CN201344874Y - 动物胃肠道模拟消化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动物胃肠道模拟消化器，它包括玻璃管和透析管，该玻璃管为一中空管体，该管体的两端各设有一磨口，该管体的侧面设有输入管和输出管，该透析管放置在该玻璃管内，该透析管的两端分别从该玻璃管的两个磨口处伸出而外翻，外翻露于磨口外侧的透析管端部被橡皮条捆扎固定在磨口上，捆扎透析管端部后的两个磨口分别塞有一橡胶塞和一带有输液管的橡胶塞。本实用新型结构简单，操作方便，通过向透析管内注入例如胃、十二指肠、空肠、回肠等不同消化道段的消化液以及相应改变通入玻璃管内的缓冲液，本实用新型可实现在体外条件下模拟饲料在动物胃肠消化道各段内被消化和吸收的情况。

Description

动物胃肠道模拟消化器

技术领域

本实用新型涉及一种动物胃肠道模拟消化器，具体地说，是涉及一种在体外条件下模拟饲料在动物胃肠道内被消化、吸收的装置。

背景技术

自20世纪60年代起，人们一直在尝试通过体外条件下模拟饲料在动物胃肠道内的消化来实现对饲料养分生物学效价的快速评定。然而，现有的动物胃肠道模拟消化器仍相对简单、干扰因素较多，因此，动物胃肠道模拟消化器的缺乏已成为畜禽饲料养分生物学效价快速评定方法发展和应用的技术瓶颈。例如，20世纪70年代日本学者Furuya等、20世纪80年代我国学者张子仪等都是采用三角瓶作为猪的胃或小肠的模拟消化器。又例如，2003年荷兰学者Weurding等采用试管作为鸡的胃或小肠的模拟消化器。这些装置在模拟饲料在动物胃肠道内消化时，将一定重量的饲料装入三角瓶或试管中，加入模拟胃液或肠液后在恒温水浴摇床上振动消化一段时间来模拟动物胃或肠的消化，或者加入模拟胃液消化一段时间后再加入肠液消化一段时间来模拟动物胃和肠的消化，消化结束后再离心或过滤分离消化物质与未消化物质，当未消化物质的重量相对于饲料样品的重量较高时，表示消化率低。在这些简单的动物模拟消化器中，胃液或肠液中的消化酶对饲料底物的消化反应速度和程度受消化产物的影响，离心或过滤的方法使消化物与未消化物分离的误差较大。因此，这类模拟消化器的消化效率通常比动物体内的实测值低，平行样的最大偏差在4％以上。

与以三角瓶或试管为动物胃肠道模拟消化器相比，20世纪80年代加拿大学者Gauther等、Savoie等建立了以透析管(孔径1000Da～14000Da可选)、流动透析液体系、搅拌器、恒温水浴系统为组成部分的猪小肠模拟消化器。它在模拟猪饲料蛋白质的消化时，先将一定重量的动物饲料装入三角瓶中，加入模拟胃液后在恒温水浴摇床上振动消化一段时间，再将三角瓶中的物质用碱中和后用模拟小肠液无损失地转移到透析管中，将透析管一端用细绳捆扎封闭，另一端捆扎在带搅拌器的橡胶塞上后垂悬放于流动透析液体系中继续消化一段时间。消化结束后直接将透析管中的物质(视为未消化物质)无损失地转移到培养皿中烘干。当未消化物质的重量相对于饲料样品的重量较高时，表示消化率低。此装置的设计优点是能及时将消化产物通过透析液带走，从而消除消化产物对消化反应的抑制。然而，此装置仅能模拟小肠的消化，胃的消化还是采用三角瓶模拟。而且，在消化过程中，搅拌器很难对透析管中的物质进行充分搅拌，透析管两端用绳子捆扎也很难保证彻底密封，容易发生消化液及未消化物质直接渗漏到透析液中的现象。另外，此装置中的消化液是一次性注入的，没有设计连续往透析管中注入消化液的组件，因此，不能解决消化过程中消化酶活性逐渐衰减的问题。

由此可见，设计出一种可以逼真模拟饲料在动物胃肠道内被消化、吸收情况的装置是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动物胃肠道模拟消化器，该动物胃肠道模拟消化器能够在体外条件下模拟饲料在动物胃肠道内被消化、吸收的情况。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：它包括玻璃管和透析管，该玻璃管为一中空管体，该管体的两端各设有一磨口，该管体的侧面设有输入管和输出管，该透析管放置在该玻璃管内，该透析管的两端分别从该玻璃管的两个磨口处伸出而外翻，外翻露于磨口外侧的透析管端部被橡皮条捆扎固定在磨口上，捆扎透析管端部后的两个磨口分别塞有一橡胶塞和一带有输液管的橡胶塞。

所述输入管与所述输出管相对于所述管体的中心呈中心对称设置。实际使用时，所述输入管、所述输出管分别位于下方、上方。

所述透析管的孔径在700至20000道尔顿之间，所述透析管用于盛装饲料样品和模拟消化液；所述玻璃管的管体外径为30～45mm，所述玻璃管的管体长度为120～250mm，所述玻璃管用于经由所述输入管而通入缓冲液或清洗用的去离子水。

外翻露于所述磨口外侧的所述透析管端部长度在10至25mm之间。

所述输液管为L型结构，所述输液管用于向所述透析管内通入模拟消化液。

本实用新型的优点是：

1、由于本实用新型中的透析管与玻璃管的相接触部位用橡皮条捆扎以及用翻口橡胶塞塞紧，因此，透析管和玻璃管分别构成的盛装液体的容器是互相独立的、分离的，缓冲液与产生的消化产物分别处于玻璃管、透析管这两个不同的容器中，它们之间的物质交换必须通过透析管上的分子筛来进行，故而，本实用新型可以避免因透析管密封不严而发生缓冲液与消化产物间直接进行物质交换的现象，保证了模拟动物胃肠道的准确性与逼真性。并且，由于消化产物经由透析管上的分子筛流入玻璃管后无法返回透析管，透析管可继续进行其他消化反应，因此，透析管与玻璃管两个容器的这种独立设计可有效降低消化产物对透析管内消化反应的抑制，准确区分出消化物质与未消化物质，有利于使模拟动物胃肠道的消化过程更加逼近于实际状态。

2、在使用本实用新型中，输入管、输出管分别位于下方、上方，这样的放置设计既有利于缓冲液的循环，又有利于消化结束后残留在玻璃管中的缓冲液可以被彻底排净。

3、本实用新型可通过控制缓冲液的温度和流速来稳定、精确地控制透析管内消化反应的温度。由于本实用新型中的一磨口用连接L型输液管的翻口橡胶塞塞紧，因此，L型输液管可使得模拟消化液经由L型输液管而稳定、连续地注入透析管内。

本实用新型结构简单，操作方便，通过向透析管内注入例如胃、十二指肠、空肠、回肠等不同消化道段的消化液以及相应改变通入玻璃管内的缓冲液，本实用新型可实现在体外条件下模拟饲料在动物胃肠消化道各段内被消化和吸收的情况。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图；

图2是本实用新型中的玻璃管的外轮廓示意图；

图3是图2的A-A剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1至图3所示，本实用新型动物胃肠道模拟消化器包括玻璃管10和透析管(公知技术)20，该玻璃管10为一中空管体11，该管体11的两端各设有一磨口(标准磨口，如19号标准磨口)12，磨口12与管体11间为无缝连接，该管体11的侧面设有输入管14和输出管13，该透析管20放置在该玻璃管10内，该透析管20的两端分别从该玻璃管10的两个磨口12处伸出而外翻，外翻露于磨口12外侧的透析管20端部被橡皮条捆扎固定在磨口12上，捆扎透析管20端部后的两个磨口12分别塞有一橡胶塞30和一带有输液管50的橡胶塞40。

在实际设计中，输入管14与输出管13可相对于管体11的中心呈中心对称设置，如图2和图3。在实际使用时，输入管14、输出管13分别位于下方、上方(即分别垂直朝下、垂直朝上放置)，这样的放置设计既有利于缓冲液的循环，又有利于消化结束后残留在玻璃管中的缓冲液可以被排净。

实际制造中，透析管20的孔径可在700至20000道尔顿之间，透析管20用于盛装饲料样品和模拟消化液，玻璃管10的管体11的外径可为30～45mm，该管体11的外径比磨口12的外径大10～35mm，玻璃管10的管体11的长度可为120～250mm，玻璃管10用于经由输入管14而通入缓冲液或清洗用的去离子水。另外，外翻露于磨口12外侧的透析管20端部的长度可在10至25mm之间。

输液管50可设计为L型结构，如图1，翻口橡胶塞40的中央部位连接有一L型塑料输液管50。该输液管50用于向透析管20内通入模拟消化液。输液管50的这种L型结构设计可使得模拟消化液经由L型输液管而稳定、连续地注入透析管20内。

下面以模拟动物的胃和小肠的消化为例，来说明本实用新型的使用过程和工作原理。

例如，当使用本实用新型模拟动物的胃消化时，将饲料样品装入透析管20，模拟胃消化液通过L型输液管50注入透析管20中。然后，具有一设定温度的胃缓冲液通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的胃缓冲液在一设定时间内如此循环往复地流入流出玻璃管10，与此同时，该模拟消化器在一空气浴摇床中震荡。在该设定时间中，处于震荡状态下的模拟胃消化液与饲料样品在透析管20内发生消化反应，产生的消化产物通过透析管20的分子筛流出而与玻璃管10中的胃缓冲液进行物质交换，消化产物溶入胃缓冲液中而不能回到透析管20内(即产生的消化产物被胃缓冲液带走，以使得产生的消化产物不会影响透析管20内随后进行的其他反应)，透析管20中只留下了未消化产物，然后，将玻璃管10内的溶有消化产物的胃缓冲液全部排出，去离子水通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的去离子水循环往复地流入流出玻璃管10数次，以将玻璃管10中残留的胃缓冲液以及透析管20内残留的消化产物清洗干净，从而完成了胃部的模拟消化过程。

又例如，当使用本实用新型模拟动物的小肠消化时，将饲料样品装入透析管20，模拟小肠消化液通过L型输液管50注入透析管20中。然后，具有一设定温度的小肠缓冲液通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的小肠缓冲液在一设定时间内如此循环往复地流入流出玻璃管10，与此同时，该模拟消化器在一空气浴摇床中震荡。在该设定时间中，处于震荡状态下的模拟小肠消化液与饲料样品在透析管20内发生消化反应，产生的消化产物通过透析管20的分子筛流出而与玻璃管10中的小肠缓冲液进行物质交换，消化产物溶入小肠缓冲液中而不能回到透析管20内(即产生的消化产物被小肠缓冲液带走，以使得产生的消化产物不会影响透析管20内随后进行的其他反应)，透析管20中只留下了未消化产物，然后，将玻璃管10内的溶有消化产物的小肠缓冲液全部排出，去离子水通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的去离子水循环往复地流入流出玻璃管10数次，以将玻璃管10中残留的小肠缓冲液以及透析管20内残留的消化产物清洗干净，从而完成了小肠部位的模拟消化过程。

又例如，当使用本实用新型连续模拟动物的胃和小肠的消化时，首先，将饲料样品装入透析管20，模拟胃消化液通过L型输液管50注入透析管20中。然后，具有一设定温度的胃缓冲液通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的胃缓冲液在一第一设定时间内如此循环往复地流入流出玻璃管10，与此同时，该模拟消化器在一空气浴摇床中震荡。在该第一设定时间中，处于震荡状态下的模拟胃消化液与饲料样品在透析管20内发生消化反应，产生的消化产物通过透析管20的分子筛流出而与玻璃管10中的胃缓冲液进行物质交换，消化产物溶入胃缓冲液中而不能回到透析管20内(即产生的消化产物被胃缓冲液带走，以使得产生的消化产物不会影响透析管20内随后进行的其他反应)，透析管20中只留下了未消化产物，此时，胃部模拟消化过程结束。然后，将玻璃管10内的溶有消化产物的胃缓冲液全部排出，去离子水通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的去离子水循环往复地流入流出玻璃管10数次，以将玻璃管10中残留的胃缓冲液以及透析管20内残留的消化产物清洗干净。而后，在一第二设定时间内，将具有一定温度的小肠缓冲液通过蠕动泵循环往复从玻璃管10的输入管14注入、从玻璃管10的输出管13流出，以使玻璃管10与透析管20内的离子浓度相等，创造出小肠消化环境。然后，将模拟小肠消化液通过L型输液管50注入透析管20中。具有一定温度的小肠缓冲液继续通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的小肠缓冲液在一第三设定时间内如此循环往复地流入流出玻璃管10，与此同时，该模拟消化器在一空气浴摇床中震荡。在该第三设定时间中，处于震荡状态下的模拟小肠消化液与透析管20内残留的未消化产物发生进一步地消化反应，产生的新消化产物通过透析管20的分子筛流出而与玻璃管10中的小肠缓冲液进行物质交换，新消化产物溶入小肠缓冲液中而不能回到透析管20内(即产生的新消化产物被小肠缓冲液带走，以使得产生的新消化产物不会影响透析管20内随后进行的其他反应)，透析管20中只留下了经过小肠消化反应后的未消化产物。然后，将玻璃管10内的溶有新消化产物的小肠缓冲液全部排出，去离子水通过蠕动泵经由输入管14注入玻璃管10中，而后经由输出管13流出玻璃管10，就这样，一定体积的去离子水循环往复地流入流出玻璃管10数次，以将玻璃管10中残留的小肠缓冲液以及透析管20内残留的新消化产物清洗干净。如此，小肠的模拟消化过程完成。

本实用新型的优点是：

1、由于本实用新型中的透析管与玻璃管的相接触部位用橡皮条捆扎以及用翻口橡胶塞塞紧，因此，透析管和玻璃管分别构成的盛装液体的容器是互相独立的、分离的，缓冲液与产生的消化产物分别处于玻璃管、透析管这两个不同的容器中，它们之间的物质交换必须通过透析管上的分子筛来进行，故而，本实用新型可以避免因透析管密封不严而发生缓冲液与消化产物间直接进行物质交换的现象发生，保证了模拟动物胃肠道的准确性与逼真性。并且，由于消化产物经由透析管上的分子筛流入玻璃管后无法返回透析管，透析管可继续进行其他消化反应，因此，透析管与玻璃管两个容器的这种独立设计可有效降低消化产物对透析管内消化反应的抑制，准确区分出消化物质与未消化物质，有利于使模拟动物胃肠道的消化过程更加逼近于实际状态。

2、在使用本实用新型中，输入管、输出管分别位于下方、上方，这样的放置设计既有利于缓冲液的循环，又有利于消化结束后残留在玻璃管中的缓冲液可以被排净。

3、本实用新型可通过控制缓冲液的温度和流速来稳定、精确地控制透析管内消化反应的温度。由于本实用新型中的一磨口用连接L型输液管的翻口橡胶塞塞紧，因此，L型输液管可使得模拟消化液经由L型输液管而稳定、连续地注入透析管内。

本实用新型结构简单，操作方便，通过向透析管内注入例如胃、十二指肠、空肠、回肠等不同消化道段的消化液以及相应改变通入玻璃管内的缓冲液，本实用新型可实现在体外条件下模拟饲料在动物胃肠消化道各段内被消化和吸收的情况。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (7)

1、一种动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：它包括玻璃管和透析管，该玻璃管为一中空管体，该管体的两端各设有一磨口，该管体的侧面设有输入管和输出管，该透析管放置在该玻璃管内，该透析管的两端分别从该玻璃管的两个磨口处伸出而外翻，外翻露于磨口外侧的透析管端部被橡皮条捆扎固定在磨口上，捆扎透析管端部后的两个磨口分别塞有一橡胶塞和一带有输液管的橡胶塞。

2、根据权利要求1所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

所述输入管与所述输出管相对于所述管体的中心呈中心对称设置。

3、根据权利要求2所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

所述输入管、所述输出管在使用时分别位于下方、上方。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

所述透析管的孔径在700至20000道尔顿之间，所述透析管用于盛装饲料样品和模拟消化液；

所述玻璃管的管体外径为30～45mm，所述玻璃管的管体长度为120～250mm，所述玻璃管用于经由所述输入管而通入缓冲液或清洗用的去离子水。

5、根据权利要求1至3中任一项所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

外翻露于所述磨口外侧的所述透析管端部长度在10至25mm之间。

6、根据权利要求4所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

外翻露于所述磨口外侧的所述透析管端部长度在10至25mm之间。

7、根据权利要求1所述的动物胃肠道模拟消化器，其特征在于：

所述输液管为L型结构，所述输液管用于向所述透析管内通入模拟消化液。

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