蛇类与其他动物一样必须不断地从外界环境中摄取所需的各种营养物质,才能维持正常的生命活动、生长发育和繁殖。蛇摄取的食物种类繁多,水生蛇类一般以鱼类为主;陆生蛇类的食物种类比较广泛,如蚯蚓、蛞蝓、昆虫、蛙、蜥蜴、蛇、鸟、鼠及各种禽蛋等。由于蛇类所处地的生态环境不同,其食性也有差异。如华东地区的蝮蛇,主要以食蛙和鼠为主,而分布于新疆西部的蝮蛇,则以吞食蜥蜴为主,处于蛇岛的蛇岛蝮则以猎取鸟类为主,说明蛇类对猎食对象具有一定的适应性,而且其体内的代谢方式也与此相一致。因此,在人工饲养过程中不可一下子随意改变其食性。否则,可能会产生拒食等表现。若需改变,必须对蛇进行驯化。据劳伯勋(2005)报道,我国首例工厂化人工养蛇在湖南省永州市祁阳县大忠桥镇的湖南巨龙蛇场蛇类研究中心获得成功。
蛇类由于生存环境不同,摄食的种类各异,但作为食肉动物的蛇类,具有相同的囫囵吞食的特点。蛇吞食猎物时先将口张大,把动物的头部衔进口内并用牙齿卡住,然后下颌骨向后移动,同侧的牙齿钩着食物往喉部送进一步,继而另一侧下颌向后移动,该同侧牙齿又把食物再往喉部推进。如此循环往复,便能将食物慢慢吞进去。当食物吞到咽部时,颈部的肌肉膨胀并向后作波浪运动,同时相应的肋骨也产生运动,并逐渐把食物送到胃里。
蛇在吞咽大型动物时,常需几个小时才能完成吞咽动作。蛇类在长期演化过程中,与吞食方式相适应,其喉头也有了相应的发展,变成了很长的管状,平时能突到口腔里。在吞食大型动物时,能把喉头伸到食物与下颌之间的前方或直接伸出口外,所以不会影响其正常的呼吸。由于蛇类口腔的这种特殊结构,蛇才能吞咽比头部大4~5倍的猎物。
喜食蛋类的蛇能把鸡蛋或其他更大的蛋整个吞咽下去。在吞食时,先以身体的后端或借助其他障碍物顶住蛋体,然后尽量把口张大将蛋吞进去。专门食蛋的蛇,如棕黑锦蛇和王锦蛇,具有特殊的利于食蛋的机体结构。其颈部的脊椎骨有长而尖的腹突,能穿过咽部的背面,在咽内上方形成6~8列纵排尖锐锯齿。当蛋被吞进咽部时,随着咽部的吞咽动作便进行“锯蛋”,使蛋壳破损;然后,凭借颈部肌肉的力量,把蛋液挤出,并不断地送人胃里;剩下不能消化的蛋壳碎片和卵膜被压成一个小圆球,从口中吐出或从粪便中排出体外。
蛇类捕获的食物种类虽然各有差异,但其食物的营养成分基本相同,包括蛋白质、糖类、脂肪、矿物质、维生素和水等六大类。但由于蛇类囫囵吞食的习性,故其所摄取的猎物都是动物的整体,必须经消化才能被吸收利用,并合成蛇体自身所需的物质。 ‘
蛇体分泌消化液的主要部位是胃、小肠和胰腺。其胃可分泌盐酸和酸性蛋白酶类。因为蛇类囫囵吞食,所以根据食俘的大小,在胃内需要经过几天甚至几个星期之后才能全部消化。胰腺的外分泌腺(其内分泌腺为胰岛)能分泌胰液,是蛇体内最重要的消化腺。胰液中含有许多重要的消化食物的生物酶,这些酶存在于腺细胞内的酶原颗粒内,这些酶原颗粒可达腺体蛋白质总量的40%。由于胰液含有大量的碳酸氢钠,使胰液呈碱性(pH为7.5~8.5),可用来中和来自胃内的盐酸,而且由于肠黏膜也能主动分泌和吸收N矿、HCO~和cl一,使肠内的pH保持在7~8.5的范围内,这正好是胰酶作用的适宜环境(如胰蛋白酶的最适pH为7.8)。小肠黏膜分泌的小肠液中亦含有丰富的消化酶,而且分散在消化道中的内分泌细胞还具有分泌激素的作用,均对蛇类消化具有重要作用。
蛇类对三大物质的代谢与哺乳动物相似,但也有一定的差异。因此,有待学术界的进一步深人研究和探索。
据叶gI(2006)报道,蛇在自然界一般不摄取碳水化合物,其消化道内淀粉酶的活性较弱,对碳水化合物的消化吸收能力不高。
据王小龙、侯天德等(2008,2010)报道,以天水地区野外捕获的虎斑颈槽蛇(Rhabdophisti-grin~lateralis)为研究材料,采用人工饲养、形态学、组织学观察法研究观察了虎斑颈槽蛇胚胎后期不同发育时期胚胎的外部形态变化,不同时期胃、肝脏的组织变化,冬眠前后细胞微结构变化,并测定了不同温度下胃、小肠、胰腺中的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性。主要研究结果如下:①在温度为20~25℃、湿度为50%~60%的饲养环境中,通过定期杀死怀孕母蛇,并取出胚胎解剖,观察了第十一期、第十二期、第十三期、第十四期、第十五期和第十六期胚胎的外部形态。②胚胎后期对各时期胃的组织学观察表明,胃壁的分层具有特定的时空顺序,即按照黏膜上皮、固有膜、黏膜下层、环肌层、纵肌层的先后次序出现。③胚胎后期各时期对肝脏组织学观察表明,随着胚胎的不断发育完善,肝细胞中的许多结构如肝血窦、中央静脉、狄氏间隙、胆小管等也不断发育成熟,细胞器的种类和数目也不断增多。成体、胚胎阶段肝细胞中的储能物质都含有糖原,说明糖原是主要的储能物质。④据冬眠前后肝细胞的超微结构显示,冬眠后肝细胞线粒体、粗面内质网、溶酶体等有所减少,并且细胞的形态也发生了相应的改变,细胞体积变小,细胞间的间隙增大。⑤在5℃、15℃、25 oC、30℃、35 oC、40℃、50℃条件下,对虎斑颈槽蛇胃、胰腺、小肠的蛋白酶、淀粉酶及脂肪酶的活性测定表明,各种酶的活性在一定范围内均表现为升高。在不同组织中同一种酶活性存在差异。三种组织中蛋白酶的最适温度为40 oC;胃和胰腺淀粉酶的最适温度为35 oC,小肠淀粉酶为30℃;胰腺脂肪酶的最适温度为30℃,小肠脂肪酶为35℃。
众所周知,由胰岛B细胞所释放的胰岛素在蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢过程中,具有极为重要的作用。但~(2001)在竹叶青蛇的消化道中未检出胃泌素、P物质、胰多肽和胰岛素,并且胰岛素迄今尚未有在爬行动物消化道中存在的报道。以上证据说明,爬行动物各个物种间消化道内分泌细胞的类型存在较大差异,并认为上述4种激素未被发现,一是可能与所用的哺乳类激素抗血清有关,二是可能由于这些激素在消化道中的含量太少而被漏检,三是可能竹叶青蛇消化道中根本就不存在这4种激素。
Masini(1986)在蝰蛇等的小肠中未见到胰高血糖素。但张志强等(2001)在实验中发现,在竹叶青蛇的空肠和十二指肠内有胰高血糖素细胞分布,并认为胰高血糖素的分布特点可能与蛇类i耐饥饿的特点有关。胰高血糖素在营养物质供应不足或机体代谢需要增加时释放,以动员肝脏合成葡萄糖以及供应自由脂肪酸和酮体等替代性能源物质(张席锦,1985)。
近10年来,张志强(2002、2001、2007)、李淑兰等(2004)、赵会敏(2003)、陈霞等(2003)、蔡亚非等(2004)、王立平等(2008)、吴孝兵(2008)、甘静等(2009)采用免疫组织(细胞)化学方法,对5一羟色胺(5一hydroxytrypta,5一H町细胞在蛇类消化道内的分布及数量做了大量实验研究。5一羟色胺(5一HT)是在爬行动物体内分布较广和数量较多的一种激素,对调节消化功能具有重要作用。
张志强等(2001)应用8种特异性胃肠激素抗血清对竹叶青蛇消化道的内分泌细胞进行了定位,研究发现,5一HT细胞在整个消化道中均匀分布。而且5一HT细胞的分布以在十指肠和回肠中密度较高,空肠、直肠和幽门其次,胃体较低,食道和贲门偶见。小肠是消化和吸收的主要部位,上述分布特点可能与5一HT刺激胃肠黏液分泌、平滑肌收缩和血管扩张的功能相一致(EL-Salhy et a1.,1985)。他还认为,眼镜蛇和乌梢蛇等陆栖蛇类5一HT细胞从十二指肠至直肠分布密度逐渐减少,至直肠处最小,这与~"rM-青蛇的分布不同。竹叶青蛇不但食性与上述蛇类不同,而且生活环境也与它们有差异(陈壁辉等,1991 o
有报道认为,竹叶青蛇消化食物很慢,每吃一次要经超过5~6 d才能消化完毕,但消化高峰多在食后22-50h,如果吃得很多,消化时间还要长些。Skoezylas(1970)~察到游蛇在5℃气温下,消化完全停止,到15℃时消化仍然很慢,消化过程为6 d左右,在25℃时,消化才完全加快进行。说明蛇的消化速度与吸收过程,不仅与蛇体内的生理机能密切相关,而且与蛇所处的外界环境温度也有密切关系。
上述研究证明,广大科技工作者对蛇类消化生理进行了大量实验研究和探讨,但仍然
仅限于少数学术领域,而且重复性实验较少。尤其是对于蛇类生物酶的种类、数量、分布、生物活性及其作用机理等有关蛇类消化、吸收生理机制的研究,更是凤毛麟角。因此,建议行政管理部门和有关企业,增加科研经费的投入,以加强蛇类的基础理论研究,促进对野生蛇类的保护和养蛇业的发展。