3. PENGANTAR
TITIK AKHIR DARI DIGESTI
Mengubah makanan menjadi molekul
penyusun yang dapat diserap untuk
digunakan sebagai molekul struktural dan
substrat energi dan untuk menyerap
komponen penting lainnya.
MANUSIA SEBAGAI CUCINIVORA
Peneliti menyajikan bukti bahwa manusia
telah menyimpang dari omnivora lain karena
mengonsumsi makanan yang diproses ataupun
dimasak.
Molekul penyusun seperti: asam lemak, monosakarida dan asam amino
Molekul penting lainnya seperti: vitamin dan ion
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
4. “
Perbedaan dalam fisiologi pencernaan
penting dalam menentukan: makanan yang sesuai dengan spesies
tertentu, seberapa luas jangkauan makanan yang dapat dimakan,
efisiensi konversi, dan toleransi makanan.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
6. Strategi yang berbeda:
Berbagai strategi untuk mengekstrak nutrisi,
termasuk untuk hewan yang bergantung terutama
pada fermentasi foregut, fermentasi hindgut, dan
degradasi enzimatik.
Aspek
Perbandingan
1.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
7. FOREGUT FERMENTOR
RUMINANSIA
Ruminansia adalah pencerna yang efisien:
◉ Mempertahankan makanan untuk dicerna di foregut, mengembalikan makanan
dari perut ke mulut untuk pengunyahan dan pemaparan enzim, dan melewatkan
bahan yang lebih lengkap ke dalam abomasum dan duodenum.
◉ Memanfaatkan vitamin yang dihasilkan oleh bakteri, terutama vitamin B.
◉ Protein yang dikonsumsi dipecah oleh bakteri menjadi peptida, asam amino,
dan amonia, dengan amonia menjadi sumber utama nitrogen dan menghasilkan
beberapa glukosa dari konversi asam amino tersebut.
◉ Fermentasi foregut berkontribusi terhadap detoksifikasi.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
8. PENCERNA AUTOENZIM
◉ Mengacu pada spesies yang memiliki ketergantungan yang cukup besar pada
pencernaan foregut dan hindgut, dengan memanfaatkan enzim yang mereka
produksi sendiri.
◉ Proses pencernaan dimulai dengan pengunyahan dengan adanya enzim saliva
(terutama amilase). Keasaman lambung dan protease juga membunuh sebagian
besar bakteri dalam makanan. Pada manusia, kontraksi mendorong isinya ke
sfingter pilorus, didorong ke duodenum. Pencernaan autoenzymatic lebih lanjut
terjadi di usus kecil (enzim yang dilepaskan dari pankreas eksokrin).
* Tak satu pun dari enzim yang ada mampu mencerna dinding tanaman atau
komponen dinding tanaman, seperti pektin dan selulosa *
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
9. CUCINIVORA
Manusia telah mengkonsumsi makanan yang dimasak. Manusia dapat
diklasifikasikan sebagai cucinivora, bukan omnivora. Manusia memulai
pemecahan makanan melalui penyimpanan dan proses yang berkepanjangan.
◉ Memasak mengubah palatabilitas, kecernaan, dan tekstur makanan dan
menghilangkan toksin.
◉ Saluran pencernaan manusia sangat berbeda dari yang diharapkan pada primata
antropoid. Pada manusia, usus besar hanya mewakili 20% dari total volume
saluran pencernaan, sedangkan pada kera sekitar 50%.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
12. KOALA
MAMALIA ARBOREAL
Dengan pakan eksklusif
daun kayu putih
(eucalyptus), memiliki
sejumlah adaptasi hosting
anatomi, fisiologis, dan
mikrobial.
PENCERNAAN UTAMA:
HINDGUT
Sekum koala adalah yang
terbesar diantara mamalia
lain.
BAKTERI PENCERNA
TANIN
Daun Eucalyptus
mengandung tannin tingkat
tinggi. Usus besar koala
dijajah oleh bakteri
pencerna tannin, termasuk
Lonepinella koalarum.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
13. Proses dan susunan yang serupa:
Fungsi pencernaan, struktur, enzim pencernaan,
transporter nutrisi, sistem kontrol saraf, dan hormon
gastrointestinal, serta sistem penginderaan dan
reaksi terhadap kehadiran makanan sangat mirip di
antara hewan.
Aspek
Perbandingan
2.
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
14. Tiga serangkai
penginderaan komponen
makanan oleh perut dan usus
Reseptor kontak
dengan lumen
usus
Hormon usus
yang dikeluarkan
sel endokrin
masuk ke dalam
lamina propria
Sel usus spesifik/
sel enteroendokrin
mengekspresikan
reseptor pada
domain apikal
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
15. 1. Titik akhir digesti yaitu mengubah makanan menjadi molekul penyusun yang dapat
lebih mudah diserap.
2. Divergensi paling banyak terjadi pada tingkat organ atau organisme, dan kesamaan
paling besar terjadi pada tingkat sel dan molekuler.
3. Terdapat berbagai strategi untuk mengekstrak nutrisi (fermentasi foregut, fermentasi
hindgut, dan degradasi enzimatik)
4. Perbedaan dalam fisiologi pencernaan penting dalam menentukan, antara lain,
makanan yang sesuai dengan spesies tertentu, seberapa luas jangkauan makanan
yang dapat dimakan hewan, efisiensi konversi, dan toleransi makanan.
5. Walau terdapat perbedaan, proses dan susunan tetap serupa.
REVIEW
FISIOLOGI HEWAN | 2017
A slide by – Luluk Aviyani Dwi Astuti
Sistem pencernaan semua spesies telah dibentuk melalui proses evolusi yang panjang, menyebabkan terdapat perbedaan antar satu spesies dengan spesies yg lain, namun memiliki titik akhir yg sama
Hewan telah menyesuaikan diri dengan bahan makanan yang berbeda seperti herbivora (termasuk frugivora, folivora, granivora, dll.), karnivora, dan omnivora.
molekul penyusun (yaitu asam lemak bebas, monosakarida, asam amino, dll.)
(termasuk frugivora=buah, folivora=daun, granivora=biji, dll.),
tidak ada mamalia yang telah berevolusi menjadi pencerna universal.
makanan yang sesuai dengan spesies tertentu herbivore, karnivor, omnivore
seberapa luas jangkauan makanan yang dapat dimakan manusia tidak bisa mencerna tumbuhan dengan baik, atau tidak makan makanan babi, koala tidak mungkin makan daging
Selain itu, kucing memiliki tingkat amilase yang sangat rendah (Tabel 1). Dengan demikian, kucing memiliki fisiologi pencernaan karnivora obligat.
efisiensi konversi efisien mengubah nutrisi yang ada menjadi energi
dan toleransi makanan adanya kekhususan seperti toleransi terhadap kadar tannin yang tinggi karena terdapat mikroba pd usus
Dibandingkan dengan babi (omnivora) usus besar manusia jauh berkurang.
Usus anjing (karnivora) itu luas tapi relatif pendek. Karnivora memiliki hindguts yang relatif pendek (Gambar 1), yang sering kontinu dengan usus halus dan pada fitur eksternal dan diam. Mirip dengan midgut. Kebanyakan karnivora memiliki sedikit kebutuhan dan kemampuan mengurangi mencerna karbohidrat.
Usus besar manusia juga kecil dibandingkan dengan orangutan (kera antropoid)
Kangguru, fermenter foregut nonruminant, memiliki perut berkantung yang besar, sedangkan fermenter hindgut, kuda, memiliki usus besar dengan banyak kompartemen yang luas.
Koala, yang hanya mengkonsumsi daun yang kaya akan tanin dan minyak atsiri, memiliki usus besar yang luas dan usus halus yang kecil.
Foregut: Bagian anterior dari saluran pencernaan, dari mulut ke usus awal
Midgut: Bagian tengah dari saluran pencernaan dari lambung, atau pintu masuk saluran empedu, termasuk sebagian usus besar.
Hindgut: Bagian posterior dari saluran pencernaan, sebagian usus besar dan termasuk rektum
Fermenter foregut juga diuntungkan dengan bisa memanfaatkan vitamin yang dihasilkan oleh bakteri, terutama vitamin B.
Untuk alasan ini, ruminansia tidak memerlukan vitamin B dalam makanan
Kebanyakan glukosa disintesis dari asam propionat yang dihasilkan oleh bakteri gluconeogenesis = sintesis glukosa dari nonkarbo precursor (as. piruvat, as. laktat, gliserol, asam amino) biasanya pada hati
Fermentasi foregut juga berkontribusi terhadap detoksifikasi, yang penghambat hindgut dan terutama penggali enzimatik bergantung terutama pada hati. Manusia memiliki riwayat detoksifikasi yang panjang dengan memasak makanan, seperti yang dibahas di bawah ini. Rumen memegang populasi besar bakteri selulolitik dan xilanolitik, serta bakteri pektinolitik, yang disesuaikan dengan pemecahan sel tumbuhan.
Contoh hewan: sapi, kambing, domba
Pemecahan makanan enzimatik nonbakteri dalam foregut juga mendapatkan nutrisi dari fermentasi hindgut
memanfaatkan enzim yang mereka produksi sendiri daripada mengandalkan enzim bakteri.
Contohnya adalah KARNIVORA, OMNIVORA, DAN MANUSIA manusia, babi, hampir semua karnivora, dan tikus.
Enzim pankreatointestinal mencakup berbagai protease (tripsin, chimotrypsins, carboxypeptidases), karbohidrat (amilase, disakarida), dan lipase
karena pektinase dan selulases tidak ada
Manusia telah berdivergensi
Palatabilitas: kemampuan untuk merasa, mencicipi, mengecap
Saluran pencernaan manusia yang lebih kecil memerlukan rongga perut dan pelvic yang lebih kecil, yang mungkin merupakan keuntungan bagi mamalia yang berdiri tegak.
Usus besar manusia terletak di suatu tempat antara babi, omnivora serupa, dan anjing, karnivora yang mampu mengkonsumsi makanan omnivora yang memiliki sekum yang berkurang dan kolon pendek.
Arboreal: Menghabiskan hidupnya diatas pohon.
daun eucalyptus murni, kandungan tannin yang terlalu tinggi, akan menjadi racun bagi mamalia lainnya.
Hindgut: Kelinci,
Meskipun ada perbedaan dalam proses dimana makanan dipecah menjadi molekul yang dapat diserap,
Semua vertebrata memiliki saluran tubular berotot yang dilapisi dengan satu lapisan sel epitel untuk sebagian besar panjangnya, gunakan enzim dan pengangkut pencernaan yang terkait erat, dan kontrol proses pencernaan melalui hormon serupa dan jalur saraf yang terorganisasi dengan baik.
Misalnya, mengenai fungsi pencernaan itu sendiri, enzim pencernaan, seperti amilase, sangat dilestarikan, dari serangga hingga mamalia. Demikian pula, transporter nutrisi, seperti transporter terkait natrium-glukosa (sGlT1) dan Glut1 (transporter glukosa 1), sangat dilestarikan, bahkan antara vertebrata dan invertebrate.
Pada semua spesies, pengendalian saraf terpadu yang melibatkan sistem saraf enterik (dua jaringan atau pleksus neuron, yang keduanya tertanam dalam dinding saluran pencernaan dan memperpanjang dari esofagus ke anus), sistem saraf pusat, dan jalur refleks yang melewati ganglia simpatik mengatur aspek fungsi sistem pencernaan
Penginderaan komponen makanan menyebabkan pelepasan hormon usus dan aktivasi saraf, yang pada gilirannya mengubah fungsi pencernaan dan kapasitas serapnya.
Ghrelin is a peptide hormone released from the stomach and liver and is often referred to as the "hunger hormone"
Sebagai contoh, peptida YY hadir di semua vertebrata (menghambat pengambilan makanan)
Peptida seperti glukagon juga telah dijelaskan pada hewan yang sangat berbeda, termasuk ayam, babi, domba, dan ruminansia
Bombesin Throughout the gut and pancreas Stimulates release of cholecystokinin (CCK) and gastrin
Chromogranin A Neuroendocrine cells Secretory protein
Enkephalins Stomach, duodenum Opiate-like actions
Enteroglucagon Small intestine, pancreas Inhibits insulin secretion
Galanin Enteric nerves
Ghrelin Stomach Stimulates appetite, increases gastric emptying
Glucagon-like peptide 1 Pancreas, ileum Increases insulin secretion
Glucagon-like peptide 2 Ileum, colon Enterocyte-specific growth hormone
Leptin Stomach Appetite control
Motilin Throughout the gut Increases gastric emptying and small bowel motility
Neuropeptide Y Enteric nerves Regulation of intestinal blood flow
Neurotensin Ileum Affects gut motility; increases jejunal and ileal fluid secretion
Pancreatic polypeptide Pancreas Inhibits pancreatic and bilary secretion
Peptide YY Colon Inhibits food intake
Somatostatin Stomach, pancreas Inhibits secretion and action of many hormones
3. (fungsi pencernaan, enzim pencernaan, transporter nutrisi, sistem kontrol saraf, dan hormon gastrointestinal, serta sistem penginderaan )