談談寵物營養(5)- 貓犬六大必需營養素:礦物質
本文探討「礦物質」對貓犬健康的重要性。

不同物種或個體,在消化、吸收或利用營養素等方面上存在差異,並將影響最適照護、疾病管理方式。
本文介紹貓犬的消化系統。
消化系統,為貓犬用以攝入食物,消化、吸收、代謝能量和營養素,以及排遺或排泄代謝廢物的一組器官,包括:
口腔,包含唇、舌、齒、唾液管和腭。
貓犬的上顎由成對的上顎骨和切齒骨組成,下顎則由兩下顎骨組成。
哺乳動物的牙齒,根據型態可分為數種類型,且和該物種的食性密切相關。其中,高冠齒和低冠齒為最常見的兩種類型。
貓犬即具低冠齒——顧名思義,即牙冠短於牙根,且具真正的牙根結構(即尖狀牙根)。
一般而言,幼犬具 28 顆牙,齒式*(I 3/3:C 1/1:P 3/3),成犬具 42 顆牙,齒式(I 3/3:C 1/1:P 4/4:M 2/3)。幼貓具 26 顆牙,齒式(I 3/3:C 1/1:P 3/2),成貓具 30 顆牙,齒式(I 3/3:C 1/1:P 3/2:M 1/1)。
*齒式:用於描述牙齒上下排序的結構式,對應單側(左側)上下列牙齒的排序結構,其中分數線表示上下列、I 表示門齒數(Incisor)、C 表示犬齒數(Canine)、P 表示前臼齒數(Premolar)、M 表示臼齒數(Molar)。因牙齒排列左右對稱,牙齒總數為結構式所記數量的 2 倍。
而馬、兔、天竺鼠和龍貓等動物則具高冠齒,即牙冠長於牙根,可能具或不具真正牙根結構。例如,兔、天竺鼠和龍貓等動物並不會形成尖狀牙根,牠們牙齦下的「牙根」實際即為牙冠,由於牠們須咀嚼、研磨大量植物纖維,當露出的牙齒被磨損後,牙齦下部分就會被推出來,牠們的牙齒會不斷地生長,同時,不斷地被磨損,因此,須經常性磨耗,以避免牙齒過長形成尖刺;而馬則會形成尖狀牙根,但同樣地牠們的牙齒會持續地生長並被磨損。
在大多數情況下,口腔功能包括:
*由於食物停留於貓犬口腔中的時間有限,因此,此一功能並非貓犬口腔的主要功能。
總地來說,貓犬口腔的主要功能為機械性消化——以牙齒撕碎、切割和磨碎攝入食物;隨後,通過舌頭將食物和唾液混合,濕潤食物形成食團,再將食團推入咽喉並吞嚥;通過食道的蠕動運動,食團經食道進入胃部。其中,胃部的入口處,被稱為下食道括約肌(或稱賁門括約肌),在未進食情況下,處於關閉狀態,而進食後,食物積聚的壓力會使下食道括約肌放鬆,以便食物進入胃部。
此外,將濕(性)寵物食品製成丸狀,有助於具吞嚥障礙的貓犬更容易進食,如患有巨食道症(Megaesophagus)的貓犬。
貓犬的胃部,位於腹部左側,可分為賁門(入口)、胃底*、胃體、幽門部和幽門(出口)五部分。
*胃底並非胃的底部,實際為賁門左上方的圓形區域。
胃部的主要功能,包括儲存食物、研磨食物成小塊狀物(機械性消化),以及進行蛋白質初步的化學性消化。
胃壁深層具皺襞,為一縱走、皺摺肌層,可增加消化、吸收表面積。在未進食情況下,會形成皺摺,而進食後,此一肌層會舒張以適應食物體積並容納食物進入,同時,胃部擴張將刺激胃泌素分泌,進而刺激胃腺分泌胃液,包括胃酸、消化酶和黏液等。
大部分胃腺位於胃底和胃體,其中,胃小凹,即胃黏膜上的微小凹陷處,具有三種分泌胃液的細胞,包括:
研磨成小塊狀物的食物和胃液混合後,會形成半流體物質,即食糜;隨後,通過定期胃排空,食糜經幽門括約肌進入十二指腸。
在此一過程中,胃部節律性收縮、舒張攪拌、磨碎食物,使食糜和胃液充分混合,進而促進營養素的消化、吸收效率。若無胃部蠕動,僅食團外部的營養素能和腸道接觸並被吸收。
為了充分消化攝入食物,在大多數情況下,攝入固體食物後,會有 20 至 30 分鐘的延遲時間,此時,胃排空速度緩慢,或幾乎不進行胃排空。
胃排空後,或在空腹狀態下,胃部將定期收縮,將內部所有物質,包括吞嚥下的唾液、胃部分泌物和逆流的腸道分泌物等排至十二指腸,以維持胃部清潔,並準備接受新的食物。
此外,胃排空速度,取決於食物類型、體積和組成成分等。
例如,相較於固體食物,液體食物的排空速度通常更快速;而攝入大量液體食物的排空速度高於攝入少量液體食物;若攝入營養素含量低的液體食物(如水),其排空速度則相對更高;此外,高脂食物需經更多消化、分解過程才能夠被腸道有效吸收、代謝,因此,停留時間更長。
總地來說,為了延長貓犬的飽足感以有效控制體重,須瞭解乾糧、濕(性)、鮮食、流質或低脂等不同類型寵物食品的胃排空速度,以選擇最適合貓犬的飲食。
小腸,由十二指腸、空腸和迴腸組成,為消化、吸收攝入食物的主要器官。
小腸具兩重要腸腺,分泌腸液和多種消化酶。一為位於十二指腸黏膜下層的十二指腸腺(或稱布倫納氏腺、布氏腺),另一為位於黏膜層的小腸腺(或稱利氏隱窩、利氏腺)。
此外,胰管和膽總管也會匯入十二指腸,實際上,數種重要消化液均會流入十二指腸中,包括胃液、腸液、胰液和膽汁等,因此,對於消化、吸收功能而言,十二指腸至關重要。
小腸(最外層)腸壁,即黏膜上皮層,為一環狀皺襞結構,且具類似手指形狀的絨毛結構,而絨毛上具更細小、刷狀緣的微絨毛結構——環狀皺襞、絨毛和微絨毛結構的功能均為增加腸內表面積,進而促進營養素的消化、吸收效率。
通過小腸蠕動和節律性分節運動,食糜由胃進入十二指腸後,向大腸被推送,同時,能夠和消化液充分混合,並和小腸黏膜進行最大限度接觸,進而促進消化、吸收效率。
一般而言,哺乳動物,如貓犬,其消化過程主要發生於小腸前三分之一部分,而營養素的吸收過程則主要發生於空腸和迴腸中。
大腸,由盲腸、結腸、直腸和肛門括約肌組成。
其中,小腸迴腸末端和盲腸的連接處(即迴盲瓣),易受寄生蟲感染,如絛蟲等。
此外,結腸,根據腹腔內位置,可分為升結腸、橫結腸和降結腸,其功能為吸收水分、水溶性維生素和電解質;而直腸,實際為骨盆腔至肛門括約肌的部分結腸,其功能為積累糞便。
大部分哺乳動物,包括貓犬,缺乏特定酶,無法直接消化纖維素,須依賴胃腸道中的特定微生物菌群發酵、分解植物性食物。根據微生物進行酵解的部位,可分為前胃發酵動物和後腸發酵動物兩類。
大部分草食動物,包括牛、羊等反芻動物,以及河馬等非反芻動物,為前胃發酵動物,即依賴胃部酵解植物性食物,因此,這類動物大多具有巨大、複雜的胃部結構;而雜食動物、肉食動物和部分草食動物,如兔、馬等,則為後腸發酵動物,即依賴盲腸或結腸中的微生物酵解植物性食物,部分具有體積大且呈囊袋狀的盲腸結構。
其中,貓的盲腸已退化,體積微小,而犬的盲腸儘管大小適中,但不具顯著功能。因此,貓犬主要依賴結腸中的微生物菌群酵解纖維素或植物性食物,將其轉化為短鏈脂肪酸或揮發性脂肪酸,並通過微血管吸收、進入循環系統,以作為能量來源。
肛門括約肌,即俗稱的肛門,為消化系統的最末端,由肛門內括約肌和肛門外括約肌兩環狀肌束組成,協同控制排便過程——肛門內括約肌由自主神經系統無意識地調節,而肛門外括約肌則受體神經系統控制。
其中,貓犬的肛門腺,即位於兩肛門括約肌間。須留意,質地軟爛、低纖維飲食可能造成肛門腺無法充分排空,導致肛門腺阻塞。
通過調整貓犬飲食中的纖維素類型(如可發酵或不可發酵纖維)和含量,能夠影響腸道菌群的生長和代謝,進而改善糞便質量。例如,增加飲食中纖維素含量,能夠增加糞便體積和軟硬度,有助於貓犬排便時更容易擠壓、排空肛門腺。
唾液腺,位於口腔周圍,由成對顴腺、舌下腺、下頜腺和腮腺組成。
唾液,通過唾液管進入口腔,為 99% 的水和 1% 的黏液混合形成的液體。
大部分草食動物和雜食動物的唾液中含有特定消化酶,然而,貓犬的唾液中僅含微量。
因此,對於貓犬而言,相較於其他消化器官,口腔或唾液的消化功能相對有限——貓犬的消化過程主要發生於胃腸道中,且依賴胃腸道分泌的消化酶。
儘管如此,除了酵解食物外,唾液還具其他重要功能,包括濕潤食團和調節體溫等。貓犬通過露出舌頭喘息、舔舐身體或毛髮以蒸發唾液,從而散熱或降低體溫。
胰臟,為一內分泌、外分泌功能併具的腺體。
胰臟的外分泌功能,即分泌富含多種消化酶的胰液,對於消化過程至關重要。
胰液經胰管流入十二指腸中,以下詳述胰液成分和功能:
肝臟,為貓犬體內一大型器官,對於多種營養素的消化、代謝至關重要:
碳水化合物
當血糖過高時,胰臟將釋放胰島素,促進肝臟細胞和肌肉細胞將血液中過量的葡萄糖(通過糖質新生)轉化為肝糖,並儲存於肝臟中,進而降低血糖。
相反地,當血糖過低時,胰臟將釋放升糖素,促進肝臟(通過肝糖分解)將肝糖轉化為葡萄糖,並釋放至血液中,進而提升血糖。
蛋白質
肝臟參與多種蛋白質代謝活動,包括合成白蛋白、纖維蛋白原、凝血酶原和球蛋白等血漿蛋白,以及調節胺基酸的胺基轉移和去氨作用。蛋白質的「質」和「量」將影響肝臟的工作量。
脂肪
肝臟將脂肪酸和甘油轉化為三酸甘油酯,其中,部分三酸甘油酯將被進一步合成為磷脂和膽固醇等複雜脂質。膽固醇為合成膽鹽的重要成分。
分泌膽汁
肝臟細胞持續地分泌膽汁。
大部分脊椎動物,包括貓犬,將膽汁儲存於膽囊中,然而,馬科動物和鹿科動物等草食動物並無膽囊,通常持續地釋放膽汁至小腸中。
儲存維生素
肝臟具有儲存維生素的重要功能,尤其是脂溶性維生素(維生素A、D、E 和 K),以及部分水溶性維生素。
當肝功能異常時,須特別留意是否攝入過量維生素A*。
*較可能引發毒性反應。
儲存鐵
因分解(衰老)紅血球而釋出的鐵,大部分會被暫時儲存於肝臟中,隨後,被骨髓用以製造新的紅血球。
除了上述功能外,肝臟的其他功能包括製造(早期)胎兒紅血球、儲存血液、分解血紅素、合成激素、分解激素、調節體溫、產生熱能、中和毒素和排毒等。
總地來說,肝臟具多樣化功能,為維持貓犬健康和正常生理機能的關鍵器官之一。
在動物營養學中,或者更詳細地說,對於維生素、礦物質和能量的利用或儲存方面而言,激素和營養素間的相互作用至關重要!
內分泌系統在貓犬體內恆定機制中扮演著關鍵角色,包括鈣、磷和血糖(或葡萄糖)等的恆定。
因此,須深入瞭解內分泌系統,以充分瞭解貓犬體內如何代謝、調節攝入營養素。
貓犬體內存在複雜且被嚴密控制的恆定機制2,旨在維持血鈣濃度恆定。
其中,副甲狀腺素(Parathyroid Hormone,簡稱 PTH)和血鈣濃度(即血漿中的鈣離子濃度)密切相關。
當血鈣濃度偏低時,將刺激副甲狀腺分泌並釋放副甲狀腺素至血液中,經一系列過程,促進骨吸收,即從骨骼中釋出鈣離子,同時,增加腸道對鈣的重吸收,進而提升血鈣濃度。
然而,若副甲狀腺分泌過多副甲狀腺素,可能導致副甲狀腺功能亢進(Hyperparathyroidism),可分為三種類型:
原發性副甲狀腺功能亢進(Primary Hyperparathyroidism)
因副甲狀腺本身病變導致分泌過多副甲狀腺素所致,如腫瘤或一個(或多個)副甲狀腺增生。臨床症狀包括骨質疏鬆和病理性骨折等。
次發性副甲狀腺功能亢進(Secondary Hyperparathyroidism)
因腎功能不全、骨軟化症、缺乏維生素D或小腸吸收不良等多種原因導致低血鈣症,進而刺激副甲狀腺增生,並分泌過多副甲狀腺素所致。
舉例來說,若貓犬患有慢性腎衰竭,可能導致血鈣、血磷濃度失衡,如血鈣濃度過低或血磷濃度過高等,進而刺激副甲狀腺素分泌,促進骨吸收,以代償性維持血鈣濃度。同時,將優先從上、下顎骨吸收鈣,導致所謂的橡皮顎(Rubber Jaw)。
營養性副甲狀腺功能亢進(Nutritional Hyperparathyroidism)
因飲食中缺乏鈣所致。常見於全肉、高磷和麩質飲食。
此外,診斷低血鈣症時,須留意骨吸收可能導致假陽性結果,實際血鈣濃度可能仍屬正常範圍,因此,應檢測游離鈣濃度以更準確地確認。
如前所述,胰臟,為一內分泌、外分泌功能併具的腺體。
其中,內分泌部分,即俗稱的胰島,能夠分泌三種重要激素,通過此三激素間的相互作用,調節並維持血糖恆定。
若貓犬體內無法製造足夠的胰島素,即可能導致糖尿病(Diabetes Mellitus)。
對於管理患有糖尿病的貓犬而言,營養(如飲食類型)、餵養方式(如餵食時間和餵食量)和運動至關重要。舉例來說,定時、定量餵食合適食物,有助於維持貓犬的血糖恆定。此外,規律性運動能夠增加胰島素的敏感度,進而促進胰島素調節血糖的作用。同時,須留意其他激素或藥物可能導致血糖劇烈波動,因此,須密切監測血糖,並在獸醫師監督、指導下根據情況相應地調整飲食或藥物。
營養素通過多種方式於腸道中被吸收:
碳水化合物和蛋白質的主要吸收方式為主動運輸,而相較於碳水化合物和蛋白質,脂肪的代謝途徑更加複雜。
更詳細地說,小腸為貓犬消化、吸收脂肪的主要器官——肝臟分泌的膽汁,經膽道進入十二指腸並乳化攝入脂肪,即將大分子脂質拆解為小分子的脂肪球顆粒。較微小的脂肪球顆粒能夠均勻分散於貓犬腸道內的液體中,其中腸道分泌的消化酶通常為溶液形式,因此,此一過程增加了脂肪和消化酶接觸的表面積,促進了消化酶和脂肪分子間的相互作用,進而提升了消化酶的作用效率。
其中,解脂酶,通過膽汁(或膽鹽)激活,將三酸甘油酯轉化為甘油和脂肪酸,此一狀態的脂質混合物被稱為膠束;膠束被小腸黏膜細胞吸收,其中部分被用於再次合成(或酯化)三酸甘油酯,另一部分則和三酸甘油酯、磷脂和膽固醇等結合形成乳糜微粒;乳糜微粒經小腸絨毛,進入乳糜管,並形成乳白色乳狀物質,即乳糜;最終,乳糜經乳糜管匯入乳糜池,並通過胸管進入循環系統。
同為哺乳動物的貓犬,儘管在消化系統上和人類存在許多相似之處,然而,在營養需求、消化能力和生理限制等方面上仍存在明顯差異。
通過深入瞭解貓犬的生理構造、消化系統,以及貓犬如何消化、吸收和利用不同的營養素,能夠更全面、有效地管理貓犬健康。不僅適用於飼主的基本照護,甚至在獸醫師診斷、治療或管理貓犬疾病上扮演著重要角色,可說是實現最佳貓犬照護的關鍵。
相關連結
1NAVC Pet Nutrition Coach Certification
2欲更深入瞭解「鈣與磷的體內恆定機制」,請參考《談談寵物營養(5)- 貓犬六大必需營養素:礦物質》。