Nutrition in Animals

पाचन (Digestion): जटिल एवं अघुलनशील खाद्य पदार्थों को यांत्रिक (चबाने) एवं रासायनिक (पाचक रसों) क्रियाओं द्वारा सरल एवं घुलनशील पदार्थों में तोड़े जाने के प्रक्रम को पाचन कहते हैं।

सभी प्राणियों में पोषण निम्नलिखित 5 क्रमिक चरणों में संपन्न होता है:

1. अंतर्ग्रहण (Ingestion): भोजन को शरीर के अंदर ग्रहण करने (खाने) की क्रिया।
2. पाचन (Digestion): जटिल भोजन को पाचक एंजाइमों द्वारा सरल अणुओं (ग्लूकोज, अमीनो अम्ल) में तोड़ना।
3. अवशोषण (Absorption): पचे हुए तरल पोषक तत्वों का आंत की दीवारों से होकर रक्त वाहिकाओं में मिलना।
4. स्वांगीकरण (Assimilation): अवशोषित पोषक तत्वों का कोशिकाओं द्वारा शारीरिक वृद्धि, ऊतक मरम्मत एवं ऊर्जा निर्माण में उपयोग।
5. निष्कासन / बहिःक्षेपण (Egestion): अपचित अखाद्य अपशिष्ट (मल) को शरीर से बाहर त्यागना।

विभिन्न जीवों में भोजन पकड़ने और ग्रहण करने की विशेष शारीरिक विधियाँ होती हैं:

• मधुमक्खी एवं हमिंग बर्ड: फूलों का मकरंद (Nectar) चूसते (Sucking) हैं।
• घोंघा (Snail): पत्तियों और काई को खुरचकर (Scraping) खाता है।
• चींटी (Ant): भोजन के बारीक कणों को जबड़ों से चबाती (Chewing) है।
• चील व बाज: शिकार को पंजों से पकड़कर फाड़ते हैं और निगल (Swallowing) जाते हैं।
• मच्छर व जूँ: त्वचा भेदकर रक्त चूसते हैं।
• तितली: लंबी नली से फूलों के रस को साइफन द्वारा खींचती है।

वयस्क मनुष्य के मुख में कुल 32 दाँत होते हैं (ऊपरी जबड़े में 16, निचले जबड़े में 16)। दाँतों के 4 विशिष्ट प्रकार हैं:

दूध के दाँत बनाम स्थायी दाँत: शैशवावस्था में निकलने वाले 20 दाँत 6 से 8 वर्ष की आयु तक गिर जाते हैं (दूध के दाँत)। इनके स्थान पर जीवन भर रहने वाले 32 स्थायी दाँत निकलते हैं।

दंत-क्षय (Tooth Decay): दाँतों में फंसी शर्करा पर जब बैक्टीरिया क्रिया करते हैं, तो अम्ल (Acid) बनता है जो दाँत की सुरक्षात्मक कठोर परत इनेमल (Enamel) को गला देता है।

जीभ के कार्य: भोजन में लार मिलाना, निगलने में सहायता, शब्दों का स्पष्ट उच्चारण और विभिन्न स्वादों की पहचान।

स्वाद कलिकाएँ (Taste Buds): जीभ के विभिन्न भागों पर 4 प्राथमिक स्वाद होते हैं: मीठा (अग्र भाग), नमकीन (अग्र-किनारे), खट्टा (पश्च-किनारे), और कड़वा (पश्च भाग)।

लार का रासायनिक पाचन: लार में लार एमाइलेज (Salivary Amylase / टायलिन) एंजाइम होता है, जो फीके अघुलनशील मंड (स्टार्च) को मीठी सरल शर्करा (माल्टोज) में तोड़ देता है:

प्रयोग (Activity): दो परखनलियों में उबले चावल लें (A में सादे उबले चावल, B में 3 मिनट चबाए हुए चावल)। दोनों में आयोडीन डालने पर A का रंग गहरा नीला-काला हो जाता है (स्टार्च उपस्थित), जबकि B में लार द्वारा स्टार्च पच जाने के कारण नीला रंग नहीं आता।

ग्रसिका (Oesophagus): लगभग 25 सेमी लंबी नली जिसमें कोई पाचक रस नहीं बनता। इसकी पेशियों की तरंग जैसी लयबद्ध गति (क्रमाकुंचन / Peristalsis) भोजन को नीचे आमाशय में धकेलती है। उल्टी के समय प्रतिलोम क्रमाकुंचन (Reverse Peristalsis) होता है।

आमाशय (Stomach): आहार नाल का सबसे चौड़ा, मोटी भित्ति वाला J-आकार का थैला जहाँ भोजन 3–4 घंटे तक मथा जाता है। आमाशय की भीतरी दीवार से जठर रस (Gastric Juice) निकलता है जिसके 3 घटक हैं:

• श्लेष्मल (Mucous): आमाशय की भीतरी दीवार को तेज हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के संक्षारण से बचाता है।
• हाइड्रोक्लोरिक अम्ल ($HCl$): भोजन के साथ आए जीवाणुओं को नष्ट करता है तथा पाचक एंजाइम के कार्य हेतु तीव्र अम्लीय माध्यम ($pH \approx 1.5 - 2$) बनाता है।
• पाचक रस (पेप्सिन / Pepsin): अम्लीय माध्यम में जटिल प्रोटीन को सरल पेप्टाइड्स/पेप्टोन में तोड़ता है।

क्षुद्रांत्र (Small Intestine): आहार नाल का सबसे लंबा भाग (लगभग 7.5 मीटर लंबी कुंडलित नली)। यहाँ भोजन का संपूर्ण पाचन और अवशोषण होता है। इसमें दो मुख्य ग्रंथियों के रस मिलते हैं:

1. यकृत (Liver) एवं पित्त रस: यकृत शरीर की सबसे बड़ी ग्रंथि है जो पित्त रस (Bile Juice) बनाती है। यह रस पित्ताशय (Gall Bladder) में संचित रहता है। पित्त रस अम्लीय भोजन को क्षारीय बनाता है तथा वसा की बड़ी गोलिकाओं को सूक्ष्म बूंदों में तोड़ता है (वसा का पायसीकरण / Emulsification)।
2. अग्न्याशय (Pancreas): आमाशय के नीचे स्थित क्रीम रंग की पत्तीनुमा ग्रंथि जो अग्न्याशयी रस स्रावित करती है। इसमें ट्रिप्सिन (प्रोटीन पाचक), एमाइलेज (कार्बोहाइड्रेट पाचक) और लाइपेज (वसा पाचक) एंजाइम होते हैं।

आंत्र रस द्वारा पाचन की पूर्णता:

रसांकुर (Villi): क्षुद्रांत्र की आंतरिक भित्ति पर लाखों उंगलीनुमा उभरी हुई सूक्ष्म संरचनाएँ पाई जाती हैं जिन्हें रसांकुर (दीर्घरॉम / Villi) कहते हैं।

अवशोषण की कार्यप्रणाली:

• विशाल पृष्ठीय क्षेत्रफल: रसांकुर आंत के भीतरी क्षेत्रफल को सैकड़ों गुना (लगभग 250 वर्ग मीटर) बढ़ा देते हैं, जिससे भोजन का अवशोषण अत्यंत तीव्र गति से होता है।
• रक्त केशिकाओं का जाल: प्रत्येक रसांकुर के नीचे अत्यंत पतली रक्त वाहिकाओं (Capillaries) का जाल होता है। पचा हुआ ग्लूकोज और अमीनो अम्ल विसरण द्वारा सीधे रक्त में अवशोषित हो जाते हैं।
• लैक्टियल (Lacteal): रसांकुर के केंद्र में स्थित लसीका वाहिनी वसा अम्ल और ग्लिसरॉल का अवशोषण करती है।

स्वांगीकरण (Assimilation): रक्त परिसंचरण द्वारा ये पोषक तत्व शरीर की प्रत्येक कोशिका तक पहुँचते हैं, जहाँ ग्लूकोज ऑक्सीजन से टूटकर $ATP$ ऊर्जा बनाता है और अमीनो अम्ल नई कोशिकाओं का निर्माण करते हैं।

वृहदांत्र (Large Intestine): लगभग 1.5 मीटर लंबी एवं क्षुद्रांत्र से अधिक चौड़ी नली।

मुख्य कार्य: वृहदांत्र में कोई पाचन नहीं होता। इसका एकमात्र कार्य अपचित अखाद्य अपशिष्ट में से अतिरिक्त जल एवं कुछ लवणों का अवशोषण करना है।

निष्कासन (Egestion): जल सोख लिए जाने के बाद अर्ध-ठोस अपशिष्ट मलाशय (Rectum) में मल के रूप में जमा होता है और समय-समय पर गुदा (Anus) द्वारा शरीर से बाहर त्याग दिया जाता है।

गाय, भैंस, बकरी और हिरण जैसे शाकाहारी पशुओं को रोमंथी (Ruminants) कहते हैं। घास में पौधों की कोशिका भित्ति का कठोर सेल्यूलोस (Cellulose) होता है जिसे साधारण आमाशय नहीं पचा सकता।

रोमंथन (जुगाली) की चरणबद्ध प्रक्रिया:

1. त्वरित निगलना: पशु घास को बिना चबाए तेजी से निगलकर आमाशय के पहले विशाल कक्ष—रुमेन (Rumen)—में संचित कर लेते हैं।
2. जुगाल (Cud): रुमेन में भोजन आंशिक रूप से पचता है, जिसे जुगाल (Cud) कहते हैं।
3. जुगाली करना (Rumination): विश्राम के समय यह जुगाल छोटे गोलों के रूप में मुंह में वापस आता है और पशु इसे घंटों चबाता रहता है।
4. सेल्यूलोस का पाचन: छोटी व बड़ी आंत के बीच स्थित बड़ी थैली अंधनाल (Caecum) और रुमेन में पाए जाने वाले विशिष्ट सहजीवी सेल्यूलोस-पाचक जीवाणु सेल्यूलोस को किण्वित करके पचाते हैं।

अमीबा (Amoeba): तालाबों के ताजे जल में रहने वाला एककोशिकीय सूक्ष्मदर्शीय जीव, जिसकी कोई निश्चित आकृति नहीं होती।

पाचन के 5 चरण:

1. कूटपाद / पादाभ (Pseudopodia): खाद्य कण का आभास होते ही अमीबा उंगली जैसे अस्थायी प्रवर्ध (झूठे पैर) निकालता है और भोजन को चारों ओर से घेर लेता है।
2. खाद्य धानी (Food Vacuole): भोजन घिरकर एक जल भरे बुलबुले जैसी खाद्य धानी (अस्थाई पेट) में बंद हो जाता है।
3. पाचन (Digestion): कोशिकाद्रव्य से पाचक रस खाद्य धानी में स्रावित होकर भोजन को सरल पदार्थों में तोड़ते हैं।
4. अवशोषण व स्वांगीकरण: पचा हुआ भोजन सीधे कोशिकाद्रव्य में विसरित होकर अमीबा की वृद्धि और जनन में प्रयुक्त होता है।
5. निष्कासन (Egestion): अपचित अपशिष्ट खाद्य धानी द्वारा कोशिका झिल्ली के किनारे लाकर बाहर पानी में फेंक दिया जाता है।

निष्कर्ष: चाहे प्राणी बहुकोशिकीय मानव हो या एककोशिकीय अमीबा, पाचन का मूल सिद्धांत हमेशा जटिल भोजन को सरल अणुओं में तोड़ना ही रहता है।