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El esófago del león mide aproximadamente de 70 a 80 cm. Los trozos de alimento se ingieren y viajan a través del esófago hasta el estómago por perilstalsis. El estómago del león pesa aproximadamente el 20% de su peso corporal (Smith y otros, 2006). Esto es para permitir el almacenamiento de comidas que serán poco frecuentes pero considerables. La longitud promedio con la que un león se alimenta en estado salvaje se ha registrado como entre 1.5 a 3.5 días (Altman, 2005), pero ha sido registrado hasta en 8 días en los leones del Kalahari (Eloff, 1984).
El estómago se compone de cuatro zonas funcionalmente distintas; la región del esófago, donde hay algún crecimiento bacteriano, pero no hay secreciones glandulares. La región cardiaca, que tiene glándulas secretoras de moco alcalino, que consta de glicoproteínas, las cuales protegen el revestimiento del estómago de ser digerido tanto por las enzimas proteolíticas y por ácido (Cheeke y Dierenfeld, 2010). Las glándulas del fundus y las regiones pilóricas son los sitios de otras secreciones gástricas, incluidos el ácido clorhídrico (HCl). El HCl proporciona un pH bajo en el estómago con el fin de matar cualquier bacteria que se consuma y para causar la hidrólisis de proteínas y polisacáridos junto a la desnaturalización de las proteínas. La proenzima pepsinógeno se activa por el bajo pH, formando pepsina, para comenzar la digestión de proteínas.
La longitud total del intestino delgado del león adulto es de 6 a 7 metros (Smith y otros, 2005), que comprende el duodeno, el yeyuno y el íleon. La vesícula biliar segrega bilis para la emulsión de las grasas. Las enzimas pancreáticas, incluyendo la tripsina, amilasa y lipasa, se liberan en el duodeno para ayudar a la digestión de grandes proteínas, carbohidratos y moléculas lípidicas en aminoácidos, monosacáridos, ácidos grasos y glicerol listos para la absorción (Stevens y Hume, 1995).
A diferencia de los herbívoros, los carnívoros no tienen ningún requisito para el ciego. En leones, es de aproximadamente 10 cm y se coloca a la inversa del tracto humano. Se cree que ha evolucionado de esta manera para permitir el consumo de los fragmentos óseos y púas de puerco espín sin bloquear las vías. (Smith y otros, 2006)
El intestino grueso de un león adulto es de aproximadamente 1 metro. Su función principal es la absorción de agua y electrolitos. El intestino de los gatos domésticos mantiene colonias bacterianas comparables a los herbívoros. Estos protegen contra las bacterias invasoras, estimulando la función gastrointestinal, tales como la motilidad y la digestión de fuentes de fibra para producir ácidos grasos volátiles (Suchodolski, 2011).