電解質(zhì)平衡在母豬飼料配方上的應(yīng)用

李 根 陳小強(qiáng) 陳贊謀 王聲會(huì)

（廣東溫氏種豬科技有限公司/國(guó)家生豬種業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東云浮 527400）

隨著對(duì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究的不斷發(fā)展和深入，研究人員發(fā)現(xiàn)豬體內(nèi)的酸堿平衡是影響其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝和生產(chǎn)性能的關(guān)鍵因子，而飼料電解質(zhì)平衡是影響酸堿平衡的最重要因素之一。電解質(zhì)平衡對(duì)于動(dòng)物的新陳代謝至關(guān)重要，機(jī)體體液中的電解質(zhì)主要參與調(diào)節(jié)體液酸堿平衡、維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓、保證機(jī)體細(xì)胞新陳代謝的正常運(yùn)行等，由于飼料電解質(zhì)平衡直接影響動(dòng)物生理體液中的電解質(zhì)平衡，因此飼料電解質(zhì)平衡可影響動(dòng)物的代謝過(guò)程[1,2]。

1 日糧電解質(zhì)平衡的概念

日糧電解質(zhì)平衡（dEB）又稱為飼料陰陽(yáng)離子平衡（DCAB），是指每千克飼料干物質(zhì)中主要陰、陽(yáng)離子毫摩爾數(shù)與其化合價(jià)（電荷數(shù)）的乘積即毫當(dāng)量（mEq）的總和，即 dEB（mEq/kg） =（Na+＋K+＋2Ca2+＋2Mg2+） － （Cl-＋2SO42-＋H2PO4-＋2HPO42-）。

動(dòng)物通過(guò)采食飼料來(lái)攝取礦物質(zhì)元素，其中在體內(nèi)含量超過(guò)0.01%的元素（鈣、磷、鉀、鈉、氯、鎂、硫）被稱為常量元素，可以充當(dāng)電解質(zhì)的作用。常量元素中的鈣、磷、鎂、硫等主要作用不是參與酸堿平衡，所以體液中的主要陰陽(yáng)離子只有Na+、K+、Cl-3種離子，鈉離子主要存在于細(xì)胞外液中，鉀離子主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中，氯離子則在細(xì)胞內(nèi)、外液中均存在[3]。由于只有Na+、K+、Cl-3種離子對(duì)酸堿平衡起決定性作用，為了方便電解質(zhì)平衡的研究和推廣應(yīng)用，通常以dEB（mEq/kg）=Na+＋K+－Cl-作為飼料電解質(zhì)平衡的表示方法[4]。

2 日糧電解質(zhì)平衡的計(jì)算

首先計(jì)算出Na+、K+、Cl-在每千克飼料中的毫克數(shù)，即將其在飼料中的含量乘以106，然后分別除以各自的每毫當(dāng)量的重量，最后算出該飼料陰陽(yáng)離子毫當(dāng)量之和即為該飼料的dEB值。毫克當(dāng)量（mEq）的意思是某物質(zhì)和1 mg氫的化學(xué)活性或化合力相當(dāng)?shù)牧浚? mEq的氫、鈉、鉀、氯的重量分別是1 mg、23 mg、39.1 mg、35.5 mg，見表1。

原料的dEB值也可以從各原料的Na+、K+、Cl-含量計(jì)算得出，常見原料的dEB值見表2，大多數(shù)原料的dEB值在500 mEq/kg以下，在設(shè)計(jì)飼料配方時(shí)為了達(dá)到理想的dEB值可以借助高dEB值原料（碳酸氫鈉、硫酸鈉）或低dEB值原料（賴氨酸鹽酸鹽、氯化銨）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

表1 Na+、K+、Cl-的原子量、化合價(jià)和每毫當(dāng)量的重量

表2 常見原料的dEB值

3 電解質(zhì)平衡在母豬上的研究進(jìn)展

近20年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電解質(zhì)平衡在母豬上的應(yīng)用做了大量探索。Derouchey等[5]對(duì)153頭哺乳母豬設(shè)置了5個(gè)飼糧dEB水平（0、100、200、350、500 mEq/kg）來(lái)研究哺乳母豬飼料中dEB對(duì)母豬生產(chǎn)性能的影響，研究發(fā)現(xiàn)在以玉米—豆粕為基礎(chǔ)的飼料中dEB值不影響哺乳期母豬采食量、母豬體況損失及乳汁中乳蛋白、乳糖、乳脂含量和仔豬窩增重。飼料dEB對(duì)母豬生理狀態(tài)有顯著影響，降低飼料中dEB可以提高仔豬的存活率和斷奶仔豬數(shù)。同時(shí)，低dEB組母豬的尿液pH值和細(xì)菌數(shù)量均明顯下降，這表明飼料dEB可以通過(guò)調(diào)節(jié)體液平衡來(lái)降低尿道疾病的發(fā)病率。為了進(jìn)一步探索飼料dEB能否降低尿液pH值，Roux等[6]對(duì)臨產(chǎn)前1周的母豬飼喂4個(gè)dEB水平的飼料（56 mEq/kg、80 mEq/kg、103 mEq/kg、140 mEq/kg），結(jié)果發(fā)現(xiàn)母豬尿液pH與dEB呈線性正相關(guān)（＜0.001）。降低飼料dEB值對(duì)當(dāng)前胎次母仔豬生產(chǎn)性能影響不大，但可以增加后續(xù)胎次的窩產(chǎn)活仔數(shù)。國(guó)內(nèi)研究者也有同樣的結(jié)論，低飼料dEB組能夠激活母豬的鈣代謝機(jī)制，提高母豬血漿鈣、尿鈣濃度，并能夠顯著降低尿液pH值，這有助于減少母豬的尿道疾病的感染率，改善母豬的健康水平[7]。

學(xué)者前期研究多是聚焦dEB值對(duì)母豬繁殖性能的影響，近幾年才把研究階段前置到妊娠期，把妊娠料和哺乳料設(shè)置為同一個(gè)dEB水平來(lái)研究對(duì)母豬的影響。Cheng等[8]研究發(fā)現(xiàn)妊娠后期和哺乳期飼料dEB（-100 mEq/kg、0 mEq/kg、162 mEq/kg、300 mEq/kg）不會(huì)影響母豬的繁殖性能，也不會(huì)影響初乳和常乳的乳成分，但是降低飼料dEB值可降低尿液pH值及提高鎂離子的利用率，雖然低dEB值對(duì)妊娠后期母豬有利，但dEB值為-100 mEq/kg組哺乳期母豬采食量顯著低于其他組。旦巴達(dá)杰等[9]開展了類似的試驗(yàn)，飼料dEB水平（-80 mEq/kg、0 mEq/kg、160 mEq/kg、200 mEq/kg、300 mEq/kg）對(duì)母豬泌乳期體重、背膘損失及仔豬日增重?zé)o顯著影響，但尿液pH值隨著dEB的降低而下降，鎂離子利用率則隨之提高。上述研究表明，飼料電解質(zhì)平衡可以改善豬群健康，妊娠期和哺乳期低dEB水平可以降低母豬尿液pH值，低pH值可以抑制病原微生物的繁殖，從而提高尿道健康水平。但不同dEB水平對(duì)母豬繁殖性能和仔豬生長(zhǎng)性能的影響差異較大，差異可能與動(dòng)物種類、飼料原料來(lái)源、配方組成和母豬代謝狀態(tài)不同有關(guān)，日糧離子平衡對(duì)血漿離子濃度的影響有待進(jìn)一步探討。

4 電解質(zhì)平衡的應(yīng)用展望

母豬通過(guò)腎臟的排泄和重吸收來(lái)控制Na+、K+、Cl-的吸收水平以維持體液中電解質(zhì)平衡，而應(yīng)激會(huì)造成K+排出量增加從而引起機(jī)體內(nèi)環(huán)境失衡，特別是在炎熱的夏季，母豬產(chǎn)仔和采食量均會(huì)有所下降，這是因?yàn)槟肛i體內(nèi)酸堿平衡受到破壞[1]。熱應(yīng)激會(huì)引起母豬體液電解質(zhì)失衡及體內(nèi)酸堿平衡紊亂，從而影響細(xì)胞的正常新陳代謝、降低豬的生產(chǎn)性能。夏季高溫季節(jié)豬機(jī)體內(nèi)的K+排出量增加，Cl-和Na+的排出減少，這會(huì)對(duì)體內(nèi)電解質(zhì)平衡和酸堿平衡產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響[10]。敖卓貴等[11]研究表明在母豬飼料中添加電解質(zhì)平衡劑（主要成分為Na+、K+）可以顯著提高母豬的窩產(chǎn)仔豬數(shù)（＜0.05）和哺乳期母豬的采食量（＜0.01），表明夏季在母豬飼料中適當(dāng)補(bǔ)充相應(yīng)電解質(zhì)，可調(diào)節(jié)母豬體內(nèi)電解質(zhì)平衡，緩解由熱應(yīng)激引起的不良反應(yīng)，提高母豬的繁殖性能。生產(chǎn)中，夏季通常會(huì)在飼料中添加0.2%～0.5%的碳酸氫鈉來(lái)提高母豬抗熱應(yīng)激能力，碳酸氫鈉有抑酸的作用，能補(bǔ)充機(jī)體所需的Na+，并作為體液中主要的緩沖物質(zhì)，減緩代謝性酸中毒和呼吸性堿中毒。熱應(yīng)激時(shí)體內(nèi)K+損失嚴(yán)重，大多數(shù)哺乳飼料中鉀含量為0.7%左右，距理想含量0.8%～0.9%有一定差距。因此，夏季在哺乳母豬飼料中常需要添加0.1%的氯化鉀。生豬運(yùn)輸應(yīng)激也會(huì)破壞機(jī)體的電解質(zhì)平衡，導(dǎo)致體內(nèi)鈉、鉀濃度下降，通常在生豬運(yùn)輸中補(bǔ)充一些常量礦物元素，特別是鉀來(lái)減緩由應(yīng)激引起的采食量下降和體重?fù)p失等。

日糧電解質(zhì)平衡能改善雌性動(dòng)物的生產(chǎn)性能，其理論已在奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，如在奶牛干奶后期日糧中添加陰離子鹽以降低dEB水平，用以改善奶牛圍產(chǎn)期鈣的代謝狀況，預(yù)防奶牛產(chǎn)后癱瘓。徐國(guó)建等認(rèn)為低dEB日糧會(huì)使母豬血液中陰離子濃度增加，血液中Cl-會(huì)進(jìn)入到破骨細(xì)胞中，破骨細(xì)胞中過(guò)多的Cl-會(huì)使破骨細(xì)胞釋放氫離子，大量的氫離子進(jìn)入骨骼中，使骨骼pH值降低，機(jī)體啟動(dòng)對(duì)鈣離子吸收和骨鈣動(dòng)員；同時(shí)隨著日糧dEB值降低，血液中H+濃度增加，機(jī)體排泄H+導(dǎo)致尿液pH值逐步降低，從而減少母豬尿道中細(xì)菌數(shù)量，提高尿道健康水平。整個(gè)過(guò)程見圖1。

圖1 日糧離子平衡原理

最新研究發(fā)現(xiàn)在低日糧離子平衡時(shí)，高含量的陰離子（Cl-）可增加從骨骼中動(dòng)用鈣離子以促進(jìn)肌肉收縮和產(chǎn)乳，從而縮短母豬產(chǎn)程、降低產(chǎn)死胎率、提高其泌乳量，在生產(chǎn)實(shí)踐中可以用碳酸氫鈉替代氯化鈉以增加母豬妊娠料中的dEB值，添加氯化銨、CaCl2降低母豬哺乳料中的dEB值，使得母豬妊娠與泌乳階段dEB差值在50～80 mEq/kg，特別注意在熱應(yīng)激時(shí)母豬哺乳料的dEB最好大于250 mEq/kg。合適的dEB值對(duì)母豬的生產(chǎn)性能和健康水平有利，母豬不同生理階段理想dEB值應(yīng)是不同的，飼料生產(chǎn)者在設(shè)計(jì)母豬飼料配方時(shí)，在考慮滿足母豬礦物質(zhì)需要量的同時(shí)，還需要考慮飼料電解質(zhì)平衡的影響。