1飼糧電解質平衡與動物體的酸堿平衡
隨著動物營養科學研究的不斷深入和發展,人們逐漸認識到影響動物體內酸堿平衡的重要因素之一是飼糧的離子平衡。通常以7種常量礦物質元素的含量之和來表示飼糧離子平衡。但在實際情況下,飼糧中鈣(Ca)、磷(P)、鎂(Mg)、硫(S)的主要作用不是參與動物體酸堿平衡調節,而飼糧中鈉 (Na)、鉀(K)、氯(C1)才是調節機體酸堿平衡的主要因子,因此,可用電解質平衡值dEB=(Na++K+-Cl-)mmol/kg來表示飼糧的離子平衡。而飼糧離子平衡對動物生產性能的影響是通過對酸堿平衡的影響而實現的。動物機體的正常生命活動需要在一個穩定的內環境中進行,適宜的體液酸堿度是穩定內環境的一個重要方面。體內酸堿平衡的失調,將影響酶的催化活性、膜的通透性和器官功能。Mongin(1981)提出了飼糧電解質平衡與機體酸堿平衡的數學模式:dEB=(An-Cat)out-(An-Cat)in-H+endo,式中(An—Cat)in為攝入的陰離子與陽離子之差,即機體酸的凈攝人量;(An—Cat)out為尿中陰陽離子之差,即酸的凈排出量;H+endo為內源酸的產量,主要是非揮發性酸(即固定酸)。飼糧蛋白質或含硫氨基酸過高或氨基酸不平衡時,1 mol含硫氨基酸可產生2 tool H+;磷脂、核酸、磷蛋白等分解產生磷酸;對于生長迅速的動物(如仔豬),Ca以羥基磷灰石沉積于骨中的同時也產生一部分酸。據估計,骨中每沉積1 mol Ca,大約產生9 mol H+(Patience,1987)。
許多試驗證明,飼糧離子平衡影響動物體內的酸堿平衡。對豬的研究表明,血漿HC03一濃度隨dEB增加而線性增加(低dEB條件下)。但當 dEB>100 mmol/kg時,則血漿HC03一濃度基本穩定,血液pH值也有類似變化規律(Patience,1987)。當dEB在-200 400 mmol/kg時,家禽血漿HC03一濃度隨dEB增加而呈線性增加,血液 pH值則呈S形上升。當飼糧dEB為O一341 mmol/kg時,仔豬采食量和日增重基本一致,只有在dEB為一85 mmol/kg時,才降低采食量和日增重(王云芳,2000)。
2,飼糧電解質平衡與營養物質的消化代謝
2.1 飼糧電解質平衡對營養物質消化率的影響飼糧電解質平衡對飼糧中營養物質的消化吸收有重要的影響。對豬的研究表明,豬采食玉米一豆粕型飼糧時,隨著飼糧 dEB值增大,營養物質的消化率增高;dEB值為250~400 mmol/kg,營養物質消化率最高(Haydon,1990)。但dEB對營養物質消化率的影響,受許多條件的制約。一般認為,在低K或低dEB水平的飼糧中,提高dEB值可提高營養物質消化率(Patience,1987),其機理尚不清楚。推測可能是因dEB的變化,改變了腸道的pH值和Na~的濃度,影響消化酶的活性,從而間接影響到養分的消化率。目前,關于這方面的報道還較少,意見也不統一,但大多傾向認為提高飼糧dEB水平可以提高營養物質消化率。 Haydon(1990)對體重為24.4 kg豬在不同dEB水平(-50、100、250、400 mmol/kg)下營養物質消化率進行了研究。結果表明,隨dEB水平從-50~100、100~250、250~400 mmol/kg變化時,回腸末端測得氮、能量和干物質(DM)的消化率分別提高4.5%、1.8%和2.1%,而且隨dEB從-50~400 mmol/kg變化中,除蛋氨酸外所有必需和非必需氨基酸消化率都呈直線上升。但也有不少研究認為堿鹽添加不影響營養物質消化率(Patienc,1987)。
2.2 飼糧電解質平衡對氨基酸代謝的影響 氨基酸代謝受飼糧電解質平衡影響很大。例如,飼糧電解質平衡可明顯影響賴氨酸和精氨酸之間營養互作關系。黃瑞林(2000)對豬的研究表明,飼糧中不同dEB值對粗蛋白質消化代謝影響較大。由于賴氨酸和精氨酸之間存在拮抗作用,豬飼糧中過量賴氨酸,導致血漿賴氨酸濃度升高和精氨酸濃度下降。在這種情況下,豬飼糧中添加鈉和鉀,可使豬血漿和組織中賴氨酸和精氨酸濃度恢復正常。另外,在賴氨酸超量的雞飼糧中添加鈉和鉀,雞的增重速度得到改善。這種效果有時與補充精氨酸的效果相似。在賴氨酸與精氨酸的拮抗作用中,高賴氨酸可增加精氨酸酶的活性,從而使精氨酸的分解增強。當飼糧賴氨酸水平過高時,添加鈉和鉀可使精氨酸酶活性降低。飼糧高氯低鉀有利于賴氨酸在小腸中的吸收,從而加劇賴氨酸和精氨酸的拮抗作用。提高飼糧鉀水平,將抑制高氯水平對賴氨酸吸收的促進作用。雞、豬的氮沉積效率,受飼糧電解質平衡的影響較大。當豬的玉米一豆粕型飼糧dEB值從-50 mmol/kg增至400 mmol/kg時,存留氮占進食氮或吸收氮的比例呈線性增加(Haydon,1990)。
3飼糧電解質平衡對動物健康生長的影響
酸堿平衡的破壞對機體的影響是廣泛而深遠的。在由飼糧電解質不平衡所引起的代謝性酸中毒條件下,豬的食欲和采食量下降;在長期性酸中毒條件下,哺乳動物血液pH值下降,骨密度降低,尿Ca排泄增加,Ca平衡降低(Patience,1987)。Summers(1996)認為,賴氨酸、蛋氨酸在飼糧中使用量增加,豆餅用量減少,導致飼糧中鉀含量下降,硫和氯的含量升高,從而使得飼糧的dEB降低,肉雞的腹水癥發病率顯著升高,但料重比和增重無顯著影響。
飼糧離子平衡狀況與動物生長性能密切相關。可用天然飼糧或純合飼糧來確定動物飼糧離子平衡值和生長性能之間的數量關系,NRC(1994)給出的生長肉雞的鈉離子和氯離子需要量推薦值均為1.5g/kg。Mahan等(1996)發現NRC(1988)給出的鈉和氯需要量推薦值偏低。NRC(1998)大幅度地提高了鈉和氯需要量的推薦值。
4展望
飼糧中Na、Cl、K含量是決定飼糧電解質平衡值的主要參數。目前,人們在確定動物飼糧中食鹽的添加量有相當大的隨意性。另外,關于飼糧電解質平衡狀況,對動物體酸堿平衡的具體影響,對各種營養物質消化、吸收、代謝、利用的影響程度和機理等,尚有待研究闡明。不同種類動物在不同生理階段、不同環境條件及不同飼糧組成時飼糧電解質最佳平衡值,也有待進一步探討。