電解質平衡在母豬飼料配方上的應用

李 根 陳小強 陳贊謀 王聲會

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

隨著對動物營養研究的不斷發展和深入，研究人員發現豬體內的酸堿平衡是影響其營養物質代謝和生產性能的關鍵因子，而飼料電解質平衡是影響酸堿平衡的最重要因素之一。電解質平衡對于動物的新陳代謝至關重要，機體體液中的電解質主要參與調節體液酸堿平衡、維持細胞內外滲透壓、保證機體細胞新陳代謝的正常運行等，由于飼料電解質平衡直接影響動物生理體液中的電解質平衡，因此飼料電解質平衡可影響動物的代謝過程[1,2]。

1 日糧電解質平衡的概念

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

動物通過采食飼料來攝取礦物質元素，其中在體內含量超過0.01%的元素（鈣、磷、鉀、鈉、氯、鎂、硫）被稱為常量元素，可以充當電解質的作用。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離子只有Na+、K+、Cl-3種離子，鈉離子主要存在于細胞外液中，鉀離子主要存在于細胞內液中，氯離子則在細胞內、外液中均存在[3]。由于只有Na+、K+、Cl-3種離子對酸堿平衡起決定性作用，為了方便電解質平衡的研究和推廣應用，通常以dEB（mEq/kg）=Na+＋K+－Cl-作為飼料電解質平衡的表示方法[4]。

2 日糧電解質平衡的計算

首先計算出Na+、K+、Cl-在每千克飼料中的毫克數，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量的重量，最后算出該飼料陰陽離子毫當量之和即為該飼料的dEB值。毫克當量（mEq）的意思是某物質和1 mg氫的化學活性或化合力相當的量，1 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-含量計算得出，常見原料的dEB值見表2，大多數原料的dEB值在500 mEq/kg以下，在設計飼料配方時為了達到理想的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）來實現。

表1 Na+、K+、Cl-的原子量、化合價和每毫當量的重量

表2 常見原料的dEB值

3 電解質平衡在母豬上的研究進展

近20年來，國內外學者對電解質平衡在母豬上的應用做了大量探索。Derouchey等[5]對153頭哺乳母豬設置了5個飼糧dEB水平（0、100、200、350、500 mEq/kg）來研究哺乳母豬飼料中dEB對母豬生產性能的影響，研究發現在以玉米—豆粕為基礎的飼料中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對母豬生理狀態有顯著影響，降低飼料中dEB可以提高仔豬的存活率和斷奶仔豬數。同時，低dEB組母豬的尿液pH值和細菌數量均明顯下降，這表明飼料dEB可以通過調節體液平衡來降低尿道疾病的發病率。為了進一步探索飼料dEB能否降低尿液pH值，Roux等[6]對臨產前1周的母豬飼喂4個dEB水平的飼料（56 mEq/kg、80 mEq/kg、103 mEq/kg、140 mEq/kg），結果發現母豬尿液pH與dEB呈線性正相關（＜0.001）。降低飼料dEB值對當前胎次母仔豬生產性能影響不大，但可以增加后續胎次的窩產活仔數。國內研究者也有同樣的結論，低飼料dEB組能夠激活母豬的鈣代謝機制，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]。

學者前期研究多是聚焦dEB值對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置為同一個dEB水平來研究對母豬的影響。Cheng等[8]研究發現妊娠后期和哺乳期飼料dEB（-100 mEq/kg、0 mEq/kg、162 mEq/kg、300 mEq/kg）不會影響母豬的繁殖性能，也不會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。旦巴達杰等[9]開展了類似的試驗，飼料dEB水平（-80 mEq/kg、0 mEq/kg、160 mEq/kg、200 mEq/kg、300 mEq/kg）對母豬泌乳期體重、背膘損失及仔豬日增重無顯著影響，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水平對母豬繁殖性能和仔豬生長性能的影響差異較大，差異可能與動物種類、飼料原料來源、配方組成和母豬代謝狀態不同有關，日糧離子平衡對血漿離子濃度的影響有待進一步探討。

4 電解質平衡的應用展望

母豬通過腎臟的排泄和重吸收來控制Na+、K+、Cl-的吸收水平以維持體液中電解質平衡，而應激會造成K+排出量增加從而引起機體內環境失衡，特別是在炎熱的夏季，母豬產仔和采食量均會有所下降，這是因為母豬體內酸堿平衡受到破壞[1]。熱應激會引起母豬體液電解質失衡及體內酸堿平衡紊亂，從而影響細胞的正常新陳代謝、降低豬的生產性能。夏季高溫季節豬機體內的K+排出量增加，Cl-和Na+的排出減少，這會對體內電解質平衡和酸堿平衡產生嚴重不良影響[10]。敖卓貴等[11]研究表明在母豬飼料中添加電解質平衡劑（主要成分為Na+、K+）可以顯著提高母豬的窩產仔豬數（＜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補充相應電解質，可調節母豬體內電解質平衡，緩解由熱應激引起的不良反應，提高母豬的繁殖性能。生產中，夏季通常會在飼料中添加0.2%～0.5%的碳酸氫鈉來提高母豬抗熱應激能力，碳酸氫鈉有抑酸的作用，能補充機體所需的Na+，并作為體液中主要的緩沖物質，減緩代謝性酸中毒和呼吸性堿中毒。熱應激時體內K+損失嚴重，大多數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。生豬運輸應激也會破壞機體的電解質平衡，導致體內鈉、鉀濃度下降，通常在生豬運輸中補充一些常量礦物元素，特別是鉀來減緩由應激引起的采食量下降和體重損失等。

日糧電解質平衡能改善雌性動物的生產性能，其理論已在奶牛養殖生產中得到廣泛應用，如在奶牛干奶后期日糧中添加陰離子鹽以降低dEB水平，用以改善奶牛圍產期鈣的代謝狀況，預防奶牛產后癱瘓。徐國建等認為低dEB日糧會使母豬血液中陰離子濃度增加，血液中Cl-會進入到破骨細胞中，破骨細胞中過多的Cl-會使破骨細胞釋放氫離子，大量的氫離子進入骨骼中，使骨骼pH值降低，機體啟動對鈣離子吸收和骨鈣動員；同時隨著日糧dEB值降低，血液中H+濃度增加，機體排泄H+導致尿液pH值逐步降低，從而減少母豬尿道中細菌數量，提高尿道健康水平。整個過程見圖1。

圖1 日糧離子平衡原理

最新研究發現在低日糧離子平衡時，高含量的陰離子（Cl-）可增加從骨骼中動用鈣離子以促進肌肉收縮和產乳，從而縮短母豬產程、降低產死胎率、提高其泌乳量，在生產實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，特別注意在熱應激時母豬哺乳料的dEB最好大于250 mEq/kg。合適的dEB值對母豬的生產性能和健康水平有利，母豬不同生理階段理想dEB值應是不同的，飼料生產者在設計母豬飼料配方時，在考慮滿足母豬礦物質需要量的同時，還需要考慮飼料電解質平衡的影響。