旦巴达杰,华丹扎西,代吉卓玛
(1.青海省黄南州河南蒙古族自治县畜牧兽医工作站,青海河南 811599;2.青海省黄南州河南蒙古族自治县柯生乡畜牧兽医工作站,青海河南 811599;3.青海省黄南州河南蒙古族自治县优干宁镇畜牧兽医工作站,青海河南 811599)
日粮电解质平衡是指饲料中阳离子与阴离子含量的差异,通常以钠+钾-氯含量表示(Mongin,1981),比如添加氯化钙、氯化铵和盐酸会降低电解质平衡值,而添加碳酸氢钠则提高电解质平衡值。Riond(2001)研究表明,降低日粮电解质平衡值可以降低奶牛产乳热症,而在产奶期提高日粮电解质平衡值增加采食量(Apper-Bossard等,2010)。Haydon等(1990)在猪上的研究表明,负电解质平衡降低自由采食量,正平衡可以提高生产性能。Dove和Haydon(1994)研究发现,将母猪分娩-断奶时电解质平衡值由130 mEq/kg提高至250 mEq/kg可以增加断奶仔猪重。Derouchey等(2003)发现,将电解质平衡值由500 mEq/kg降至0 mEq/kg对母猪日采食量和仔猪增重无显著影响,但可以提高仔猪活力,降低尿液pH和尿中细菌含量。Zhan和Li(2005)报道,日粮阴离子可以激活免疫细胞,调节机体酸碱平衡,降低自由基产生,激活机体免疫系统。因此,本试验假设随着日粮电解质平衡值的降低,仔猪感染细菌及母猪尿道感染的风险降低,从而可以提高仔猪活力、血浆和乳中免疫球蛋白的含量。但目前关于电解质对母猪免疫球蛋白含量影响的研究报道较少。因此,本试验以妊娠后期及哺乳期母猪为研究对象,考察日粮电解质平衡对母猪生产性能、尿pH的变化,血浆生化指标及乳成分的影响。
1.1 试验材料 氯化钙、氯化铵和碳酸氢钠购自四川隆达畜科有限公司。
1.2 试验日粮及分组 选取健康妊娠90 d的母猪(大白×长白)60头,随机分为4组,每组5个重复,每个重复3头。处理1组妊娠和泌乳阶段Na+K-Cl值为-80 mEq/kg,处理2组妊娠和泌乳阶段Na+K-Cl值为0 mEq/kg,处理3组妊娠和泌乳阶段Na+K-Cl值分别为160和200 mEq/kg,处理4组妊娠和泌乳阶段Na+K-Cl值为300 mEq/kg。妊娠和泌乳阶段日粮组成及营养水平见表1。
表1 妊娠和哺乳阶段基础日粮组成及营养水平 (风干基础)
1.3 尿液及血浆生化指标测定 分别在母猪妊娠107 d、分娩和断奶当天早上7点收集尿液100 mL,用于测定pH。耳静脉采血10 mL,3000 rpm离心15 min制备血清,分装于Eppendorf管,-80℃保存,参考Henry(1974)方法测定钾、钠、氯、镁、钙和磷离子。血浆IgA、IgG和IgM含量的测定采用试剂盒法,试剂盒购自南京建成生物工程有限公司。
1.4 乳成分的测定 分别收集初乳和常乳30 mL,4 ℃,3000 r/min离心15 min,上清液分装在1.5 mL Eppendorf管中。乳种IgA、IgG和IgM含量的测定采用试剂盒法,试剂盒购自南京建成生物工程有限公司。
1.5 试验数据 采用SPSS(18.0版)单因子方差分析进行分析,各组均值采用Tukey氏多重比较进行差异显著性检验,以P<0.05作为差异显著的标准,结果以“平均值±标准误”表示。
2.1 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪生产性能的影响 由表2可知,处理1组泌乳母猪平均日采食量显著低于其他各处理组(P<0.05)。各处理组对产仔数、活仔数、存活率、断奶仔猪数、断奶存活率、断奶窝重、日增重等无显著影响(P>0.05)。
表2 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪生产性能的影响
2.2 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪血浆生化指标的影响 由表3可知,处理1组和处理2组妊娠和泌乳后期尿液pH显著低于处理3组和处理4组(P<0.05);处理3组尿pH显著低于处理4组(P<0.05);处理1组断奶后母猪尿液pH显著低于处理2组(P<0.05)。各处理组对妊娠107 d和分娩当天血浆钾和钠浓度无显著影响(P>0.05);与其他各组相比,处理1组和处理2组显著体高了断奶当天母猪血浆钠浓度(P<0.05),处理1组显著高于处理2组(P<0.05)。断奶当天处理1组母猪血浆钾浓度比处理4组显著提高11.7%(P<0.05)。妊娠107 d处理1组母猪血浆氯浓度比处理3组和处理4组显著提高2.2%和2.4%(P<0.05);分娩当天处理1组和处理2组母猪血浆氯浓度比处理3组显著提高3.9%和3.8%(P<0.05),而处理1组和处理2组母猪断奶当天血浆氯浓度显著高于处理3组和处理4组(P<0.05)。与处理3组相比,处理1组和处理2组显著提高了妊娠107 d和分娩当天母猪血浆镁浓度(P<0.05)。各处理组对母猪血浆钙、磷浓度无显著影响(P>0.05)。
表3 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪血浆生化指标的影响
2.3 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪免疫球蛋白水平的影响 由表4可知,与其他各组相比,处理1组显著提高了妊娠107 d母猪血浆IgA和IgM的含量(P<0.05),而处理1组血浆IgG含量显著高于处理3组(P<0.05)。各处理组对分娩和断奶当天母猪血浆IgA和IgM含量无显著影响(P>0.05)。
表4 日粮电解质平衡对妊娠后期和泌乳母猪免疫 球蛋白水平的影响 g/L
2.4 日粮电解质平衡对泌乳母猪乳成分的影响
由表5可知,各处理组对初乳和常乳中蛋白质、乳糖和脂肪含量的影响无显著差异(P>0.05),同时各组对初乳中IgA和IgM含量的影响无显著差异(P>0.05)。处理1组和处理2组初乳和常乳中IgG和IgA含量显著高于处理3组(P<0.05),其中处理1组常乳中IgM含量显著高于其他各组(P < 0.05)。
表5 日粮电解质平衡对泌乳母猪乳成分的影响
3.1 日粮电解质平衡对母猪生产性能的影响
哺乳期间充足的饲料摄取量对母猪生长和繁殖至关重要(Koketsu等,1997)。母猪的体损失、生产性能和背膘厚与其采食量有很大的关系(Eissen等,2003)。大多数学者认为,负电解质平衡可以抑制自有采食量(Escobosa等,1984)。本研究结果显示,处理1组(-80 dEB/kg)显著降低泌乳母猪的日采食量,这与上述研究结果一致,这可能与日粮添加了氯化钙和氯化铵导致代谢性酸中毒有关。Yen等(1981)和Carnes(1977)研究发现,日粮添加氯化钙显著降低母猪日采食量和仔猪日增重。Oetzel(1993)报道,日粮中添加常规阴离子盐会降低饲料适口性,氯化钙中提供的氯离子会增加代谢性酸中毒的风险。本研究发现,各处理组对母猪及仔猪生长性能无显著影响,这与其对常乳成分影响一致,因为仔猪在哺乳期整个生长发育均依赖母乳(Ariza-Nieto等,2011)。
3.2 日粮电解质平衡对母猪血浆生化指标的影响 日粮电解质平衡显著降低妊娠和泌乳阶段尿液pH。尿液中pH的降低与机体排泄较多氢离子有关;同时,尿液pH的降低也反映了母猪体内液体pH降低,可以抑制致病性微生物的生长,从而改善尿道健康。Dee等(1994)报道,通过日粮改变尿液酸碱度可以降低猫尿道感染的风险。Derouchey等(2003)研究发现,随着日粮负离子平衡的降低,尿液pH和尿液中细菌数量也同样降低。
钠、钾和氯离子是机体需要的重要矿物质元素,对维持机体酸碱平衡具有重要作用,机体对其吸收速率远高于钙离子和镁离子(Georgiersi等,1981)。当呼吸和肾脏重吸收能力不能抵消机体酸碱负荷时,血液酸碱平衡将会改变(Patience,1990)。本研究结果发现,日粮离子平衡对母猪妊娠107 d、分娩及断奶当天血浆钠、钾离子浓度无显著影响,但随着离子浓度的降低,血浆钠、钾离子浓度升高。日粮氯化钙和氯化铵的摄入量增加会导致血液pH的升高,细胞外氢离子浓度增加;机体为了使酸碱平衡,钾离子由细胞外进入细胞内,因此随着日粮离子浓度的降低,钾离子浓度升高。此外,随着日粮离子浓度的增加,血浆中氯离子含量增加,这与日粮中氯离子含量较高有关。近年来,关于日粮离子平衡对血浆钙离子浓度影响的报道较多,但结构存在一定差异。Deouchey等(2003)、Budde和 Crenshaw(2003)报道,随着日粮离子浓度降低,血浆钙离子浓度升高。但Newell和Beauchene(1975)报道,血浆钙离子浓度随机体代谢酸负荷量的增加而降低。本试验发现,日粮离子水平对血浆钙离子浓度的影响无显著差异,这与Roux等(2008)研究结果一致。以上结果的差异可能与饲料原料来源、饲料组成、代谢状态及动物种类不同有关,但日粮离子浓度对血浆离子水平的影响的机制还有待进一步研究。
3.3 日粮电解质平衡对血浆免疫球蛋白母猪乳成分含量的影响 本研究结果发现,日粮电解质平衡对血浆和乳中免疫球蛋白的影响与前人的研究结果一致,Zhan和Li(2005)研究发现日粮阴离子能增强整个机体免疫能力,促进组织修复。本试验处理1组免疫球蛋白水平显著高于处理3组,这与日粮中补充阴离子盐增加了血浆免疫球蛋白含量和体液免疫功能有关,但目前具体作用机制还有待进一步研究。母乳中免疫球蛋白水平对仔猪健康和生长性能具有重要作用。免疫球蛋白通过血液进入初乳,这可能是处理1组和处理3组常乳中IgG含量显著增加原因。在母乳泌乳阶段,IgG含量降低,IgA作为母乳中主要的免疫球蛋白来源(Ariza-Nieto等,2011)。常乳中的免疫球蛋白不能进入血液循环,但可降低肠道中病原微生物的含量,保护肠道避免感染或产生炎症(Brandtzaeg,2010)。本研究结果发现,处理1组常乳中IgA和IgM的含量显著高于处理3组,这与日粮阴离子盐促进乳腺合成IgA有关。但本研究同样也发现,虽然初乳和常乳中免疫球蛋白的含量增加,但并未影响仔猪生长性能和存活率,说明还存在影响免疫球蛋白活性的其他因素。
日粮中电解质平衡对妊娠后期和泌乳期母猪生产性能、初乳和常乳成分无显著影响。降低日粮离子水平可以降低尿液pH,提高镁离子的利用率。日粮电解质平衡对妊娠后期母猪具有重要作用,泌乳母猪日粮中适宜离子浓度为-80 mEq/kg。
参考文献
[1]Apper-Bossard E,Faverdin P,Meschy F et al. Effects of dietary cation-anion difference on ruminal metabolism and blood acid-base regulation in dairy cows receiving 2 contrasting levels of concentrate in diets [J]. Dairy Sci,2010,93 :4196 ~ 4210.
[2]Ariza-Nieto C,Bandrick M,Baidoo S K et al. Effect of dietary supplementation of oregano essential oils to sows on colostrum and milk composition,growth pattern and immune status of suckling pigs[J]. Anim Sci,2011,89:1079~ 1089.
[3]Brandtzaeg P. The mucosal immune system and its integration with the mammary glands [J]. Pediatr,2010,156:8 ~ 15.
[4]Budde R A,Crenshaw T D. Chronic metabolic acid load induced by changes in dietary electrolyte balance increased chloride retention but did not compromise bone in growing swine [J]. Anim Sci,2003,81:197~208.
[5]Carnes L W. Methods of Controlling Feed Intake of Gestating Sows [M].University of Arkansas,Fayetteville,1977.
[6]Dee S A,Tracy J D,King V. Using citric acid to controlurinary tract disease in swine [J].Vet Med,1994,89:473~ 476.
[7]DeRouchey J M,Hancock J D,Hines R H et al. Effects of dietary electrolyte balance on the chemistry of blood and urine in lactating sows and sow litter performance [J].Anim Sci,81:3067~ 3074.
[8]Dove C R,Haydon K D. The effect of various diet nutrient densities and electrolyte balances on sow and litter performance during two seasons of the year [J]. Anim Sci,1994,72:1101~ 1106.
[9]Eissen J J,Apel doorn E J,Kanis E et al. The importance of a high feed intake during lactation of primiparous sows nursing large litters [J].Anim Sci,2003,81 :594~ 603.
[10]Escobosa A,Coppock C E,Rowe Jr L D et al. Effects of dietary sodium bicarbonate and calcium chloride on physiological responses of lactating dairy cows in hot weather [J].Dairy Sci,1984,67 :574~584.
[11]Haydon K D,West J W,McCarter M N. Effect of dietary electrolyte balance on performance and blood parameters of growingfinishing swine fed in high ambient temperatures [J]. Anim Sci,1990,68:2400~2406.
[12]Henry J H. Clinical Chemistry Principles and Techniques [M].Harper & Row,1974,New York.
[13]Georgierski V I,Annenkov B N,Samokhin V I. Mineral Nutrition of Animals [M]. Butterworths Publishers,1981,London.
[14]Koketsu Y,Dial G D,Pettigrew J E et al. Influence of feed intake during individual weeks of lactation on reproductive performance of sows on commercial farms [J]. Livest Prod Sci,1997,49:217~ 225.
[15]Mongin P. Recent advances in dietary cation-anion balance:applications in poultry [J].Proc Nutr Soc,1981,40:285~ 294.
[16]Newell G K,Beauchene R E. Effects of dietary calcium level,acid stress,and age on renal,serum,and bone responses of rats [J].Nutr,1975,105 :1039.
[17]Oetzel G R. Use of anionic salts for prevention of milk fever in dairy cattle [J].Compend Contin Educ Pract Vet,1993,15 :1138~1147.
[18]Patience J F. A review of the role of acid-base balance in amino acid nutrition [J]. Anim Sci,1990,68:398 ~ 408.
[19]Riond J L. Animal nutrition and acid-base balance [J] Eur J Nutr,2001,40:245~ 254.
[20]Roux M L,Johnston S L,Lirette R D et al. The effect of diets varying in dietary cation-anion difference fed in late gestation and in lactation on sow productivity [J].Prof Anim Sci,2008,24 :149~155.
[21]Yen J T,Kohl J R,Lauxen R et al. Calcium chloride-sodium triphosphate as a feed intake and weight gain regulator for replacement gilts [J]. Anim Sci,1978,47 :24.
[22]Zhan Y M,Li Z Q. Research status of ion balance technology and its application in poultry production [J]. Chin Poult Sci,2005,2 :49~51.