电解质平衡在母猪饲料配方上的应用

李 根 陈小强 陈赞谋 王声会

（广东温氏种猪科技有限公司/国家生猪种业工程技术研究中心，广东云浮 527400）

随着对动物营养研究的不断发展和深入，研究人员发现猪体内的酸碱平衡是影响其营养物质代谢和生产性能的关键因子，而饲料电解质平衡是影响酸碱平衡的最重要因素之一。电解质平衡对于动物的新陈代谢至关重要，机体体液中的电解质主要参与调节体液酸碱平衡、维持细胞内外渗透压、保证机体细胞新陈代谢的正常运行等，由于饲料电解质平衡直接影响动物生理体液中的电解质平衡，因此饲料电解质平衡可影响动物的代谢过程[1,2]。

1 日粮电解质平衡的概念

日粮电解质平衡（dEB）又称为饲料阴阳离子平衡（DCAB），是指每千克饲料干物质中主要阴、阳离子毫摩尔数与其化合价（电荷数）的乘积即毫当量（mEq）的总和，即 dEB（mEq/kg） =（Na+＋K+＋2Ca2+＋2Mg2+） － （Cl-＋2SO42-＋H2PO4-＋2HPO42-）。

动物通过采食饲料来摄取矿物质元素，其中在体内含量超过0.01%的元素（钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫）被称为常量元素，可以充当电解质的作用。常量元素中的钙、磷、镁、硫等主要作用不是参与酸碱平衡，所以体液中的主要阴阳离子只有Na+、K+、Cl-3种离子，钠离子主要存在于细胞外液中，钾离子主要存在于细胞内液中，氯离子则在细胞内、外液中均存在[3]。由于只有Na+、K+、Cl-3种离子对酸碱平衡起决定性作用，为了方便电解质平衡的研究和推广应用，通常以dEB（mEq/kg）=Na+＋K+－Cl-作为饲料电解质平衡的表示方法[4]。

2 日粮电解质平衡的计算

首先计算出Na+、K+、Cl-在每千克饲料中的毫克数，即将其在饲料中的含量乘以106，然后分别除以各自的每毫当量的重量，最后算出该饲料阴阳离子毫当量之和即为该饲料的dEB值。毫克当量（mEq）的意思是某物质和1 mg氢的化学活性或化合力相当的量，1 mEq的氢、钠、钾、氯的重量分别是1 mg、23 mg、39.1 mg、35.5 mg，见表1。

原料的dEB值也可以从各原料的Na+、K+、Cl-含量计算得出，常见原料的dEB值见表2，大多数原料的dEB值在500 mEq/kg以下，在设计饲料配方时为了达到理想的dEB值可以借助高dEB值原料（碳酸氢钠、硫酸钠）或低dEB值原料（赖氨酸盐酸盐、氯化铵）来实现。

表1 Na+、K+、Cl-的原子量、化合价和每毫当量的重量

表2 常见原料的dEB值

3 电解质平衡在母猪上的研究进展

近20年来，国内外学者对电解质平衡在母猪上的应用做了大量探索。Derouchey等[5]对153头哺乳母猪设置了5个饲粮dEB水平（0、100、200、350、500 mEq/kg）来研究哺乳母猪饲料中dEB对母猪生产性能的影响，研究发现在以玉米—豆粕为基础的饲料中dEB值不影响哺乳期母猪采食量、母猪体况损失及乳汁中乳蛋白、乳糖、乳脂含量和仔猪窝增重。饲料dEB对母猪生理状态有显著影响，降低饲料中dEB可以提高仔猪的存活率和断奶仔猪数。同时，低dEB组母猪的尿液pH值和细菌数量均明显下降，这表明饲料dEB可以通过调节体液平衡来降低尿道疾病的发病率。为了进一步探索饲料dEB能否降低尿液pH值，Roux等[6]对临产前1周的母猪饲喂4个dEB水平的饲料（56 mEq/kg、80 mEq/kg、103 mEq/kg、140 mEq/kg），结果发现母猪尿液pH与dEB呈线性正相关（＜0.001）。降低饲料dEB值对当前胎次母仔猪生产性能影响不大，但可以增加后续胎次的窝产活仔数。国内研究者也有同样的结论，低饲料dEB组能够激活母猪的钙代谢机制，提高母猪血浆钙、尿钙浓度，并能够显著降低尿液pH值，这有助于减少母猪的尿道疾病的感染率，改善母猪的健康水平[7]。

学者前期研究多是聚焦dEB值对母猪繁殖性能的影响，近几年才把研究阶段前置到妊娠期，把妊娠料和哺乳料设置为同一个dEB水平来研究对母猪的影响。Cheng等[8]研究发现妊娠后期和哺乳期饲料dEB（-100 mEq/kg、0 mEq/kg、162 mEq/kg、300 mEq/kg）不会影响母猪的繁殖性能，也不会影响初乳和常乳的乳成分，但是降低饲料dEB值可降低尿液pH值及提高镁离子的利用率，虽然低dEB值对妊娠后期母猪有利，但dEB值为-100 mEq/kg组哺乳期母猪采食量显著低于其他组。旦巴达杰等[9]开展了类似的试验，饲料dEB水平（-80 mEq/kg、0 mEq/kg、160 mEq/kg、200 mEq/kg、300 mEq/kg）对母猪泌乳期体重、背膘损失及仔猪日增重无显著影响，但尿液pH值随着dEB的降低而下降，镁离子利用率则随之提高。上述研究表明，饲料电解质平衡可以改善猪群健康，妊娠期和哺乳期低dEB水平可以降低母猪尿液pH值，低pH值可以抑制病原微生物的繁殖，从而提高尿道健康水平。但不同dEB水平对母猪繁殖性能和仔猪生长性能的影响差异较大，差异可能与动物种类、饲料原料来源、配方组成和母猪代谢状态不同有关，日粮离子平衡对血浆离子浓度的影响有待进一步探讨。

4 电解质平衡的应用展望

母猪通过肾脏的排泄和重吸收来控制Na+、K+、Cl-的吸收水平以维持体液中电解质平衡，而应激会造成K+排出量增加从而引起机体内环境失衡，特别是在炎热的夏季，母猪产仔和采食量均会有所下降，这是因为母猪体内酸碱平衡受到破坏[1]。热应激会引起母猪体液电解质失衡及体内酸碱平衡紊乱，从而影响细胞的正常新陈代谢、降低猪的生产性能。夏季高温季节猪机体内的K+排出量增加，Cl-和Na+的排出减少，这会对体内电解质平衡和酸碱平衡产生严重不良影响[10]。敖卓贵等[11]研究表明在母猪饲料中添加电解质平衡剂（主要成分为Na+、K+）可以显著提高母猪的窝产仔猪数（＜0.05）和哺乳期母猪的采食量（＜0.01），表明夏季在母猪饲料中适当补充相应电解质，可调节母猪体内电解质平衡，缓解由热应激引起的不良反应，提高母猪的繁殖性能。生产中，夏季通常会在饲料中添加0.2%～0.5%的碳酸氢钠来提高母猪抗热应激能力，碳酸氢钠有抑酸的作用，能补充机体所需的Na+，并作为体液中主要的缓冲物质，减缓代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒。热应激时体内K+损失严重，大多数哺乳饲料中钾含量为0.7%左右，距理想含量0.8%～0.9%有一定差距。因此，夏季在哺乳母猪饲料中常需要添加0.1%的氯化钾。生猪运输应激也会破坏机体的电解质平衡，导致体内钠、钾浓度下降，通常在生猪运输中补充一些常量矿物元素，特别是钾来减缓由应激引起的采食量下降和体重损失等。

日粮电解质平衡能改善雌性动物的生产性能，其理论已在奶牛养殖生产中得到广泛应用，如在奶牛干奶后期日粮中添加阴离子盐以降低dEB水平，用以改善奶牛围产期钙的代谢状况，预防奶牛产后瘫痪。徐国建等认为低dEB日粮会使母猪血液中阴离子浓度增加，血液中Cl-会进入到破骨细胞中，破骨细胞中过多的Cl-会使破骨细胞释放氢离子，大量的氢离子进入骨骼中，使骨骼pH值降低，机体启动对钙离子吸收和骨钙动员；同时随着日粮dEB值降低，血液中H+浓度增加，机体排泄H+导致尿液pH值逐步降低，从而减少母猪尿道中细菌数量，提高尿道健康水平。整个过程见图1。

图1 日粮离子平衡原理

最新研究发现在低日粮离子平衡时，高含量的阴离子（Cl-）可增加从骨骼中动用钙离子以促进肌肉收缩和产乳，从而缩短母猪产程、降低产死胎率、提高其泌乳量，在生产实践中可以用碳酸氢钠替代氯化钠以增加母猪妊娠料中的dEB值，添加氯化铵、CaCl2降低母猪哺乳料中的dEB值，使得母猪妊娠与泌乳阶段dEB差值在50～80 mEq/kg，特别注意在热应激时母猪哺乳料的dEB最好大于250 mEq/kg。合适的dEB值对母猪的生产性能和健康水平有利，母猪不同生理阶段理想dEB值应是不同的，饲料生产者在设计母猪饲料配方时，在考虑满足母猪矿物质需要量的同时，还需要考虑饲料电解质平衡的影响。