日糧陰陽離子差在反芻動物生產(chǎn)中的研究進展

劉英春，羅佳捷，莫 遜,2

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128；2.瀏陽樂佰有機營養(yǎng)有限公司，長沙 410323）

礦物質(zhì)元素對動物營養(yǎng)十分重要，隨著單個礦物質(zhì)元素研究的不斷深入，礦物質(zhì)元素之間的平衡也備受重視[1]。陰陽離子差（DCAD）是指日糧中每千克或每百克干物質(zhì)所含的主要陽離子（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）毫摩爾數(shù)與主要陰離子（Cl-、S2-、PO43-）毫摩爾數(shù)之差[2]。DCAD由Beede等于20世紀90年代初總結(jié)前人的研究提出，表達了飼糧中各種離子的含量及這些離子之間的比例關(guān)系，是綜合考慮飼糧中的離子、探討其共同效應(yīng)的概念[3]。DCAD可以直接影響動物的生理活動和生產(chǎn)性能，因此，深入研究DCAD對于有效調(diào)節(jié)動物機體酸堿平衡、改善動物生產(chǎn)性能及維護動物健康等方面均具有重要意義。

1 DCAD對反芻動物生產(chǎn)性能的影響

關(guān)于日糧DCAD對反芻動物生產(chǎn)性能影響的報道較多，姚勤等給對照組和試驗組奶牛飼喂DCAD分別為38.1和42.6 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果表明，試驗組奶牛在第7、14和21天分別比對照組奶牛多產(chǎn)奶0.20、0.70和1.96 kg，但DCAD對乳質(zhì)參數(shù)未產(chǎn)生顯著影響（P＞0.05）[4]。李秋鳳等研究發(fā)現(xiàn)，DCAD為175 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧能使奶牛的產(chǎn)奶量和標準乳產(chǎn)量分別提高6.6%和8.3%[5]。Harrison等通過添加結(jié)晶碳酸鉀的方式來增加奶牛日糧的DCAD，并提高了乳脂率、乳產(chǎn)量及單位干物質(zhì)的產(chǎn)奶效率[6]。Wildman等給奶牛飼喂DCAD分別為25和50 mEq·100kg-1干物質(zhì)水平的飼糧，結(jié)果高DCAD飼糧提高了奶產(chǎn)量、乳脂率和乳蛋白率[7]。此外，也可見低DCAD日糧能改善動物生產(chǎn)性能及DCAD對動物生產(chǎn)性能影響不顯著的報道，梁賢威等給圍產(chǎn)期泌乳水牛飼喂DCAD分別為139.89、54.22、-29.11和-110.21mmol·kg-1的日糧，結(jié)果隨著日糧DCAD水平的降低，乳中體細胞數(shù)極顯著降低（P＜0.01），乳蛋白率、乳脂率和乳糖率均顯著提高（P＜0.05）[8]。臧長江給熱應(yīng)激奶牛分別飼喂 DCAD 195.76、186.68、177.77、166.94 和239.12 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)未發(fā)生顯著變化（P＞0.05）[9]。

2 DCAD對反芻動物采食量和飼料消化率的影響

較高DCAD的日糧能影響反芻動物的代謝過程，穩(wěn)定和提高瘤胃pH，使其更適合纖維分解微生物的生長和繁殖，保持消化道內(nèi)消化酶系統(tǒng)的活性，從而提高采食量的飼料消化率。陳波等用Meta分析法分析了奶牛日糧DCAD對采食量的影響，發(fā)現(xiàn)奶牛的干物質(zhì)采食量在DCAD為298.3 mmol·kg-1干物質(zhì)時達到最高值[10]。Sharif等研究發(fā)現(xiàn)，給公水牛飼喂中等和高DCAD水平的日糧能增加其攝食量，并能改善瘤胃及消化動力學(xué)特性[11]。Wildman等研究發(fā)現(xiàn)，高DCAD日糧能使奶牛血清總氨基酸和必需氨基酸的濃度以及必需氨基酸占總氨基酸的比率提高，進而改善奶牛對氨基酸的利用率[12]。Hersom等發(fā)現(xiàn)，肉牛的干物質(zhì)采食量在一定范圍內(nèi)隨日糧DCAD值的升高而顯著增加（P＜0.05）[13]。此外，王虎成等給綿羊飼喂DCAD分別為25、35、45和55 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平的日糧，發(fā)現(xiàn)DCAD為35 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平的日糧較有利于綿羊瘤胃發(fā)酵，干物質(zhì)、有機質(zhì)、酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）的表觀消化率均顯著高于其他組（P＜0.05），氮和鉀的表觀存留率及鈣和鈉的表觀吸收率也要高于其他組[14-15]。苗志國等研究表明，育肥羊的蛋白質(zhì)、ADF和NDF消化率均隨日糧DCAD水平的增加而呈現(xiàn)上升的趨勢，且最適DCAD水平為500 mEq·kg-1干物質(zhì)[16]。楊亮等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)麥秸-苜蓿型全混合日糧的DCAD為15 mEq·100g-1干物質(zhì)水平時，綿羊的氮存留率最高，有利于對蛋白質(zhì)的利用[17]。

3 DCAD對反芻動物礦物質(zhì)代謝的影響

動物機體內(nèi)的礦物質(zhì)代謝是由多種動態(tài)平衡共同維持的，每個環(huán)節(jié)的改變都會對這種平衡產(chǎn)生影響。Grünberg等給圍產(chǎn)期奶牛飼喂DCAD分別為-9和11 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平的飼糧，發(fā)現(xiàn)低DCAD組奶牛尿液中鈣和磷的排泄水平較高，且代謝性酸中毒條件下，奶牛尿液中鈣的排泄量會升高600%[18]。吳文璇等給卡斯特地區(qū)圍產(chǎn)奶牛飼喂DCAD水平分別為81、20和-32 mmol·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果第3組奶牛血漿Ca、Cl水平顯著高于第1組（P＜0.05），第2、3組奶牛低血鈣的發(fā)生率也有所下降[19]。王虎成等給綿羊飼喂DCAD值分別為25、35、45和55 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果DCAD 35 mEq·100 g-1組綿羊的血漿TAA、鈣和磷濃度最接近綿羊健康指數(shù)[20]。臧長江給熱應(yīng)激奶牛分別飼喂DCAD為195.76、186.68、177.77、166.94和239.12 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果尿液中氯離子濃度隨DCAD值的降低而顯著或極顯著升高[9]。Heron等和Penner等研究發(fā)現(xiàn)，低DCAD的梯牧草日糧能影響奶牛機體的鈣代謝，當(dāng)DCAD降低到1 mEq·100 g-1干物質(zhì)水平時會增強奶牛維持體內(nèi)鈣平衡的能力[21-22]。因此，適當(dāng)調(diào)節(jié)泌乳奶牛飼糧中的DCAD能有效防止乳熱癥的發(fā)生[23]。

4 DCAD對反芻動物機體酸堿平衡的影響

反芻動物通過復(fù)雜的離子平衡調(diào)節(jié)機制來維持機體的酸堿平衡和滲透壓平衡，維護酶系統(tǒng)適宜的微環(huán)境，從而表現(xiàn)各種正常的機體功能。吳文旋研究發(fā)現(xiàn)，飼糧DCAD與奶牛尿液和血液的pH存在極顯著的相關(guān)性和回歸性，尿液pH與血液pH及血液HCO3-之間、血液pH及血液HCO3-之間存在極顯著的相關(guān)性（P＜0.01），并斷定DCAD可影響奶牛體內(nèi)酸堿平衡狀態(tài)，且尿液pH可作為評價DCAD水平調(diào)節(jié)圍產(chǎn)期奶牛體液酸堿平衡狀況的有效指標[24]。Luebbe等給閹羊羊羔飼喂DCAD分別為-45、-24、-16、-8、0、8、16、24、32和40 mEq·100g-1干物質(zhì)水平的飼糧，發(fā)現(xiàn)其尿液pH隨著日糧DCAD值的升高顯著增加（P＜0.05）[25]。Apper-Bossard等研究發(fā)現(xiàn)，增加奶牛日糧DCAD可以提高奶牛血液pH、HCO3-和尿液pH[26]。此外，Jones等給山羊飼喂DCAD值分別為-150、-75、0和75 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果DCAD-150 mEq·kg-1組山羊的尿液pH、尿比重和血液pH均要低于其他3組[27]。尹召華等給荷斯坦奶牛分別飼喂DCAD為200、250、300和400 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，發(fā)現(xiàn)奶牛血液的pH和實際碳酸氫鹽含量隨DCAD的增加而顯著升高，第3組奶牛的血液CO2總量和堿貯量極顯著高于第1組（P＜0.01）[28]。

5 DCAD對動物血液生化指標的影響

楊趙偉等給綿羊飼喂DCAD分別為239.16、104.37、-0.83和-127.59 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，發(fā)現(xiàn)DCAD對綿羊脂肪代謝相關(guān)的血液指標有一定的影響，第1、4組綿羊瘤胃揮發(fā)性脂肪酸濃度及血清甘油三酯的濃度較低[29]。賈磊等給泌乳前期熱應(yīng)激奶牛飼喂DCAD分別為130.49、251.54和383.87 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，發(fā)現(xiàn)奶牛血液的緩沖能力和運氧能力顯著升高（P＜0.05），氧飽和度隨DCAD的增加而逐漸上升，第2組奶牛血清總蛋白和白蛋白含量顯著高于其他兩組（P＜0.05），而血清尿素氮和肌酸磷酸激酶水平顯著低于其他兩組（P＜0.05）[30]。曹維維等給泌乳盛期奶牛分別飼喂DCAD值為20、25、30和40 mEq·100g-1干物質(zhì)水平的日糧，發(fā)現(xiàn)奶牛血液的緩沖能力和運氧能力、血糖濃度和血液尿素氮含量在一定范圍內(nèi)隨日糧DCAD值的增加而顯著上升（P＜0.05）[31]。劉大森等給對照組和試驗組奶牛飼喂DCAD值分別為75、300、400和500 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果表明，DCAD 400 mEq·100g-1組奶牛血液中的催乳素、雌二醇、尿素、乳酸脫氫酶、肌酸磷酸激酶和總蛋白水平顯著升高，而尿液中的尿素含量顯著升高，鉀離子和氯離子濃度顯著降低（P＜0.05）[32]。此外，楊艷玲等泌乳前期熱應(yīng)激奶牛飼喂DCAD值分別為185、243、317和442 mEq·kg-1干物質(zhì)水平的日糧，結(jié)果隨著DCAD值的升高，奶牛血液堿性磷酸酶、T3和HCO3-水平均呈現(xiàn)上升的趨勢，而肌酸激酶、皮質(zhì)醇和T4水平則出現(xiàn)下降的趨勢，綜合考慮，DCAD值為275 mEq·kg-1時的飼喂效果最好[33]。李秋鳳在泌乳前期和泌乳中后期中國荷斯坦奶牛精料中添加碳酸氫鈉和碳酸鉀來調(diào)節(jié)日糧陰陽離子平衡（DCAB），泌乳前期：A組DCAB為83 meq·kg-1DM、B組DCAB為275 meq·kg-1DM、C組DCAB為425 meq·kg-1DM；泌乳中后期：A′組DCAB為77 meq·kg-1DM、B′組DCAB為175 meq·kg-1DM、C′組DCAB為325 meq·kg-1DM，結(jié)果表明，DCAB顯著影響泌乳奶牛的血氣指標，在泌乳前期，與對照組相比B組和C組血清中的pH顯著增加（P＜0.05），并且B組達到極顯著水平（P＜0.01）；但泌乳中后期DCAB對奶牛血液中的pH的影響未達到顯著水平（P＞0.05）；血液中的HCO3-濃度和CO2總量（TCO2）隨著DCAB的增加而增加，其中泌乳前期B組的HCO3-濃度和TCO2顯著地高于對照組（P＜0.05），其他各組間差異不顯著；血液中的CO2分壓隨著DCAB的增加而顯著降低（P＜0.05）；DCAB對血清中促黃體素（LH）、三碘甲腺氨酸（T3）、甲狀腺素（T4）、皮質(zhì)醇（COR）等影響不顯著；血清中雌激素（E2）濃度隨著DCAB的增加而顯著增加，與對照組相比泌乳前期B組和C組奶牛血清中的E2濃度分別提高了149%（P＜0.01）和214%倍（P＜0.01）；血清中的肌酸磷酸激酶（CK）隨著DCAB的增加而降低，與對照組相比，泌乳前期B組和C組奶牛血清中的CK分別降低了29.1%（P＜0.01）和25.2%（P＜0.01），泌乳中后期B組和C組奶牛血清中的CK分別降低了13.14%（P＞0.05）和9.01%（P＞0.05）[34]。

6 小 結(jié)

調(diào)節(jié)日糧陰陽離子差可有效改善反芻動物的生產(chǎn)性能、采食量和飼料消化率、礦物元素代謝、機體酸堿平衡狀況和血液生化指標。但日糧陰陽離子差對反芻動物影響方面的研究工作仍需要深入開展，使DCAD在畜牧生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。

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