饲粮电解质平衡对断奶至 2月龄生长肉兔生长性能和血液生理生化指标的影响

李君伟 麻名文 王雪鹏 王春阳 李福昌

随着对畜禽营养代谢理论和饲粮平衡技术研究的深入,在充分考虑饲粮能量蛋白质平衡、氨基酸平衡(理想蛋白质模式)和钙磷平衡后,饲粮电解质平衡(dietary electrolyte balance,DEB)的重要性逐渐得到研究者的重视。Patience等[1]研究表明,饲粮 K+、Na+和 Cl-浓度之间的比例对动物体内的酸碱平衡有一定影响,进而影响畜禽体内的血液生化指标和生长性能。饲粮电解质平衡是指饲粮中主要阳离子 (K+、Na+、Ca2+、Mg2+)的毫摩尔数与主要阴离子(Cl-、PO43-)的毫摩尔数之差,通常以饲粮中主要一价阳离子与一价阴离子的毫摩尔数之差来表示,根据 Mongin[2]和 Austic等[3]的建议,饲粮电解质平衡以 Na++K+-Cl-(mEq/kg)的形式表示较为适宜。关于饲粮电解质平衡对动物特别是鸡猪牛等家畜生产和生理的效应,国内外近年来已有较多报道,Russell等[4]报道,适宜饲粮电解质平衡可以提高反刍动物对低质粗饲料的采食量和消化率。黄瑞林等[5]报道,适宜的饲粮电解质平衡可通过影响机体酸碱平衡提高生长猪的采食量,改善生长猪的健康,进而提高生产性能。Mongin[2]报道,禽类 HC浓度随饲粮电解质平衡值的增加而加大。但有关饲粮电解质平衡对家兔生产和生理的效应的研究鲜有报道。本试验拟研究饲粮电解质平衡对断奶至 2月龄生长肉兔生长性能和血液生理生化指标的影响,以探讨断奶至 2月龄生长肉兔的适宜饲粮电解质平衡值。

1 材料与方法

1.1 试验饲粮

参照 NRC(1977)[6]生长兔饲养标准和De Blas等[7]建议的生长兔饲养标准配制基础饲粮。在基础饲粮的基础上设计 5种试验饲粮,饲粮电解质平衡值分别为 -150、0、200、350和 500 mEq/kg(处理 1、2、3、4和 5)。试验饲粮组成及营养水平见表 1。饲粮电解质平衡值按照 Mongin[2]提出的方法进行计算,计算出的 Na+的百分比乘以 434.98,K+的百分比乘以 255.74,Cl-的百分比乘以282.06,进而算出 Na++K+-Cl-的值。计算饲粮电解质平衡值时主要考虑玉米、大豆粕、小麦麸、花生秧中 Na+、Cl-和 K+的含量 (实测值),然后用NaHCO3和 CaCl2调整饲粮电解质平衡值。饲料原料粉碎后混匀,用制粒机压制成直径为 4～6 mm的颗粒饲料,储存在通风干燥避光处备用。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

1.2 试验设计与饲养管理

试验选用断奶新西兰肉兔 200只(体重相近,公母各占 1/2),按体重相近原则随机分为 5个处理(每个处理 40个重复,每个重复 1只兔),分别饲喂1种试验饲粮。试验兔单笼饲养,试验期间人工喂料,每日饲喂 2次,自由饮水,自然采光,自然通风,3～5 d消毒兔舍 1次。预试期 7 d,正试期 23 d。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 生长性能

试验开始及结束的称量体重并记录采食量,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 血液生理生化指标

正试期最后 1天晨饲前每组随机抽取 8只兔,心脏采血 10 mL,将血样分成 2份,一份制成血浆后密封,并立即用 Radiometer medical APS公司生产的全自动血气分析仪(ABL5型)测定血浆血气指标 ,包括 pH、HCO-3浓度 、CO2分压 (PCO2)、O2分压 (PO2)、总 CO2(TCO2)浓度 、碱储 (BE);另一份制成血清,用于测定血清无机离子(Na+、K+、Ca2+、P5+、Cl-)浓度和阴离子间隙(AG)以及生化指标和游离氨基酸含量。血清 Na+、K+、Ca2+、P5+、Cl-浓度和 AG利用上海迅达公司生产的 XD-687电解质分析仪测定,血清生化指标利用日本和光提供的试剂盒,按说明书操作,并在日立 7020型全自动分析仪上进行测定,血清游离氨基酸含量利用日立835型高速氨基酸自动分析仪测定。

1.4 数据统计与分析

用 SAS 8.02统计软件中的 GLM进行数据的方差分析,用 Duncan氏法进行数据的多重比较,分别以 P＜0.05和 P＜0.01作为差异显著性和极显著性判断标准。

2 结 果

2.1 饲粮电解质平衡对生长肉兔生长性能的影响

由表 2可以看出,饲粮电解质平衡对平均日采食量存在极显著影响(P＜0.01),处理 3、4和 5极显著高于处理 1和 2(P＜0.01),处理 3、4、5之间和处理 1、2之间差异均不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡显著影响平均日增重(P＜0.05),其中处理 3和 4显著高于处理 1(P＜0.05);饲粮电解质平衡对料重比的影响差异不显著(P＞0.05)。

表2 饲粮不同电解质平衡对生长肉兔生长性能的影响Table 2 Effects of dietary electrolyte balance on growth performance of growing rabbits(n=40)

2.2 饲粮电解质平衡对生长肉兔血浆血气指标的影响

由表 3可以看出,饲粮电解质平衡对血浆 pH、PCO2、PO2、HCO-3浓度、TCO2浓度的影响均差异不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血浆 BE的影响差异极显著(P＜0.01),处理 3、4和 5极显著高于处理 1和 2(P＜0.01),处理 2极显著高于处理1(P＜0.01),处理 3、4、5之间差异不显著 (P＞0.05);饲粮电解质平衡显著影响血浆 AG(P＜0.05),其中处理 3和 4显著低于处理 2(P＜0.05),处理 1、3、4、5之间以及处理 1、2、4之间差异均不显著(P＞0.05)。

2.3 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清无机离子浓度的影响

由表 4可以看出,饲粮电解质平衡对血清 Na+、K+、Ca2+、P5+、Cl-浓度的影响均差异不显著(P＞0.05),对 Na++K+-Cl-的影响亦差异不显著(P＞0.05)。

表3 饲粮电解质平衡对生长肉兔血浆血气指标的影响Table 3 Effects of dietary electrolyte balance on plasma gas indices of growing rabbits(n=8)

表4 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清无机离子浓度的影响Table 4 Effects of dietary electrolyte balance on serum inorganic ion concentration of growing rabbits(n=8)mmol/L

2.4 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清生化指标的影响

由表 5可以看出,饲粮电解质平衡对生长肉兔血清总蛋白含量的影响差异不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血清甘油三酯含量的影响差异显著(P＜0.05),处理 2、3和 4显著低于处理 1(P＜0.05),处理 3显著低于处理 1、5(P＜0.05),处理2、3、4之间及处理 1、5之间和处理 2、4、5之间差异均不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血清总胆固醇含量的影响差异极显著(P＜0.01),处理 1极显著高于处理 2、3、4和 5(P＜0.01),处理 3极显著低于处理 1和 5(P＜0.01),处理 2、3、4之间及处理2、4、5之间差异不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血清尿素氮含量的影响差异显著(P＜0.05),处理 3显著高于处理 1和 2(P＜0.05),处理 3和 4显著高于处理 2(P＜0.05),处理 3、4、5之间及处理1、2、5之间差异均不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血糖(血清葡萄糖)含量的影响差异显著(P＜0.05),处理 1、3和 4显著高于处理 2,处理 1、3、4之间及处理 2、5之间差异均不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡对血清肌酐、磷酸肌酸激酶、谷丙转氨酶含量的影响均差异不显著(P＞0.05);饲粮电解质平衡极显著影响血清碱性磷酸酶含量(P＜0.01),处理 3和 4极显著低于处理 1、2和 5(P＜0.01),处理 3、4之间及处理 1、2、5之间差异均不显著(P＞0.05)。

2.5 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清游离氨基酸含量的影响

由表 6可以看出,饲粮电解质平衡对血清蛋氨酸含量的影响差异显著(P＜0.05),处理 4显著高于处理 1、2、3和 5(P＜0.05),处理 1、2、3、5之间差异不显著;饲粮电解质平衡对血清中赖氨酸、精氨酸含量以及氨基酸总量的影响差异不显著(P＞0.05)。

3 讨 论

3.1 饲粮电解质平衡对生长肉兔生长性能的影响

饲粮电解质平衡与动物的生产生长性能有密切的关系。Jackson等[8]报道,随饲粮电解质平衡值的增加,生长奶牛的干物质进食量和平均日增重均呈线性增加。Sanchez[9]认为,对于得到最大产奶量和干物质摄入量的饲粮电解质平衡值为 300～500 mEq/kg。陈海燕等[10]报道,调整饲粮电解质平衡值为 209 mEq/kg时,肉仔鸡日增重提高 46.5%。Haydon等[11]报道,在 22.6～34.6℃的温度下生长肥育猪的最适饲粮电解质平衡值为 250 mEq/kg。Giesting等[12]在使用酸化剂的仔猪饲粮中添加NaHCO3,使得仔猪日增重的进一步提高。

表5 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清生化指标的影响Table 5 Effects of dietary electrolyte balance on serum biochemical indices of growing rabbits(n=8)

表6 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清游离氨基酸含量的影响Table 6 Effects of dietary electrolyte balance on serum free amino acid contents of growing rabbits(n=8)mg/d L

本试验中,不同饲粮电解质平衡值对平均日采食量和平均日增重有显著或极显著的影响,在 0～350 mEq/kg的范围内,随着饲粮电解质平衡值的增加,生长肉兔的平均日采食量和平均日增重随饲粮电解质平衡值的增加而逐渐增加,但饲粮电解质平衡值为 200和 350 mEq/kg的 2组间的平均日采食量和平均日增重差异不显著。不同饲粮电解质平衡值对料重比的影响不显著。因此,当饲粮电解质平衡值在 200～350 mEq/kg范围内时,断奶至 2月龄生长肉兔的生长性能较理想。

3.2 饲粮电解质平衡对生长肉兔血液酸碱平衡的影响

本试验中,不同饲粮电解质平衡值对生长肉兔血浆中的 PCO2、PO2和 TCO2浓度的影响均不显著,血浆 HCO-3浓度和 p H受饲粮电解质平衡的影响也不显著,但 HCO-3浓度及 pH均随饲粮电解质平衡值的增加呈现先增加后下降的趋势。这说明机体可通过缓冲对、肾脏的排泄功能以及其他的调节途径来保持血液 p H的恒定,从而维持内环境的稳态。这与 Tucker等[13]的研究结果一致。在反刍动物方面,Jackson等[8]报道,随着饲粮电解质平衡值的增加,犊牛血液 pH呈线性增加,血液中 HCO-3浓度呈曲线上升。AG是指血浆中未测定的阴离子和未测定的阳离子的差值,AG＞30 mmol/L表示有代谢性酸中毒的存在。在本试验中 AG以处理 2最高,达到21.9 mmol/L,与处理 3、4差异显著,但也在正常的范围之内。饲粮电解质平衡值对 BE影响差异极显著,在 0～350 mEq/kg的范围内随着饲粮电解质平衡值的增加而增加。这说明随着饲粮电解质平衡值的增加,生长肉兔血液的酸碱缓冲能力增强。就血液酸碱平衡和抗代谢性酸中毒能力而言,断奶至 2月龄生长肉兔饲粮电解质平衡值在 200～350 mEq/kg范围内效果较理想。

3.3 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清无机离子浓度的影响

本试验中,饲粮电解质平衡对血清中 Na+、K+、Ca2+、P5+、Cl-浓度的影响均差异不显著,对血清 Na++K+-Cl-浓度的影响也不显著。Block[14]研究表明,奶牛饲粮电解质平衡值从492 mEq/kg降 至 68 mEq/kg后 再 降 至-147 mEq/kg时,血浆总钙浓度没有显著变化,这与本试验的研究结果相似。此外,Tucker等[13]对荷斯坦牛的研究结果也与本研究结果一致。

3.4 饲粮电解质平衡对生长肉兔血液生化指标的影响

本试验中,血清中甘油三酯和总胆固醇含量呈现相同的变化趋势,在 0～200 mEq/kg的范围内随饲粮电解质平衡值的增加而降低,说明在此范围内,试验兔体内脂肪合成加强。血糖含量随饲粮电解质平衡值的增加呈现增加的趋势,说明提高饲粮电解质平衡值能更好地促进机体对饲料中转糖物质的消化吸收,从而保证了血糖的供应和能量的供给。

Malmlof等[15]认为血清中尿素氮的含量是动物机体蛋白质代谢状况的反映,测定血清尿素氮的含量可以间接反映机体对饲粮中蛋白质的利用情况。本试验中,在饲粮电解质平衡值为 200～350 mEq/kg时血清尿素氮含量较高,与 Wildman等[16]报道的结果一致。这说明饲粮电解质平衡值在此范围内时能够促进试验兔尿素氮以外的含氮化合物的合成或降低体内含氮物质的分解,从而增加氮的沉积,促进蛋白质合成。但尿素氮和碱性磷酸酶,一般前者与生长速度和饲料利用率成反比,后者在动物的生长期与生长速度成正比,而本试验与此规律不一致,具体原因有待进一步研究。磷酸肌酸激酶是反映动物应激状态的一个敏感指标[17-18]。本试验中,饲粮电解质平衡对血清磷酸肌酸激酶无显著影响,说明试验兔处于正常状态。谷丙转氨酶存在于多种组织中,其中以肝脏中最多,当肝脏损害或肝细胞坏死时,血液中该酶浓度升高[19]。本试验中,饲粮电解质平衡值对血清谷丙转氨酶含量的影响差异不显著,说明饲粮电解质平衡值在 -150～500 mEq/kg范围内试验兔的肝脏没有受到损害。碱性磷酸酶升高是由于肝脏和骨骼发生病变导致的。本试验中,处理 3、4的血清碱性磷酸酶含量极显著低于其他处理,说明饲粮电解质平衡值在200～350 mEq/kg范围内时能够使断奶至 2月龄生长肉兔保持良好的生长发育状态。

3.5 饲粮电解质平衡对生长肉兔血清游离氨基酸含量的影响

Wildman等[16]研究表明,对于蛋白质的合成来说,增加饲粮电解质平衡值可以提高氨基酸的利用率,可用于代替氨基酸维持其他方面的机体的酸碱平衡。Ross等[20]报道,饲粮电解质平衡对氨基酸代谢有影响。Patience等[1]对 8～12周龄生长猪的研究表明,若基础饲粮中赖氨酸(0.45%)和色氨酸(0.10%)不足时,增 Na+或 K+的添加量,对猪增重的促进作用更显著。蛋白质水平过低时,可通过添加钾或钠盐来提高猪的生长速度,此方法被称为赖氨酸节约效应。Austic等[3]报道了添加 NaHCO3、KHCO3对赖氨酸有节约效应。

从本试验结果可以看出,不同饲粮电解质平衡值对生长肉兔血清蛋氨酸含量影响显著,以处理 4最高,即饲粮电解质平衡值为 350 mEq/kg时最高,但饲粮电解质平衡值低于或高于 350 mEq/kg时,均出现不同程度的降低。不同饲粮电解质平衡值对生长肉兔血清中赖氨酸含量影响不显著,可能与本试验中饲粮的赖氨酸含量充足有关,具体原因有待进一步研究。

4 结 论

综合生长性能、血液酸碱平衡及生化指标,断奶至2月龄生长肉兔饲粮电解质平衡值以 200～350 mEq/kg为宜。

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