(s816.6文献标识码:a文章编号:1004-0084(2003)03-32-03
在动物营养领域中,矿物质的研究和应用一直占有举足轻重的地位。矿物元素是体组织的重要组成成分,在机体的生物活动过程中起着重要作用。它能影响细胞内酶活力,调节体内渗透压平衡和酸碱平衡,并参与细胞的去毒作用。
日粮中矿物质除了一小部分是单质,其余大部分是以离子结合成化合物的形式存在。研究发现,奶牛日粮中的阴、阳离子对奶牛的正常生产和健康有着重要意义,它们不仅影响奶牛体液的酸碱平衡和渗透压、机体的代谢活动以及多项生理指标,而且在奶牛不同的生理阶段,日粮阴阳离子平衡适宜能提高奶牛的采食量、产奶性能,还能有效预防奶牛的产后瘫痪等疾病。
狭义的日粮阴阳离子平衡(dietarycation-anionbalance,dcab)是指日粮中阴、阳“固定离子”之间的差值,它等于(na),单位是毫当量/千克日粮干物质(meq/kgdm)或毫当量/百克日粮干物质meq/100gdm)。其中“固定离子”是指能被动物机体利用且在代谢过程中不发生改变的离子,通常指na。广义的dcab是指日粮中对动物体代谢活动有重要影响的各种阳离子与阴离子之间的差值,这些离子除了na中的一个或多个离子。通常情况下,奶牛日粮的dcab一般根据日粮和动物状况考虑包括na在内的4-5种离子。常将dcab较高或阳离子浓度过高的日粮称为碱性日粮,将dcab较低或阴离子浓度过高的日粮称为酸性日粮。
dcab主要通过以下几个机制对动物机体酸碱平衡、营养物质代谢和生理机能产生影响:①发挥矿物元素在体内的正常作用;影响胃肠道的酸碱性;③na泵机制和影响细胞电位调节细胞代谢;④na相关,它们对机体的酸碱平衡和缓冲体系有重要影响。
等阳离子属于碱,而日粮中的酸碱状况对动物机体的ph值有重要影响。所以改变日粮中阴、阳离子的构成会引起奶牛体液的酸碱平衡的变化,其中改变日粮中ci的浓度时影响最大。日粮中添加阴离子盐时,血浆和尿中ph值通常下降,尿中重碳酸盐排泄减少,nh和酸的排泄增加。roche等(1998)试验发现,当dcab降低到15meq/100gdm以下时,泌乳期奶牛尿中ph值明显下降,研究表明这很可能是由尿中h增加时,dcab减小,奶牛血液酸性增加,血钙浓度上升。除此之外,日粮中添加阴离于盐还能降低瘤胃中的平均ph。要是日粮中dcab过低,机体会产生轻微的酸中毒。而当dcab增加时,奶牛血浆和尿的ph就会上升,血液中重碳酸盐的浓度也会升高。
3dcab对奶牛机体矿物质代谢的影响
moore等(2000)试验表明,产前和临产奶牛dcab降低时,血钙浓度会上升。wang等(1991)从奶牛产前25天开始给日粮中添加阴离子盐和钙,结果奶牛血液中离子钙。磷浓度显著高于对照组。joyce等(1997)也发现,产前采用低dcab[(na)]的奶牛尿ph低、分娩时血中离子钙和钙总量高。降低dcab使奶牛的血钙浓度上升的主要机理为:当日粮阴离子浓度高时,机体对日粮中ca浓度下降,这会刺激肾中1,25-(oh)的合成并促进甲状旁腺素(pth)的释放。pth能促进骨钙的释放,加强肾小管对Ca浓度。dcab水平对其它矿物质的代谢和排泄也有影响。日粮中阳离子增加时,奶牛血液中的na和重碳酸盐浓度上升。jackson等(1992)试验表明,较高的dcab能减少奶牛尿中mg的排泄。奶牛泌乳期采用较低dcab日粮时,粪中na的吸收增加。较低的dcab值能促进血浆中s的吸收和其在体内的浓度,减少尿中重碳酸盐的排泄。
通过回归模型分析发现,日粮中0.58%na和380meq/kgdm时,奶牛的采食量和产奶量最高。降低dcab对奶牛的采食量影响报道不一,一些试验表明dcab的降低不影响或增加奶牛的子物质采食量,但多数试验表明dcab降低时,奶牛的子物质采食量也会降低。vagnoni等(1998)在奶牛干奶期日粮中添加阴离子时,发现奶牛的干物质采食量也降低。用于降低dcab的阴离子盐不同,对采食量的影响也不同,试验发现,添加氯化钠来降低dcab时采食量较低。此外,na的相互关系都会影响干物质采食量。相反,增加奶牛泌乳期的dcab可以提高于物质采食量。产奶性能,减少夏天奶牛的热应激。
4.2dcab对产奶。性能的影响
总的看来,奶牛日粮中较高的dcab水平有利于保持较高的产奶性能。从回归模型得出,dcab在+300+500meq/kg
dm时,奶牛的产量奶最高。delaquis等(1995)试验提高日粮中dcab值,结果泌乳早期和中期奶牛的干物质采食量和产奶量增加,泌乳早期乳蛋白和乳糖的含量也增加。west等(1991)发现,当dcab增高时,奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白均有增加趋势;日粮中na对乳脂率都有影响,在na0.60%、k1.34%和clo.69%时乳脂率最高。也有报道在奶牛日粮中添加cl能增加奶牛的采食量。体增重和产奶量。另外,在日粮中添加硫,dcab[(na
)]减小,奶牛的产奶量和乳脂率都上升,这表明降低dcab时奶牛对营养物质的消化利用率提高。waterman等(1991)试验发现,日粮中补充镁时,dcab[(na]增大,奶牛的干物质采食量、产奶量、乳中总蛋白质量和乳脂率都增加。
多数试验表明,犊牛饲喂碱性饲料时生产性能最好。jackson等(199)做的dcab梯度试验表明,犊牛的采食量和平均日增重在dcab为+37meq/100gdm时最高,在dcab为零时最低。jackson等(199)用32头荷斯坦奶犊牛做对照试验发现,dcab为+13meg/100gdm组的生长速度高于dcab为-18meq/100gdm组。但也有试验表明在低磷情况下,酸性日粮比碱性日粮的饲喂效果要好。
奶牛日粮中dcab降低,能增加血浆ca浓度,提高机体对钙平衡激素的反应,从而降低产前低血钙症和产后瘫痪的发生率。而且,不同水平的dcab影响奶牛乳房水肿、蹄叶炎、酮病的发生情况。
产后瘫痪一般发生在泌乳初期,它是因大量的血钙用于合成初乳,而消化道吸收。骨组织动员和净重吸收的钙又来不及补充而导致的一种以低血钙症为主要特征的代谢性疾病。许多试验表明,给产前奶牛喂较低dcab的日粮能有效预防产后瘫痪,日粮中钙含量高时,预防效果更好。beede等(1992)试验结果表明,在奶牛产前3-5周的日粮中添加阴离子盐能降低产后瘫痪的发病率。gaynor等人(198)也发现饲喂阴离子的日粮时,奶牛的产后瘫痪发病率很低,而且发现饲喂阴离子日粮后,产前3天奶牛血液中的ca、维生素d;增加。研究人员给产前奶牛每头每天补喂1.5到93.0meq的阴离子,发现防治奶牛产后瘫痪的效果较好。也有试验将奶牛产前日粮中dcab降到-15并增加日粮中ca浓度后,奶牛分娩时的低血钙症明显减少,但这时奶牛产前的dm采食量也会减少。
在正常生理状态下,奶牛产后随着时间延长,血液ph值、hco分压都增加。在产奶初期,随着产奶量升高,代谢率增强,体内环境趋于酸性,日粮应偏向于碱性。随着泌乳期推进,产奶量逐渐下降,代谢率减弱,日粮碱性应降低。从试验结果来看,高产奶牛在泌乳初期日粮中dcab以350-450meq/kgdm为好,在泌乳中、后期以250-300meq/kgdm较好,干奶期以-50--100meq/kgdm为好二通过回归模型表明,泌乳期日粮最适
dcab在+250和+500meg/kg。在犊牛的生长期,日粮dcab以100meq/kgdm为好。
常用奶牛饲料原料的dcab值(na624.5meq/kgdm,大豆粕为496.9meq/kgdm。因此在配制日粮时应根据奶牛不同时期的生理特点合理调整dcab值,一般要在日粮中加入阴离子盐来降低dcab值才能适合奶牛机体的需求,常添加的阴离子盐有nh等。在添加阴离子盐时必须考虑阴离子盐的适口性、最大添加剂量及生产成本等因素。
稳定的dcab是维持动物营养物质代谢和机体整体代谢功能的必要前提。在奶牛日粮中保持合适dcab值,不仅促进动物采食量的提高,而且有利于提高动物对饲料的消化利用率。根据不同的泌乳期特点适当调节dcab不仅能提高奶牛的产奶性能,而且能减少奶牛产后瘫痪的发病率。在配制奶牛日粮时,不仅要考虑各种矿物质的含量和比例,而且考虑适宜的dcab。