豬的鉀離子營養(yǎng)

豬的鉀離子營養(yǎng)根據(jù)早期的研究結(jié)果,許多營養(yǎng)教科書都認(rèn)為單胃動(dòng)物飼喂以自然飼料原料為主的日糧時(shí),鉀的缺乏極為少見，因此,豬日糧中無需另外補(bǔ)充鉀離子。然而,最近的研究成果完全改變了豬鉀離子營養(yǎng)的觀點(diǎn)。由于遺傳改良,現(xiàn)代豬品種能夠以更快的生長速度和飼料利用率來生產(chǎn)更多的瘦肉，這些品種的豬對(duì)鉀的需要量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于七十年代以前的品種，同時(shí),為了最大限度地提高飼料利用率和減少對(duì)環(huán)境的污染,現(xiàn)代日糧中添加了大量的合成氨基酸以降低日糧中總蛋白質(zhì)的水平，減少氮的排放；降低日糧中的天然蛋白質(zhì)原料（如豆粕）的同時(shí)也降低了日糧中鉀的濃度，更加劇了日糧中鉀含量的不足。本文的主要目的是對(duì)鉀離子在豬營養(yǎng)和生產(chǎn)中的重要性加以描述。主要內(nèi)容NRC鉀離子的添加量是根據(jù)早期的研究所推薦。鉀對(duì)賴氨酸利用率的影響。鉀降低PSE豬肉的發(fā)生。鉀減少動(dòng)物應(yīng)急和胴體縮水。鉀維持體內(nèi)最優(yōu)電解質(zhì)平衡。鉀在飼料原料中的利用率,體內(nèi)的沉積和飼料原料的鉀含量。鉀對(duì)瘦肉生長的影響。鉀能夠提高豬的生長率。NRC過時(shí)的鉀推薦量迄今為止,NRC對(duì)生長豬和肥育豬的鉀離子營養(yǎng)需求量的推薦都是根據(jù)過去有限的研究數(shù)據(jù)決定的。NRC1968仔豬鉀的推薦量為0.26%,而Meyer等(1950)、Jensen等(1961)和Cox等(1966)的研究表明16公斤仔豬的鉀需要量為0.23%到0.28%。NRC1977、1988和1998版的豬鉀需要量于1968年版相比幾乎沒有變化。Manners和McCrea(1964)估計(jì)1到4公斤仔豬的鉀需要為0.27%到0.39%，Jensen等(1961)和Combs等(1985)報(bào)道5到10公斤豬的鉀需要量為0.26%到0.33%;而Meyer等(1950)推薦16公斤豬的鉀需要量為0.23%到0.28%;20到35公斤豬的需要量為0.15%(Hughes和Inner,1942;Mraz等,1958)。對(duì)于體重超過35公斤的生長和肥育豬以及繁殖豬來說,無任何文獻(xiàn)和研究報(bào)告。由此可見,NRC今天的鉀需要量基本上是建立在30、40和50年前的研究資料，仍然認(rèn)為以谷物和豆粕為主的日糧正常情況下含有足夠的鉀離子,可以滿足所有體重范圍豬的需要。表1列出了NRC（1998）豬的鉀營養(yǎng)需要。此外,NRC所推薦的豬鉀營養(yǎng)需要是基于動(dòng)物在低應(yīng)激狀態(tài)下、飼喂半純化、無藥物和無硫酸銅添加的日糧時(shí)所獲得的研究資料為依據(jù)，所使用豬品種的生長速度和瘦肉率都很低?；谏鲜鲈?在實(shí)際養(yǎng)豬工業(yè)生產(chǎn)中,所需要的日糧鉀水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NRC推薦量。最近的研究也證實(shí)，提高日糧鉀離子濃度可以顯著提高豬的生產(chǎn)性能,豬的鉀營養(yǎng)也因此受到越來越多的重視。Golz和Crenshaw(1990)發(fā)現(xiàn)5到10公斤生長豬的最優(yōu)的日糧鉀水平應(yīng)該為0.57%。表1.NRC1998豬營養(yǎng)需要中的鉀推薦量

K%生長/肥育1-5kg.305-10kg.2810-20kg.2620-50kg.2350-110kg.17繁殖Gestation.20Lactation.20鉀對(duì)賴氨酸利用率的影響人們普遍公認(rèn)鉀能夠刺激各種動(dòng)物的蛋白質(zhì)合成。對(duì)于生長豬來說,賴氨酸是日糧中必需氨基酸中第一限制性氨基酸，特別是玉米－豆粕型日糧，賴氨酸的補(bǔ)充占據(jù)了飼料很大一部分成本，賴氨酸的利用率也因此被人們所關(guān)注。大量的研究表明，提高日糧中的鉀離子水平能夠提高賴氨酸的利用效率。作為陽離子,鉀與氨基酸之間具有功能上的互作，在代謝過程中,它們之間至少以三種方式互作(Miller和Froseth,1982):氨基酸可以替代細(xì)胞內(nèi)液中的鉀離子。陽離子能夠改變賴氨酸和精氨酸的分解代謝。鉀離子能夠促進(jìn)細(xì)胞對(duì)氨基酸的攝入和蛋白質(zhì)合成。Liebholz等(1966)發(fā)現(xiàn)添加0.4%到0.8%的鉀可改善賴氨酸利用率。Mabuduike等(1980)使用賴氨酸含量在0.4%－0.5%、鉀水平在0.25%－1.5%之間的日糧飼喂生長豬,發(fā)現(xiàn)在賴氨酸0.43%水平下,把鉀的含量從0.26%提高到0.51%,到0.81%都可以提高生長率、采食量和飼料利用率。Miller和Froseth(1982)發(fā)現(xiàn)賴氨酸加硫酸鉀提高豬的日增重和飼料利用率。鉀降低PSE豬肉的發(fā)生蒼白、松軟和滲出性豬肉(PSE)是由于屠宰時(shí)所造成的肌肉酸中毒引起的。運(yùn)輸和屠宰處理所造成的動(dòng)物應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致肌肉中的乳酸積累，乳酸的積累會(huì)導(dǎo)致肌肉pH值的迅速下降,進(jìn)而造成肌肉蛋白結(jié)構(gòu)的改變，蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的豬肉色澤蒼白、質(zhì)地松軟、儲(chǔ)水能力降低、風(fēng)味和品質(zhì)遭到破壞，最終影響消費(fèi)者對(duì)這種豬肉的采購和食用。運(yùn)輸、處理和屠宰前日糧的研究已經(jīng)證明，添加鉀離子可以減少PSE的發(fā)生，因?yàn)殁涬x子是細(xì)胞內(nèi)液中的最主要陽離子,具有調(diào)節(jié)組織滲透壓和酸堿平衡的作用,是維持細(xì)胞和組織儲(chǔ)水能力的重要因素，因此,日糧中鉀的添加在減少PSE豬肉中具有重要的作用(Hooge和Cummings,1995)。鉀減少動(dòng)物應(yīng)激和胴體縮水鉀能夠減少肥育動(dòng)物在處理和轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的應(yīng)激,并減少體重?fù)p失。此外,像在家禽生產(chǎn)中所觀察到的一樣,鉀也能夠緩解豬的熱應(yīng)激。Jesse等(1988)在密蘇里州炎熱的夏天使用剛剛購買的肥育豬進(jìn)行了一個(gè)鉀離子對(duì)動(dòng)物熱應(yīng)激影響的試驗(yàn)，他飼喂28天含有1%鉀離子的日糧，與對(duì)照組相比,飼喂高鉀日糧的肥育豬的增重明顯加快。Haydon等(1990b)發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)日糧電解質(zhì)平衡(Na+K-Cl),生長肥育豬的飼料采食量和日增重明顯改善。鉀維持體內(nèi)最優(yōu)電解質(zhì)平衡影響豬體內(nèi)酸堿平衡的主要日糧電解質(zhì)是單價(jià)的電解質(zhì)如鈉、鉀和氯離子。在配制豬的日糧時(shí),鈉、鉀和氯及日糧電解質(zhì)的平衡(DEB)(Na+K-Cl,以每公斤干物質(zhì)中的毫克當(dāng)量計(jì)算)必須加以考慮，此外，這些離子和其它電解質(zhì)在日糧中的濃度應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的日糧來作適當(dāng)調(diào)整,絕對(duì)不能讓其缺乏從而成為限制動(dòng)物生產(chǎn)性能的制約因素(Mongin,1981)。Golz和Crenshaw(1990)發(fā)現(xiàn)對(duì)于幼齡豬最佳的離子平衡為0.57%的K、0.27%氯和0.39%的鈉，日糧的電解質(zhì)平衡為(Na+K-Cl)238毫當(dāng)量/公斤。其它的研究表明將日糧中的DEB調(diào)整為250毫當(dāng)量/公斤可以改變生長豬對(duì)日糧的干物質(zhì)、氮和氨基酸的表觀消化率(HaydonandWest,1990)。對(duì)于母豬,從產(chǎn)仔到泌乳21天(表2),不論氣候炎熱還是涼爽,都可以改進(jìn)仔豬斷奶重(DoveandHaydon,1994)和增加仔豬血漿鉀離子濃度(Coffey,1987)。鉀在飼料原料中的利用率,體內(nèi)的沉積和飼料原料的鉀含量由于鉀離子在體內(nèi)缺乏儲(chǔ)存，而且從體內(nèi)排出的很快,為了保持體內(nèi)的正平衡,日糧中必須含有足夠的鉀離子。Combs和Miller(1985)測(cè)定玉米和豆粕中的鉀的可吸收率為90%到97%，但是豬日糧中鉀的體內(nèi)存儲(chǔ)率僅為24.7%到54.6%(MasonandScott,1972;Patienceetal.,1985a,b)。另外值得注意的是，常規(guī)飼料原料中的鉀含量很不穩(wěn)定，例如，根據(jù)NRC飼料原料成分分析,豆粕的鉀含量在2%,而變異系數(shù)為0.3。也就是說，66.7%的分析樣品的鉀含量在1.7%到2.3%之間。表2.日糧電解質(zhì)平衡對(duì)母豬泌乳和仔豬生產(chǎn)性能的影響離子平衡130mEq/Kg

Na(.21%)+K

(.55%)-Cl(.35%)250mEq/Kg

Na(.23%)+K

(.95%)-Cl(.30%)母豬采食量,Kg4.364.45每窩活仔豬數(shù)9.7410.221天仔豬

評(píng)價(jià)個(gè)體重.,Kg.

窩重,Kg.5.45

45.95.71

49.3鉀對(duì)瘦肉生長的影響Ewan,(1987,1988)發(fā)現(xiàn)在日糧中添加0.4%的鉀趨于提高蛋白質(zhì)的沉積，增加肌肉的沉積和減少背膘厚度。鉀能夠提高豬的生長率表3是多年來實(shí)際飼養(yǎng)試驗(yàn)中豬的鉀營養(yǎng)研究結(jié)果匯總，其中總結(jié)了29年中11個(gè)鉀營養(yǎng)試驗(yàn)、30多個(gè)鉀試驗(yàn)日糧與對(duì)照日糧的比較。盡管試驗(yàn)的結(jié)果有所變化和不一致,70%的研究表明鉀的添加平均可以提高日增重(ADG)4.7%.76%的研究表明鉀的添加平均提高采食量3.5%，與對(duì)照組相比,60%的試驗(yàn)表明采食添加鉀日糧的豬平均飼料利用率提高1%?？偲饋砜?添加鉀具有提高豬的生產(chǎn)性能的作用，NRC現(xiàn)在的鉀推薦量太低，不能適用于實(shí)際生產(chǎn)中豬日糧的配合。IMC推薦的豬的鉀需要量為了確保豬能夠得到足夠的鉀營養(yǎng),我們建議在配合各種豬日糧時(shí),鉀在總?cè)占Z中的含量應(yīng)當(dāng)在0.75%到0.9%，根據(jù)所使用的原料不同,通常在每噸日糧中添加大約3到5公斤含鉀的飼料級(jí)無機(jī)鹽類。表3.豬日糧鉀營養(yǎng)研究結(jié)果匯總

%與對(duì)照組的差異研究人員試驗(yàn)日期天數(shù)%添加的K%日糧總K含量ADGADFG/FLeibholz1966380.40.6537.5-5.130.7350.81.326.1-5.410.9350.81.3280.40.9280.81.39-1.26.7-8.2350.41.0819.614.14.6280.41.1714.611.13.2280.81.579.711.8-1.6280.81.731.32.7-3.6Miller19811050.10.54439120.10.5-3.5-1.4-94.81.43Wahlstrom1983350.40.81.4Cline1986a560.40.81.4514.816.4-1.4Cline1986b560.40.90.40.952.93.60Ewan1987560.40.952.93.60Ewan1989750.40.8Jesse1988420.35165.90.7420.351-4.6-51.4-3.1-3.60.8420.351-4.5-5.100.751.4-8.2-7-1.2420.3511.22.1-0.4Brumm1989900.240.8702.3-3.70.481.1100.9-20.721.3504.3-5.7Schricker199382.51.2Crenshaw1995490.20.848.780.4參考文獻(xiàn)Brumm,M.C.,andSchricker,B.R.,1989.EffectofDietaryPotassiumChlorideonFeederPigPerformance,MarketShrink,CarcassTraitsandSelectedBloodParameters.J.AnimalScience67:1411-1417.Cline,T.R.,andSchricker,B.R.,1986a.PotassiuminSwineFinishingDietsI.Proc.SwineDay,PurdueUniversity,p.29.Cline,T.R.,andSchricker,B.R.,1986b.PotassiuminSwineFinishingDietsII.Proc.SwineDay,PurdueUniversity,p.31.Coffey,T.,1987.Potassium,ElectrolyteBalanceCanImpactSwineDiets.Feedstuffs59:14-20(Oct5).Combs,N.R.,andMiller,E.R.,1985.DeterminationofPotassiumAvailabilityinK2Co3,KHCO3,CornandSoybeanMealFortheYoungPig.J.AnimalScience60:715-719.Combs,N.R.,Miller,E.R.andKu,P.K.,1985.DevelopmentofanAssaytoDeterminetheBioavailabilityofPotassiuminFeedstuffsfortheYoungPig.J.ofAnimalScience.60:709-714.Cox,J.L.,Becker,D.E.,andJensen,A.H.,1966.ElectrocardiographicEvaluationofPotassiumDeficiencyinYoungSwine.J.AnimalScience25:203.Crenshaw,T.D.,1992.DietaryAcid-BaseBalanceEffectsonSowProductivity.AFIANutritionInstitute,June1-3,Rosemont,IL.pp.1-9.Crenshaw,T.D.,1995.PotassiumAdditionstoAminoAcidSupplementedDietsforFinishingPigs.IMC-AgricoResearch,unpublished.Dove,C.R.andHaydon,K.D.,1994.TheEffectofVariousDietNutrientDensitiesandElectrolyteBalancesonSowandLitterPerformanceDuringTwoSeasonsoftheYear.J.AnimalScience72:1101-1106.Ewan,R.C.,1987.EffectofLysineandPotassiumSupplementationsoPerformanceofFinishingPigs.IowaStateUniv.SwineRes.Rep.p.5.Ewan,R.C.,1989.PotassiumandLysineInteractionsinGrowing/FinishingPigs.Pitman-MooreNutritionConference.Golz,D.I.,andCrenshaw,T.D.1990.InterrelationshipsofDietarySodium,Potassium,andChlorideonGrowthinYoungSwine.J.ofAnimalScience68:2736-2747.Golz,D.I.,andCrenshaw,T.D.1991.TheEffectofDietaryPotassiumandChlorideonCation-AnionBalanceinSwine.JournalofAnimalScience.69:2504.Haydon,K.D.andWest,J.W.,1990.EffectofDietaryElectrolyteBalanceonNutrientDigestibilityDeterminedAtTheEndOfTheSmallIntestineandOverTheTotalDigestiveTractinGrowingPigs.J.ofAnimalScience.68:3687.Haydon,K.D.,West,J.W.andMcCarter,N.M.,1990b.EffectofDietaryElectrolyteBalanceonPerformanceandBloodParametersofGrowing-FinishingSwineFedinHighAmbientTemperatures.J.ofAnimalScience.68:2400.Hooge,D.M.andCummings,K.R.,1995.PotassiumRequirementsandSupplementsforSwineExplored.Feedstuffs67:12-16(Sept.25).Hughes,E.H.andIttner,N.R.,1942.ThePotassiumRequirementofGrowingPigs.J.Agri.Res.64:189.Jesse,G.W.Walker,J.R.,Weiss,C.N.andMayes,H.F.,1988.EffectofSupplementalPotassiumintheReceivingDietandFormofAntibioticonFeederPigPerformance.J.ofAnimalScience.66:1325-1334.Leibholz,J.M.,McCall,J.T.,Hays,V.W.,andSpeer,V.C.,1966.Potassium,ProteinandBasicAminoAcidRelationshipsinSwine.J.AnimalScience25:37.Mabuduike,F.M.,Calvert,C.C.,andAustic,R.E.,1980.Lysine-CationInterrelationshipsinthePig,Abstract.72ndAnnualMeetingAm.Soc.AnimalSci.,p.210.Manners,M.J.,andMcCrea,M.R.,1964.EstimatesoftheMineralRequirementsof2-DayWeanedPigletsDerivedFromDataonMineralRetentionbySow-RearedPiglets.Ann.Zooteehnol.13:29.Mason,D.G.,andScott,D.,1972.RenalExcretionofPotassiumandPotassiumToleranceinthePig.Quart.J.Exp.Physiol.57:393.Meyer,J.H.,Grummer,R.H.,Phillips,R.H.,andBohstedt,G.,1950.Sodium,Chloride,andPotassiuminSwineNutrition.FifthInternationalMin.Conf.(IMCCorp.)St.Petersburg,FL.,pp.47-64.Mongin,P.,1981.RecentAdvancesinDietaryAnion-CationBalance:ApplicationsinPoultry.Proc.Nutr.Soc.40:285-294(GreatBritian).Mraz,F.R.,Johnson,A.M.,andPatrick,H.,1958.MetabolismofCesiumandPotassium:inSwineasIndicatedbyCesium-134andPotassium-42.J.Nutr.64:54