碳酸氫鈉與現(xiàn)代畜禽離子代謝、生產(chǎn)

鐘 焰，王 沖

（1.西安市奶牛育種中心，陜西 西安 710075；2.白水縣畜牧技術(shù)推廣站，陜西 白水 715600）

碳酸氫鈉（NaHCO3）俗稱小蘇打，已廣泛應(yīng)用于畜禽生產(chǎn)。上世紀(jì)60年代就有國外學(xué)者報(bào)道，在蛋雞飼糧中添加碳酸氫鈉具有抗熱應(yīng)激的作用。上世紀(jì)70年代國外學(xué)者提出了動物飼糧中陰陽離子平衡的概念，碳酸氫鈉作為重要添加劑也應(yīng)用其中。有學(xué)者在飼糧中添加碳酸氫鈉來中和動物在生長代謝時(shí)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，從而防止一系列代謝病的發(fā)生等等。隨著我國畜牧業(yè)的較快發(fā)展，再加之全球氣候變暖，碳酸氫鈉在集約化畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中愈顯其重要作用。

1 碳酸氫鈉在畜禽體內(nèi)的離子代謝

碳酸氫鈉是一種由強(qiáng)堿性的鈉離子和弱酸性的碳酸根離子構(gòu)成的離子化合物，當(dāng)畜禽采食了含有碳酸氫鈉的飼糧后，碳酸氫鈉迅速解離并以離子形式存在于消化道食糜中，經(jīng)小腸吸收的鈉離子主要分布于體液當(dāng)中，而碳酸氫根離子主要存在于組織液和血漿當(dāng)中。同時(shí)兩種離子也是一些組織分泌物的重要組成部分，如胰臟分泌的胰液含有大量的鈉離子和碳酸氫根離子。

機(jī)體排出鈉離子和碳酸氫根離子的途徑有尿液、汗液、糞、奶和蛋以及呼吸等。鈉離子和碳酸氫根離子的主要排泄途徑是通過腎臟以尿液形式排出體外。鈉離子在腎臟的排出收到嚴(yán)格的調(diào)控，以此來維持細(xì)胞外液的鈉含量，而腎臟的排鈉也是存在閾值的，一般為110～130mmol／L血漿，當(dāng)血漿中的鈉離子濃度低于此閾值是，尿中就不再排鈉。血漿中的鈉離子經(jīng)過腎小球?yàn)V過作用進(jìn)入腎小球?yàn)V過液，而這部分鈉離子中有大部分被腎小管重吸收，只要少部分是由機(jī)體的情況決定其被沖吸收或被排出體外，這部分鈉離子的排出或沖吸收決定著機(jī)體的排鈉量。腎上腺皮質(zhì)分泌的醛固酮（ALD）決定著這部分鈉離子的沖吸收或排出，其作用是促進(jìn)腎小管沖吸收鈉離子。當(dāng)醛固酮分泌增多時(shí)，鈉離子的排出量減少，而當(dāng)醛固酮的分泌量減少時(shí)，鈉離子的排出量增多。血漿中的碳酸氫根在經(jīng)過腎小球時(shí)幾乎全部被濾出，濾出液中的碳酸氫根在腎小管中的重吸收需要?dú)潆x子和碳酸酐酶的作用。體液中的氫離子在腎小管和濾出液中的鈉離子進(jìn)行交換從而進(jìn)入到濾出液中，近端腎小管細(xì)胞上存在大量碳酸酐酶。濾出液中的碳酸氫根和氫離子結(jié)合成碳酸，而碳酸在碳酸酐酶的作用下分解為二氧化碳和水，二氧化碳通過自有擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，又在碳酸酐酶的作用下與水結(jié)合生成碳酸，碳酸繼而分解為氫離子和碳酸氫根，分解出的氫離子又可與濾出液的鈉離子進(jìn)行交換而進(jìn)行下一輪的重吸收。

2 碳酸氫鈉在調(diào)節(jié)畜禽代謝的作用

動物機(jī)體內(nèi)酸堿平衡是影響動物生理狀況和生產(chǎn)性能的重要因素，體液的酸堿度只有維持在一定的范圍內(nèi)才能保證動物的正常的生命活動和成產(chǎn)性能。正常家畜的細(xì)胞外液pH一般維持在7.24～7.54之間，而的當(dāng)細(xì)胞外液pH高于7.8或低于6.8時(shí)，就會造成家畜的死亡。動物飼糧中的電解質(zhì)平衡可改變畜禽體內(nèi)的酸堿平衡狀態(tài)，從而影響其生長代謝及生產(chǎn)性能。畜禽體內(nèi)的酸堿平衡是一個(gè)動態(tài)的過程，家畜在正常的代謝過程中一方面會從飼糧中不斷攝入一些酸性或堿性的物質(zhì)，另一方面也會從各種代謝過程中產(chǎn)生不同的酸和堿，而這些物質(zhì)通過轉(zhuǎn)移會進(jìn)入血液和細(xì)胞外液，對體液的pH產(chǎn)生一定影響，甚至造成動物體內(nèi)的酸堿失衡。為了避免這種酸堿失衡的發(fā)生，動物體內(nèi)存在強(qiáng)大的緩沖體系，其中以碳酸氫鹽緩沖體系的緩沖能力最大，故其在維持體液酸堿平衡具有主要作用。它主要是通過調(diào)節(jié)體液中碳酸和碳酸氫根的比例維持體液的酸堿平衡的。在動物體內(nèi)，調(diào)節(jié)碳酸氫鹽緩沖對的比例是由腎臟和肺臟來完成的，肺臟對體液pH的調(diào)節(jié)作用主要是在于加強(qiáng)或減弱呼吸以改變二氧化碳從肺部排出的量，從而調(diào)節(jié)體液中碳酸的含量，使體內(nèi)碳酸氫鹽緩沖對的比例趨于正常，從而維持體液酸堿平衡。當(dāng)體內(nèi)產(chǎn)酸過多或吸收過多的酸性物質(zhì)時(shí)，體液中的碳酸氫根會與氫離子結(jié)合為碳酸，是體液酸性加強(qiáng)。這會刺激呼吸中樞興奮，使肺部的呼吸作用加強(qiáng)，從而使經(jīng)由肺部的二氧化碳排出量增多，這就是體液中的碳酸減少，從而使碳酸氫鹽緩沖對比例恢復(fù)正常。當(dāng)機(jī)體吸收過多的堿性物質(zhì)時(shí)，這時(shí)碳酸會與這些堿性物質(zhì)發(fā)生中和作用，生成碳酸氫根，從而使體液偏堿性。同時(shí)機(jī)體會降低肺部的呼吸作用，使體內(nèi)保留更多的二氧化碳，從而使碳酸氫鹽緩沖對比例恢復(fù)正常。腎臟對碳酸氫鹽緩沖對的調(diào)節(jié)主要是通過碳酸氫根在腎小管的重吸收來實(shí)現(xiàn)的，這需要?dú)潆x子的參與，因此體液的氫離子濃度影響和碳酸氫根的重吸收，從而通過碳酸氫根沖吸收的多少來調(diào)節(jié)體液的酸堿平衡，具體過程已再碳酸氫鈉在體內(nèi)的代謝中陳述。

動物機(jī)體的電解質(zhì)平衡是指動物在不斷攝入和排出各種無機(jī)鹽和水時(shí)，保持的一種動態(tài)平衡，以維持其正常的生理功能。電解質(zhì)平衡包含各種電解質(zhì)的量和各種電解質(zhì)之間的比例兩層含義，各種電解質(zhì)在體內(nèi)的量應(yīng)該維持在一定的范圍內(nèi)，過多或過少都會對機(jī)體造成不利影響，同時(shí)這些電解質(zhì)之間存在一定的相互作用，故其比例也應(yīng)保持在一定的范圍內(nèi)。例如，體液呈電中性而其中陽離子主要是鈉離子，陰離子主要是氯離子和碳酸氫根離子，如果氯離子減少而鈉離子不變，那么碳酸氫根離子就會增多，就會影響體液的pH，造成機(jī)體的酸堿紊亂。這也是電解質(zhì)平衡影響體內(nèi)酸堿平衡的一種機(jī)制，而碳酸氫鈉在維護(hù)這種機(jī)制中起著重要作用。

3 碳酸氫鈉在現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用

在炎熱的夏季，增加喘息是家禽在高溫條件散去多余熱量有效途徑，而過度喘息會造成呼吸性堿中毒，這會給家禽的生產(chǎn)性能和生理健康帶來不利影響。家禽飼糧中添加碳酸氫鈉能緩解高溫造成的呼吸性堿中毒。試驗(yàn)證明肉雞在熱應(yīng)激條件加飼喂添加0.5%碳酸氫鈉的飼糧可提高體增重9%，但是對于沒有發(fā)生熱應(yīng)激的肉雞則會提高其血液pH。高溫環(huán)境下，蛋雞飼糧中添加0.1%～1%的碳酸氫鈉能提高產(chǎn)蛋率、蛋殼質(zhì)量和蛋重。蛋雞在蛋殼形成過程中，由于碳酸鈣的沉積利用了輸卵管中的CO32－，使得其中游離H＋增多而酸度增大，而過酸的環(huán)境會抑制蛋殼腺中碳酸鈣的沉積。飼糧中添加碳酸氫鈉能通過增強(qiáng)蛋殼腺中的緩沖能力從而改善蛋殼質(zhì)量。而這種效果在其它試驗(yàn)并不完全一致，用添加0.15%碳酸氫鈉的飼糧分別在夏季和冬季飼喂蛋雞，均未發(fā)現(xiàn)蛋殼質(zhì)量有顯著性差異。這種差異可能是由于品種之間的差異造成的，由于在品種選育過程中的基因選擇，不同品種的蛋雞的蛋殼品質(zhì)、蛋重以及雞蛋產(chǎn)量均有較大差異，現(xiàn)代商品蛋雞和傳統(tǒng)品種之間也存在明顯不同。在飼糧中添加碳酸氫鈉能中和家禽胃酸，溶解消化道中的粘液，降低消化液的粘度，加強(qiáng)胃腸收縮，有促進(jìn)家禽采食的作用。試驗(yàn)證明，肉雞飼糧或飲水中添加碳酸氫鈉可提高和采食量、飲水量以及生長率。在種雞飼糧中添加碳酸氫鈉可提高種蛋受精率和孵化率。此外，飼糧中添加碳酸氫鈉還可預(yù)防肌胃糜爛和肉雞的腹水綜合征。

在反芻動物飼糧中添加碳酸氫鈉可中和瘤胃中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，防止由于飼喂過多精料而產(chǎn)生的瘤胃酸中毒，有報(bào)道指出在奶牛飼糧中添加碳酸氫鈉可提高瘤胃內(nèi)容物的pH，同時(shí)有提高乳脂率的作用。高溫時(shí)在肉牛飼料中加入碳酸氫鈉可提高日增重和采食量。試驗(yàn)證明在飼糧中添加碳酸氫鈉能加強(qiáng)腸道中的滲透作用，從而加快瘤胃中液態(tài)食糜的吸收。在泌乳牛飼料中添加碳酸氫鈉能增加其采食量和血糖含量。此外，飼糧中的碳酸氫鈉能與瘤胃中的蛋白質(zhì)相結(jié)合，具有減少蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解，提高過瘤胃蛋白的量，調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵，增強(qiáng)乙酸型發(fā)酵，增加蛋白質(zhì)合成的作用。

在仔豬飼糧中添加碳酸氫鈉可提高其采食量和日增重，減小仔豬拉稀的幾率，預(yù)防白痢，提高成活率，減小產(chǎn)后母豬的體重?fù)p失。育肥豬飼糧中添加碳酸氫鈉可通過改變?nèi)占Z的電解質(zhì)平衡來提高在賴氨酸或色氨酸缺乏條件下育肥豬的采食量和增重，減小由于飼糧中氨基酸缺乏或不平衡造成的損失。