不同季节哺乳母猪饲料

电解质平衡效应初步试验

摘要

        本试验以哺乳母猪凉季的哺乳绩效作背景资料，用来比较热季时，个别通风(85m³／min／head)与饲料电解质处理的总合效果。现行哺乳母猪夏季配方(对照)中分别加入1.2％与1.8％(w／w)NaHCO₃，使其电解质平衡值(dietary electrolyte balance，下简称dEB, dEB＝Na＋K^-Cl，mEq／kg diet)分别达+345(对照)、+503、与+586mEq／kg用来供喂蓝瑞斯(Landrace)与杜洛克(Duroc)哺乳母猪。就未罹患生殖道炎症母猪资料(凉季：14头，热季13头)分析显示：在饲料任食的情况下，对照组与试验组哺乳期间只日饲料摄食量凉季依序分别为5.74，5.98，6.15kg／day；热季为5.02，4.89，5.23kg／day，季节间差异显着(P＜0.05)；哺乳母猪在热季的饲料摄食量平均约比在凉季时少15％。仔猪离乳体重凉季依序分别为7.762，8.022，8.733kg；热季为7.080，8.290，8.305kg，Landrace母猪哺乳绩效优於(P＜0.001)Duroc母猪。饲料中添加1.8％NaHCO₃改善热季母猪产後0~3日饲料摄食量(P＜0.05)以及仔猪哺乳期之日增重(P＜0.05)，主要原因是NaHCO₃促使哺乳母猪增加饮水量(P＜0.1)带动泌乳能量流通，并提升血液缓冲能力，舒解部分暑热的代谢负荷。哺乳母猪饲料中添加1.8％NaHCO₃，使饲料中Na达0.90％饲养基；C1维持0.35％饲养基，有利母猪哺乳绩效。

        (关键词：哺乳母猪，NaHCO₃，饲料电解质平衡值，饲料摄食量，哺乳绩效，凉季，热季。)

前言

        电解质维持体液(如血液、唾液等)电荷中性(electrical neutrality)。饲料中Na、K、Cl等巨量元素关联体液酸硷平衡、渗透压持恒(osmolarity homeostasis)以及水分稽留周转之调节，影响禽畜各项生产绩效。

        哺乳母猪因需负担育幼任务，泌乳释出的电解质需由饲料中增量补充，NRC(1988)推荐哺乳母猪饲料NaCl用量为饲粮之0.5％；低於该水准则仔猪出生体重与离乳体重皆降低。饲料中Na与Cl用量与血液电解质具互动关系并牵连体内胺基酸代谢，Honeyfield氏等认为两者应分开考虑其个别用量。饲料中Na与Cl含量多寡影响大肠上皮细胞界面Na⁺－H⁺与Cl^-－HCO₃^-离子交换及肾小管细胞界面电解质重吸收：Na过量则血液中H⁺流失，引发代谢型硷血症(metabolic alkalosis)；反之，Cl过量则血液中HCO₃^-流失，引发代谢型酸血症(metabolic acidosis)。

        在热季，哺乳母猪由於泌乳代谢生热、阳光辐射、皮肤散热能力弱等因素，遭逢产热─ ─散热失调的逆境。受限於先天生理构造，热季与凉季体内水分周转速率差异不大；气温高过25℃时，母猪饮水量降低，不利母猪哺乳绩效。

        Na促进体内水分稽留与周转，饲料中追加NaCl用量虽可使猪增加饮水，但导入Na同时也导入Cl，可能引发代谢型酸血症。饲料中添加NaHCO₃，则保留Na促进水分周转的优点，避免Cl用量过多的负面效应。此外，NaHCO₃分子中的HCO₃^-在体血中又能缓冲代谢过程产出的酸液，维持酸硷平衡。哺乳母猪在热季使用NaHCO₃调整饲料dEB，显着改进哺乳前期母猪母猪饲料摄食量与仔猪增重；母猪饲料中添加KHCO₃对仔猪窝增重有改善趋向。添加NaHCO₃的其他良性效应包括：增加饮水量，增加母畜泌乳量与乳脂率。调整血液pH值、HCO₃^-浓度及Base Excess值(血液缓冲能力指标，下简称BE值)。

        气温高过24℃时，哺乳母猪全身组织气体交换效率即下降，呼吸次数递增。为帮助母猪散热，通常给予舒适通风；依据本所肉猪舍容积热季的舒适通风需求资料，推算体重240kg母猪在热季约需10.5m³／min以上的通风量。

        本试验添加NaHCO₃於哺乳母猪饲料，调整饲料dEB至+500mEq／kg以上，分别观察凉季与热季时节对母猪生产绩效的影响，供公司研拟夏季哺乳母猪饲养管理对策参考。

材料与方法

一、饲料调配：

       以现行母猪夏季配方对照(dEB＋345 mEq／kg)，额外添加1.2％与1.8％(w／w)NaHCO₃，使第二、第三试验组dEB分别达＋503 mEq／kg与＋586 mEq／kg；三种试验饲料之配方及化学成分列如表1；饲料中Na与K以原子吸光仪定量，Cl以电位差滴定法定量之。

表1. 哺乳母猪试验饲料配方(饲养基)

二、经产母猪之饲养：

       本试验选取第2~5胎次待产母猪48头，依品种(Landrace, Duroc)分四梯次逢机分配入三种饲料处理组中：凉季2梯次共24头，分别於81年10月与82年2月依时序每梯次12头母猪，赶入分娩栏进行试验；热季2梯次共24头，分别於82年6月与82年8月亦依时序、梯次进行试验。热季试验期间，各分娩栏母猪头部上方约1m处架设个别风扇直接送风，送风量85m³／min。风扇白天开启，夜开关闭；在试验期间以多功能记录器记录分娩舍内外温度、湿度变化情形。试验期间各梯次代表性昼间平均温度，相对湿度与温湿度指数列示於表2；热季典型气温形态，以83年8月5日、6日为例示如图1。

表2. 各试验期昼间代表性气温，相对湿度与温湿度指数

        供试母猪於产前5日赶入分娩栏，在进栏及出栏时，过磅体重并以超音波仪器测量第一肋骨、最後肋骨、最後腰椎等之背脂厚度。出生仔猪之饲养、免疫等作业，依公司现行规定。每胎仔猪在出生後3日内调整为8~9头，且於10日龄起供喂教槽饲料。母猪在哺乳期间，充分供应饲料与饮水任食。遇有子宫炎、乳头数不足、跛脚、产後饲料摄食量未达3kg之母猪即剔除相关试验资料。48头试验母猪中，总计剔除问题母猪21头；有效采样数27头，其中，凉季14头；热季13头。

三、热季哺乳母猪饮水量测定

       热季第一、二梯次母猪产後15日间，关掉分娩栏水源，另置20 l容积个别饮水槽底部连管接贮备水箱，母猪饮水量测定如下：

        母猪一日近似饮水量(kg)＝前日装水总重－次日水槽剩馀水重

四、母猪血液组成测定

       母猪产後10日间，俟饲料摄食量恢复正常时，在静躺或睡眠时机从耳静脉采血，以Corning 158 Blood Gas Analyzer测定血液气温组成；以Cell Dyn 300 Hemotology Analyzer(Metertech Inc.)测定血液中血红素浓度，另以Micro-Capillary Reader (Damon／IEC Division)测定血球容积百分比(packed cell voume，下简称血容比)。部分哺乳母猪於离乳前後从颈静脉采取血样，分离血清後以Wide-Range Osmometer 3W2定量渗透压；另使用Express Plus Clinical Chemistry Analyzer定量血清化学组成。

五、资料统计分析：

       母猪哺乳期间体重变化、背脂变化，母猪产後平均只日饲料采食量，血液组成；仔猪出生、10日龄以及离乳体重等数据都以Statistical Analysis System(SAS)套装软体分析之，各处理平均值之差异显着性以Duncan多变域GLM程序测试，各项性状分析应用之统计模式为：

        Yijk＝μ＋Di＋Sj＋Bk＋(D×S)ij＋(D×B)ik＋Eijk其中，μ为平均值，Di为饲料效应，Sj为季节效应，Bk为品种效应，(D×S)ij与(D×B)ik为饲料间与季节间或品种间的交感效应，Eijk为残馀机差。

试验结果

一、凉季与热季哺乳母猪呼吸次数与肛温变化情形：

       凉季试验期间，气温18~23℃，温湿度指数近70，正是家畜感到舒适的气候；到了热季，气温高达33℃，温湿度指数79~85(表2)，气候条件已属危及生存的等级。虽在母猪头位给予充分送风，哺乳母猪呼吸次数在热季仍高达每分钟64~104次，此凉季增加2至5倍；肛温达39~41℃，比凉季增加1.6~2.5℃(表3)，显示母猪散热能力薄弱，无法调控体温至正常范围(38.6℃)。Duroc母猪可能因肤色、被毛厚度、脂层厚度等因素，散热能力比Landrace母猪差。

表3. 凉季与热季哺乳母猪呼吸次数与肛温变化资料

二、饲料中添加NaHCO₃在凉季对哺乳母猪饲料摄食量、体重之影响：

        跟对照组比较，饲料中添加1.2与1.8％NaHCO₃在哺乳各阶段都增加哺乳母猪饲料摄食量，唯在统计上未达显着差异水准(表4)，在28日哺乳期间，饲料摄食量分别为5.74，5.98与6.15kg／日，处理组分别增加了4％与7％。因此，哺乳期间母猪体重失重仅6kg；背脂厚度变化差异亦不明显(表6)。Landrace母猪比Duroc母猪在产後体况恢复後第11~28日摄食较多饲料(P＜0.05)；以单位代谢体重矫正母猪个别体重差异後亦反映这一趋势(表4与表5)。

三、热季哺乳母猪以个别风扇送风并在饲料中添加NaHCO₃对其饲料摄食量、体重之影响：

        由图1可看出本所热季典型气温即使在夜间也在27℃以上，远超过哺乳母猪蒸发散热的临界温度(24℃)。所以，使用个别风扇直接送风(风量85 m³／min)，哺乳母猪在热季哺乳期间，饲料摄食量也无法提升至凉季的水准，且其减少幅度约达15％(P＜0.05)。季节差异主要反映於母猪产後体况恢复後第4~10日与第11~28日两阶段，尤其是後者达极显着差异(P＜0.01；表4)；以单位代谢体重矫正母猪个别体重差异後亦反映这一趋势(表5)。

表4. 添加NaHCO₃对哺乳母猪只日饲料近似摄食量(饲养基)之影响

表5. 添加NaHCO₃对哺乳母猪单位代谢体重乾物摄食量之影响

       由於暑热影响母猪饲料摄食量，因此，哺乳期间母猪体重失重达20kg；背脂厚度变化虽然因饲料中添加NaHCO₃在最後肋骨部位有变薄(P＜0.05)的情形，但这可能系母猪哺乳期间激导型内泌素(homeorhetic hormones)促进贮存之体脂肪移行的现象，未必与处理有关；各处理、季节、品种以及彼此之间交感效应皆不显着(表6)。

表6. 哺乳母猪试验期间体重、背脂厚度变化情形

        热季母猪哺乳期间，对照组与二个处理组饲料摄食量分别为5.02与4.89、5.23kg／日，在饲料中添加1.8％NaHCO₃增加4％饲料摄食量，其改善效应主要发生在母猪产後初期0~3日阶段(P＜0.05；表4)。饲料中添加NaHCO₃无法改善母猪产後第4~10日与第11~28日两阶段的饲料摄食量，因为在这两个阶段，母猪体况已从分娩疲劳恢复逐渐迈向泌乳高峰期，对照组饲料摄食量在产後第11~28日阶段，已达5.39kg／日，母猪本身泌乳需求已足以促进饲料摄食，饲料电解质的调整对母猪饲料摄食量影响甚微。即使母猪无个别吹风处理，马等亦报告饲料添加NaHCO₃可改进母猪产後初期饲料摄食量，到了母猪哺乳中期，对照组与添加1.2％NaHCO₃处理组的饲料摄食量分别为5.28与5.27 kg／日，已接近NRC在温带地区推荐的哺乳母猪饲料摄食量(5.3~6.1 kg／日)。比起满足泌乳需求的急要性，饲料电解质的调整对促进母猪哺乳中期饲料摄食量作用不明显。

四、饲料中添加NaHCO₃在不同季节对哺乳母猪血液气体组成分之影响：

        饲料中添加NaHCO₃在凉季或热季都提升哺乳母猪血液pH与BE值，季节对母猪血液血红素、HCO₃^-浓度以及BE值影响显着(P＜0.01)；与凉季比较，热季母猪血液有趋酸的现象(P＜0.05)：对照组母猪血液pH值在凉季与热季分别为7.471与7.441，饲料中添加NaHCO₃则显着(P＜0.05)提升後者酸硷值(表7)。Duroc猪种可能因体脂累积较多，末梢微血管分布密度相对减少，其血液之气体交换能力、携氧能力(i.e. PCO₂，PO₂，O₂ saturation)较Landrace母猪差，印证Duroc母猪无论在凉季或热季，其呼吸次数与肛温都高於Landrace母猪(表3)，亦可认知品种间血液气体交换能力的差异，但Duroc母猪血红素含量较Landrace母猪高(P＜0.05)；且季节间差异极显着(P＜0.001；表7)。

表7. 饲料中添加NaHCO₃对哺乳母猪血红素、血球容积比以及血液气体组成⁽¹⁾之影响

五、饲料中添加NaHCO₃在不同季节对母猪哺乳绩效之影响：

       由於饲料中添加NaHCO₃增加母猪体液缓冲能力，让母猪从分娩的疲累中恢复正常生理状况，饲料摄食较多(表4)，因此母猪在哺乳初期泌乳正常，让仔猪发育有一个好的开始，所以无论在凉季或热季都增加各哺乳阶段仔猪只日增重；在凉季，对照组与1.8％添加组仔猪离乳体重分别为7.762，8.733kg；後者比前者增加12.5％。在热季，相对应的数字为：7.080，8.305kg与17.3％(表8)。母猪哺乳绩效受品种差异的影响(P＜0.01)远大於季节、处理的影响，试验过程中观察Duroc母猪哺乳绩效的确比Landrace母猪差。

表8. 饲料中添加NaHCO₃对母猪哺乳绩效(仔猪增重)之影响

六、饲料中添加NaHCO₃对哺乳母猪血清渗透压、化学组成以及热季饮水量之影响：

        由於母猪对内在环境持恒能力(homeostatic capacity)甚佳，添加NaHCO₃对其血清渗透压、化学组成并无明显影响(表9)，凉季时，哺乳母猪摄食NaHCO₃引致血糖浓度升高(P＜0.05)；热季时，母猪血糖浓度不因摄食NaHCO₃而有差异。

        热季时，三种处理之哺乳母猪产後15日间平均只日饮水量Duroc母猪分别为14.70，16.25与17.31kg／日；Landrace母猪分别为19.40，26.25与31.27kg／日。品种间的差异达显着水准(P＜0.01；表10)。处理组母猪因摄食较多Na，导致饮水量增加。

表9. 部分哺乳母猪血清⁽¹⁾渗透压、化学组成资料

讨论

一、血液组成分检测数据正确度检讨：

        测定血液气体组成以动脉血样最理想，唯因母猪动脉血样采取不易，文献数据不多见；李与沈由测定犬血的经验，认定耳微血管血样具动脉血样特徵，可替代後者做为血液气体分析的样本，女猪装置腓动脉导管在室温21℃及安静情况下采测之动脉血样其血液气体代表性数值为：pH7.484, PCO₂ 42.4 mmHg, PO₂ 85.8 mmHg，HCO₃^- 33.0 mmols／l, BE+8.1 mmols／l。本试验在凉季母猪安静情况下采测之耳静脉血样其血液气体数值除PO₂外与上述文献相近。Haydon氏等与Patience氏等使用肉猪静脉血样作血液气体分析，其所得数值低於本试验之数值，无比对意义。本试验所测母猪之血红素与血容比数值，个体差异较大(表7)，但仍接近Anderson氏等所测怀孕母猪之数值，其数据分别为：11g／100 ml与32.2％。本试验所测母猪血清渗透压值接近70日龄猪只之284.3mosm／kg H₂O。

二、体液电解质平衡与内在环境持恒作用(homeostasis)：

       体液电解质成分以血清为例，阳离子包括：Na⁺，K⁺，Ca⁺⁺，Mg⁺⁺；阴离子包括：Cl,HCO₃^-,PO₄^-3,SO₄^-2,lactate、proteins等，两者的浓度数字各为+149.9 mEq／l与-149.9 mEq／l维持体液电荷中性(electrical neutrality)。所有细胞内外离子交换、渗透压维持乃至於神经液递控制、membrane receptors的躯动都靠膜间电荷平衡机制操控。若体液无法维持电位中性，则生物体内所有操控手段受到扰乱，生命现象就无法在常轨上运作。能够维持电位中性的主要电解质，阳离子为Na⁺(140 mEq／l)；阴离子为Cl^-(105 mEq／l)、HCO₃^-(25 mEq／l)。

        猪在中温带或凉季时，代谢速率最低，体组织产生之CO₂经正常气体交换管道即足以排出体外。母猪在热季分娩育幼，在代谢上遭逢散热、分娩、哺乳等多重负荷，血液有趋向酸性的现象(表7)。为维持内在环境恒常，血液中HCO₃^-与血红素可能用於缓冲趋於酸性的血液，所以热季时，哺乳母猪血液HCO₃^-浓度与BE值普遍低於凉季时之试验母猪(表7)。

        在热季时，饲料中添加NaHCO₃，虽然无法提升哺乳母猪热季饲料摄食量至凉季时的水准，然而NaHCO₃对母猪产後0~3日饲料摄食量的提升(表4)以及舒解体液酸硷平衡失调的影响是全身性的：母猪摄食NaHCO₃後，由於电化学梯度或渗透压梯度(electrochemical gradient or osmotic gradient)改变，促进胃腺、胰腺、肠肠、肾小管等腔腺细胞与微血管界面(i.e. gastric glands, pancreatic ductules, intestinal epithilium, glomerular tubules)以及红血球与血清间H⁺－Na⁺,Na⁺－K⁺,HCO₃^-－H⁺,HCO₃^-－Cl^-等电解质交换速率，达致另一相态电位平衡恒定状态，使各组织腺体分泌、酸液过滤排除等功能改善，调适热紧迫对内在环境的冲击，母猪饲料摄食量增加，也间接提升母猪哺乳绩效(表8)。

        本试验亦观察到母猪分娩後24小时内，无论凉季或热季血液中PO₂皆有下降现象(产前63~93mm Hg；产後45~79 mmHg)，显示分娩期间子宫平滑肌运动缺氧的迹象。饲料中添加NaHCO₃使血液趋向微硷性(表7)亦可促使血红素氧合曲线左移，增加携氧能力。此外，血液趋向微硷亦提高猪体红血球C型碳酸酐鶣(carbonic anhydrase)对CO₂的水化合活性(CO₂ hydrase activity)可能助益废气输送排出体外：摄食NaHCO₃母猪其血液中PCO₂分压较对照组低而HCO₃^-浓度却增高可能反映这一趋向。这些总合效应对母猪血液气体交换，维持体液气体动态平衡必有帮助。

三、饲料中Na对体内水分周转、母猪哺乳性能之关系：

       饲料中添加1.8％ NaHCO₃，计算母猪在哺乳第4~10日阶段，试验组比对照组只日多摄食2.5倍Na(凉季 ：55g vs. 20g；热季：44g vs. 18g；表1与4)，反应在热季母猪产後15日间近似饮水量则处理组比对照组多60％(P＜0.01；表10。多摄入Na势必引起血清渗透压的立即变动而引发渴感，家畜增加饮水量以对应渴感。肾脏为维持体液钠量持恒(sodium homeostasis)，及维持血液适当渗透压藉利尿的方式排出额外Na+(osmotic diuresis)。所以，对照组与试验组母猪血清渗透压彼此接近(表9)。多摄入Na⁺对母猪最显着的效应是促进母猪体内水分周转速率(water turn over rate)。哺乳母猪饮水量增加促进消化道食糜通过速率(rateofpassage of digesta)，饲料摄食量因之增加(表4)。能够促进哺乳母猪多喝水，显然亦促进母猪体内能量流通速率与泌乳能力，使哺乳母猪血糖浓度增加(表9)，热季时仔猪0~10日增重显着(P＜0.05)改善(表8)。泌乳牛摄食NaHCO₃亦有相同效应。马等也报告饲料中添加NaHCO₃提高母猪乳汁中乳蛋白质与乳脂肪含量。乳汁中Na⁺、K⁺、Cl^-等电解质是初生仔猪电解质的主要来源，母猪供喂足量NaCl对仔猪早期发育可能具正面效益。高温环境母猪内泌系统保留体内水分与电解质支出，乳汁中水分以及Na⁺，Mg⁺⁺，Ca⁺⁺，Ca⁺⁺，PO₄^-3等电解质显着减少，不利仔猪早期发育，Na⁺促进母猪水分周转速率可能间接促进乳腺正常分泌水分与电解质，提升仔猪早期增重。本试验对照组0.5％NaCl用量即依照NRC推荐量，换算成Na含量约为饲料之0.2％。因处理组添加1.2与1.8％ NaHCO₃，使饲料中Na含量提高到0.74％与0.91％(表1)。试验结果显示1.2％ NaHCO₃添加量尚未能将热季哺乳母猪饲料摄食量、饮水量、仔猪早期增重提升到显着水准(表4、7与10)，然而饲料中添加1.8％ NaHCO₃使Na含量达0.91％则可改进前述三者至显着水准。可见在台湾高温环境引用NRCNa推荐量尚有修正空间。

        哺乳母猪在热季因汗腺泌汗能力薄弱，肺脏呼气蒸水分固定，肾脏浓缩尿液的能力又较其他家畜薄弱，整个哺乳期水分周转速率，热季与凉季几乎同在105~110 ml／kg wt.／日的范围。本试验在饲料中添加NaHCO₃，让母猪以增加摄入Na的方式增加饮水量及体内水分周转速率，将体干深部的热量藉水分在细胞间渗透流转的方法传导到泌尿系统的尿液，让母猪增加排尿，将额外热量排出体外，对热季时猪体散热，可能有帮助。

        此外，饲料中添加NaHCO₃而未加入NaCl，母猪体液仅加入Na+，避免加入Cl^-对体液酸硷平衡及饲料摄食的负面影响。

表10. 热季饲料添加NaHCO₃对哺乳母猪⁽¹⁾产後15日间近似饮水量之影响

四、母猪产後生殖道炎症对饲料摄食量、哺乳性能之影响：

       母猪产後或因助产或因感染而致生殖道炎症，常常影响饲料摄食量(表11)，若在凉季，哺乳母猪分解自身体质尚可支撑哺乳性能，仔猪增重不致过份迟滞(表12)。到了热季，哺乳母猪适应高温环境力已未逮，若再感染生殖道炎症，致饲料摄食量下降，则可能在哺乳初期即有泌乳不足的情形，以至於仔猪在发育起始(0~10日龄)增重就一路下滑，离乳体重较正常母猪哺育的仔猪差(P＜0.1)。无论在凉季或热季，感染生殖道炎症的母猪在哺乳初期其饲料摄食量仅及正常母猪摄食量一半(P＜0.01)，影响母猪生产绩效比季节效应或处理效应更严重。吾人看待热季母猪饲料摄食量低下的问题应看到隐藏其後的生殖道炎症问题。防范之道即在母猪分娩完了胎衣排出後，一律用消毒药水(Acrinol solution)灌洗生殖道并注射抗生素，压制可能的细菌感染。        

表11. 正常哺乳母猪与生殖道发炎哺乳母猪⁽¹⁾饲料近似摄食量(饲养基)比较

表12. 正常哺乳母猪与生殖道发炎哺乳母猪⁽¹⁾哺乳绩效(仔猪增重)比较

结论与建议

        本省热季高温带给母猪生产性能减退的问题，多年来一直未解决；本试验结果显示：正常哺乳母猪热季时在头部给予个别充足通风，饲料摄食量与凉季时的差异在1kg以下(5.96kg vs. 5.05kg)。无论在凉季或热季，哺乳母猪摄食1.8％ NaHCO₃混合饲料，解离後之Na⁺促进饮水量、体内能量流通及水分周转速率；HCO₃^-则增进血液缓冲能力、以及气体交换效率，两者的总合效应表现於提升母猪哺乳绩效，增加仔猪离乳体重，其改进幅度在10％以上。母猪产後生殖道炎症严重影响热季饲料摄食量及仔猪增重，其严重性超过季节效应与饲料配方改进效应，建议猪场应采取事先防范措施。(台糖畜研所试验报告)

饲料营养杂志(p.37～56)─黄明德.杨天树.马孟德.陈申君等人、九六年九期