高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡体液酸碱度和电解质的影响

高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡体液酸碱度和电解质的影响 高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡体液酸碱度和 电解质的影响 第33卷第10J9J 2005年10月 西北农林科技大学学报(fI然科版) Jour.ofNorthwestSci—TechUniv.ofAgri.andFor.(Nat.Sci.Ed.) VOI.33NO.10 ()ct.2005 高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡体液 酸碱度和电解质的影响 郭小权,黄克和,骆建兵,陈甫 (1南京农业大学动物医学院畜禽营养代谢病研究室江苏南京210095; 2汀两农业大学动物科技学院,江西南吕330045) [摘要]将1O0剥35口龄伊沙蟹鸡随机均分为高钙高蛋自组(饲喂含钙36.8g/kg,蛋白242.5g/kg的口 粮)和对照组(饲喂含钙8.5g/kg,蛋门175.3g/kg的日粮).在饲喂离钙高蛋白F1粮32d时.对2组鸡作动脉血血 气分析与血清电解质测定,并利用结肠造u术收集尿液,测定鸡尿液II]l乜解质的变化,以探讨高钙高蛋白日粮对青 年蛋鸡体液酸碱度和电解质变化的影响.结果明.高钙高蛋白口粮能致鸡发牛高尿酸』血症.同时引起鸡腹泻,使 鸡尿量增加,尿液pH较对照显着升.与对照组相比.高钙高蛋白组鸡血液pH,碳酸氧根及剩余碱显着升高.动脉 血氧分,二氧化碳分压和血氧饱和度显着降低;血清无机磷和钾显着降低.血清尿酸,钙显着升高,镁,钠和氯离 子稍有变化.但住统ffq:l差异小显着;尿液I}|尿酸,钙,的相对含世和24h总量显着升高,镁相对含量和24h 总量显着下降.说明高钙高蛋白口粮在引起青年蛋鸡高尿酸血症的时,能致鸡代谢 性碱中毒和电解质代谢紊乱. [关键词]寿年蛋鸡;高钙高蛋;商尿酸血癌;代谢性碱中毒;电解质;酸碱度 [中图分类号]$831.5;$831.1[文献码]A[文章编号] 家禽痛风是由于禽尿酸产生过多或排泄障碍而 导致血液中蓄积过量尿酸,引起尿酸盐沉积在关节 囊,关节软骨,关节周围,胸腹腔和各种脏器表面及 其他间质组织中而引发的一种疾病,是家禽中的常 见多发病,遍布于世界各地,其发病率和死亡率都较 高.引起禽痛风的病因很复杂,目前报道的有2O多 种,常见的有日粮中钙和蛋白含量过高,感染.肾型传 染性支气管炎病毒,禽流感病毒,隐孢子虫等卜.. 目前,国内的禽痛风病例报道很多,特别是饲料来源 不稳定,钙或蛋白含量过高而引发的鸡痛风,给养禽 业造成了很大损失. 唐建霞等报道,高钙高蛋白日粮能成功诱发 鸡痛风,并对其尿液的变化进行了研究.国内外也有 学者对高钙高蛋白日粮诱发鸡痛风进行了研究,但 主要集中在.肾脏损伤方面.总的来说,对高钙高 蛋白日粮诱发鸡痛风的机理尚不清楚.动物体液电 解质浓度和酸碱度的相对稳定,是维持机体正常生 命活动的重要因素之一.这种稳定一旦被破坏,则可 引起电解质和酸碱平衡紊乱,各器官系统机能发生 障碍,甚至导致严重后果.国内外对高钙高蛋白日粮 诱发鸡痛风时,鸡体液酸碱度和电解质的变化研究 至今未见报道.为此,本试验试图通过给青年蛋鸡饲 喂高钙高蛋白日粮,观察其临床表现,并应用血气分 析仪及临床病理学方法,研究高钙高蛋白日粮对鸡 血液酸碱平衡及血液和尿液电解质变化的影响,以 期阐明高钙高蛋白日粮引起鸡痛风的机制,并为其 防治提供理论依据. 1材料与方法 1.1试验动物与分组 20日龄伊沙蛋鸡120羽,购自南京某农场.按 蛋鸡常规免疫程序进行免疫.饲养至35d时,选择 100羽健康,体重相近的鸡随机均分为试验组(饲喂 含钙36.8g/kg,蛋白242.5g/kg的高钙高蛋白日 粮)和对照组(饲喂含钙8.5g/kg,蛋白175.3g/kg 的日粮).除钙和粗蛋白外,饲料中其余营养成分均 相同且符合NRC.试验鸡笼养,自由采食,饮 水.饲料组成和营养水平(计算值)见表1. [收稿日期]2005—03—08 [基金项目]国家自然科学基金资助项目(30070575) [作者简介]郭小权(1976一).男.江西南昌人.在读博士.主要从事畜禽营养代谢病和中毒病研究.E—mail:xqguo20720~yahoo.com. Cn [通讯作者]黄克和(1958一).男.江苏涟水人.教授.博士生导师.主要从事畜禽营养代谢病及营养与免疫研究.E-mail:khhuang @njau.edu.cn 第10期郭小权等:高钙高蛋白口粮对菏年蚩鸡体液酸碱度和电解质的影响8l 表1试验组与对照组的日粮组成和营养水平 Table1Dietcompositionofcontrolandtreatedgroups 日粮组成/(g?kg) 成分I)i.ing.di.ns营养水平对照组试验组 CompOsii.对照组试验组NUtrilionlevelConlrolTreared ControlTreared 玉米Corn630.0460.0代谢能/(J?kg)ME12.0311.24 豆粕Soybeanmeal220.0430.0钙/(g?kg)Calcium8.536.8 麸皮Whealbran12O.00有效磷/(g?kg')Availablehosphorus4.44.8 骨粉Bonemeal2O.020.0粗蛋白/(g?kg)('rudeprotein175.3242.5 石粉lJimestone08O.0 预混料Premixl0.0l0.0 注:预混料为每千克饲料提 供:V,10000IU,VD2000IU.VH10.5mg.VB24.0mg.VE10mg,氯化胆碱400mg,VB120.叭mg.泛酸8mg, 2mg,铜6.0mg.铁40mg,锰7Omg.锌50mg.硒0.10mg. 烟酸30mg,V2mg,V‰ Note:Premixprovidedperkilogramofdiet:vitaminA10000IU,vitaminD2000IU,vitaminB i0.5mg,vitaminBz4.0mg?vitaminE10 mg,cholinechloride400mg,vitaminBI20.01mg,pamothenicacid8mg,niacin30mg.vilami nKs2mg,vitaminB^2mg,copper6.0mg?iron40 mg,manganese7Omg,zinc5Omg,Selenium0.10mg. 1.2临床观察 试验开始后每天观察鸡的精神状态,食欲和粪 便情况. 1.3血样采集与制备 饲喂高钙高蛋白日粮的第32天(67日龄),各 组均随机取12只鸡,用专用血气分析采血注射器从 主动脉采集动脉血1.5mI,立即进行血气分析.另 外,各组均随机取2O只鸡,从心脏采血,不抗凝,置 于37C培养箱中,1h后1000r/min离心10min, 分离血清并置于一2OC冰箱中保存,用于测定电解 质. 1.4血气分析与血清电解质测定 血液pH,动脉血氧分压(尸),血氧饱和度 (),二氧化碳分压(尸),碳酸氢根(HC())和剩 余碱(BE)用I—Stat公司的SN一245085血气分析仪 测定.血清尿酸采用磷钨酸比色法测定;血清中钙, 无机磷,钠,钾,镁以及氯的测定,分别采用甲基百里 香酚蓝比色法,孔雀绿直接显色法,焦性锑酸钾比浊 法,四苯硼钠比浊法,甲基百里香酚蓝比色法和硫氰 酸汞分光光度法进行测定(所用检测试剂盒为南京 建成生物有限公司产品,按其说明进行操作). 1.5尿液的采集,处理与分析 法,从各组中随机选取10只鸡进行结肠造口术.待 鸡恢复正常饮水和采食后(手术后的第2天,即饲喂 高钙高蛋白日粮的第32天),收集24h的尿液(分 时间段收集:白天每隔3h收集1次,晚上过夜收 集).尿量,并立即用pH计测定尿液的pH.尿 液中的尿酸,钙,钠,钾,无机磷,镁以及氯的测定方 法与血清中各成分的测定方法相同. 1.6数据处理 各组数据均按统计学要求,用SPSS软件进行 统计分析,所有数据以"平均值?SE"表示,用方差 分析进行差异显着性检验. 2结果与分析- 2.1临床观察 在整个试验过程中,对照组鸡未出现任何异常 情况.高钙高蛋白组鸡在饲喂高钙高蛋白日粮的第 16天,开始出现水样腹泻现象,病鸡脱水并逐渐消 瘦,但并未见死亡. 2.2高钙高蛋白日粮对鸡血气指标的影响 由表2可知,与对照组相比,高钙高蛋白组鸡血 液pH,Hc()和BE极显着升高(尸<0.01),P和 ",分压极显着降低(P<o.01),显着下降(尸< 在正式试验的第3o天,参照郭小权等:的方0.05). 表2高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡血气指标的影响(n一12) Table2Effectofhighcalciumandhighproteindietsonbloodgasvaluesforgrowers(n=12) 注:*表示与对照组相比差异显着(,】<O.05);**表示与对照组相比差异极显着(P<0.叭).下表同. Note:Comparedwiththecontrol,*P<0,05,**P<0,O1.Thesameasfollows. 82北农林科技大学报(自然科学版)第33卷 2.3高钙高蛋白日粮对鸡血液生化指标的影响 由表3可知,与对照组相比,高钙高蛋白组血清 无机P和K'显着和极着降低(分别为,)<O.05, ,<O.01),血清尿酸和ca引极显着和显着升高(分 别为<0.01,<0.05),血清Na,Mg,C1的 变化不明显. 表3高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡血清生化指标的影响(一20) Table3Effectofhighcalciumandhighproteindietsonplasmavaluesforgrowers(,— 20)mmol/l 2.4高钙高蛋白日粮对鸡尿量和尿液pH值的影 响 高钙高蛋白组鸡的尿量为(40.40?3.90)mI, 较对照组(36.37?5.38)mI升高,但在统计学上差 异不显着(>O.05).高钙高蛋白组鸡尿液pH值为 (7.38?0.07),较对照组(6.61?0.05)显着升高 (,)<0.05) 2.5高钙高蛋白日粮对鸡尿液中有关生化指标的 影响 2.5.1对各生化指标浓度的影响由表4可知,与 对照组相比,高钙高蛋白组鸡尿液中尿酸(,)< 0.01),Ca'(P<0.05),C1(P<0.01)浓度显着升 高,Mg浓度显着下降(,)<0.05),无机P,Na一, K浓度变化不显着. 表4高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡尿液中各成分相对浓度的影响(,--10) Table4Effectofhighcalciumandhighproteindietsonthe relativecontentsofurinaryvaluesforgrowers(,--1O)mmol/l 2.5.2对各生化指标总量的影响根据24h各试 验鸡尿液中各成分浓度及尿液量,计算出24h尿液 ,与对照组相 中各成分的总量(表5).由表5可知 比,高钙高蛋白组鸡尿液中尿酸,Ca,Cl总量极 显着升高(P<0.01),Mg总量显着下降(P< 0.05),无机P,Na,K总量变化不显着. 表5高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡24h尿液中各成分总量的影响(":10) Table5Totalquantityof24hurinaryexcretionforgrowersraisedonthedifferentdiets("一10)mmo[ 3讨论 本试验通过给青年蛋鸡饲喂高钙高蛋白日粮, 观察了其临床表现,并利用结肠造口手术,获取了未 经粪便污染的尿液样品,应用临床病理学方法,系统 地研究了高钙高蛋白日粮对青年蛋鸡血液酸碱度平 衡及血液和尿液电解质变化的影响.结果表明,高钙 高蛋白日粮成功地复制出了高尿酸血症,并能引起 第1O期郭小权等:高钙高蛋白t3粮对青年蛋鸡体液酸碱度和电解质的影响83 鸡腹泻,同时导致血液和尿液的电解质发生变化,特 别是血液pH,HC()以及剩余碱显着升高,说明饲 喂高钙高蛋白日粮导致青年蛋鸡发生高尿酸血症 时,使鸡机体发生了代谢性碱中毒.分析其原因,可 能主要是由于鸡体内蛋白的最终代谢产物是尿酸, 高蛋白日粮中的蛋白质引起机体产生了大量的尿 酸,进而引起血液中的尿酸升高;而高钙高蛋白中的 钙源是以碳酸钙为主要成分的石粉,碳酸钙进入胃 肠道消耗了大量的胃酸(主要是盐酸),发生反应生 成可溶性的氯化钙,二氧化碳和水,导致机体消耗了 大量的H,同时钙离子被肠道所吸引,进而进入血 液发生高钙血症和碱中毒.据报道,.肾脏对高钙 血症相当敏感,高钙血症发生48h后就可见肾脏超 微结构改变;急性高血钙可致.肾损伤,并加强.肾小管 对碳酸氢钠的重吸收,进,步加重了代谢性碱中毒, 同时.肾损害引起尿酸排泄障碍导致高尿酸血症. 唐建霞等?报道,高钙高蛋白日粮致鸡"腹 泻"可能是由于.肾浓缩机制受损,引起尿量增加(发 生腹泻5d后测定)引起的,而不是真正意义上的腹 泻.本试验中,高钙高蛋白日粮也引起鸡腹泻,但在 饲喂高钙高蛋白日粮32d后鸡尿量(发生腹泻16d 后测定)增高并不明显,这可能是由于长期腹泻导致 机体脱水而造成的.作者认为,鸡腹泻初期尿量增加 是鸡表现腹泻的原因之一,同时,13粮中大量的石粉 致使钙质突然增加,刺激肠道蠕动加快,使大量的 钙,碳酸根等无机离子蓄积肠内,导致肠内渗透压升 高也是引起腹泻的原因之一.但试验后期表现腹泻, 认为主要是由于鸡发生代谢性碱中毒后,机体代偿 性地发生腹泻以使碱排出引起的. 代谢性碱中毒时..,.肾脏同时会发生代偿调 节,血浆中NaHCO.浓度升高,.肾小球滤液中碳酸 ,血浆pH升高,.肾小管上 氢根离子含量增多.同时 皮细胞的碳酸酐酶和谷氨酰胺酶活性均降低,.肾小 管上皮细胞分泌H和NHg量减少,导致碳酸氢根 重吸收入血的量减少,随尿排出的量增多,从而导致 尿液pH升高.同时,碱中毒时.肾小管细胞分泌H 减少(保酸),致H一Na交换减少而K一一Na交换 增加,结果导致排钾增多,并且为维持电中性规律, 氯排出也增加;加之组织细胞发生代偿调节,细胞外 液H代偿降低,引起细胞内的H与细胞外的K一 进行跨膜交换,结果导致低血钾症发生,后者反过来 又可加重碱中毒,形成恶性循环. .肾是排钾的主要器官,摄入钾的90,95经 .肾脏排泄.在人类,正常摄钾量的10,15由粪 便排泄,当肾脏排钾功能受损时,肠道排钾增加. 本试验中,高钙高蛋白组尿液中钾排出低于对照组, 推测可能主要是由于碱中毒致低血钾以及.肾功能受 损后致肠道排钾增加的缘故. 本试验证实,用碳酸钙为钙源的高钙高蛋白13 粮会致青年蛋鸡发生高尿酸血症,并导致青年蛋鸡 代谢性碱中毒,从而影响鸡的健康,给养禽业造成一 定的损失.因此作者认为,在生产中补钙时,要严格 按照营养标准,同时注意各种营养成分的平衡以及 饲料的酸碱平衡,以免影响动物的健康,引发各种代 谢性疾病. [参考文献] [1]SillerrWG.Renalpathologyofthefowl—Areview[J].AvianPathology,1981,10:188—261. [2]阳成波,唐建霞,黄克和.某鸡场群发性痛风的病因学和l临床病理学研究[J].畜牧兽医学报,2003,34(3):309—312. r3]S}omensRD,LockeLN,SheerarMG,eta1.Kidneylesionsassociatedwithmortalityinchi ckensinoculatedwithwaterfowlinfluenza viruses[J]AvianDisease,1990.34(1):120—128. E43TrampelDW,PepperTM,BlagburnBi.Urinarytractcryptosporidiosisincommercialla yinghens[J]AvianDisease?2000,44(2): 479—484 Es]唐建霞,黄克和,郭小权.高钙与商蛋白日粮诱发鸡痫风[J].中国兽医学 报,2005,25(2):203--204 E6]黎晓敏,邓茂先,李前勇,等鸡实验性尿酸盐沉积的肾脏病理学研究[J]中国兽医 学报,1998,18(4):387—389. [7]BrownTPUrinarysystem[A].RiddellC.Avianhlst0阳 th0l0gy[c].SecondEditionlmwrence:AllenPressIncAmericanAssociationof AvianPatholoogists,1996167—181 E8]郭小权,唐建霞,黄克和,等鸡尿液收集方法及其理化指标和尿沉渣的研究[J].畜 牧与兽医,2004,36(1):6—7 [93唐建霞,黄克和,郭小权.细胞外高钙致鸡肾小管上皮原代培养细胞损伤的试验 研究[J].中国农业科学,2004,37(6):917—922? [1o]汪正辉.1临床水,电解质及酸碱平衡[M].重庆:重庆出版社,1992.64—65. 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Effectofdietaryhighcalciumandhighproteinon acid—baseandelectrolyteingrowers GUOXiao—quan..HUANGKe—he,LUOJian—bing,CHENFu (1InstituteNutritimlalandMetaboli~disordersinAnimalsandF<m?ls,-,anjing1r,(uIture Unit'ersity,^anjing"liangsu210095?("hina 2('ollege.blimalSt,r(randTe<hmdogy..1iang.riI'Hulture(IliitPI'_v,Namhang??liang.ri330015,China) Abstract:Onehundredhealthy35一 daygrowerswererandomlydividedintotWOgroups.Thegrowersin differentgroupswerefedwithnormalcalciumandcrudeproteindiet(control0.85calciumand17.53 crudeprotein)andhighcalciumandhighproteindiet(HCHP3.68calciumand24.25crudeprotein) respectively.Accordingtoexperimentaldesign,thebloodgasandelectrolyteofserumandurinewerestud— ied.TheresuItsshowedHCHPdietscouldcausehyperuricaemiaanddiarrhea.GrowersraisedonHCHPdi— ethadunsignificantlyhighervolumeofurinethanthecontro1.GrowersraisedonHCHPdiethadsignifi— cantlyhigherurinepHthanthecontro1.ThegrowersraisedonHCHPdiethadsignificantlyhigherblood pH,HCOa,BEthanthecontro1.P(】, ,P【(】,S(】, decreasedinbloodintheHCHPgroupascomparedwiththe controlgroup.PhosphorusandpotassiumdecreasedintheserumintheHCHPgroup,meanwhile,uricacid andcalciumincreasedintheHCHPascomparedwiththecontrolgroup.Therelativecontentsand24huri— naryexcretionofuricacid,calcium,chlorineforHCHPgrowersweresignificantlyhigherwhencompared withthecontrolgrowers.Therelativecontentsand24hurinaryexcretionofmagnesiumforHCHPgrow— ersweresignificantlylowerthanthoseofthecontrolgrowers.Inconclusion,HCHPdietscouldcausehype— ruricaemia,metabolicalkalosisanddisorderofacid—baseandelectrolyteingrowers. Keywords:growers;highcalciumandhighprotein;hyperuricaemia;metabolicalkalosis;electrolyte; acid—basedegree