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氯化铵在畜牧生产中的应用研究
来源: | 作者:guanghuihg | 发布时间: 2020-07-15 | 507 次浏览 | 分享到:
氯化铵作为一种饲料添加剂,在畜牧生产中主要作为非蛋白氮和酸度调节剂使用,本文将主要围绕这两方面进行综述。

[摘要]氯化铵作为一种饲料添加剂,在畜牧生产中主要作为非蛋白氮和酸度调节剂使用,本文将主要围绕这两方面进行综述。

[关键词]氯化铵;饲料添加剂;非蛋白氮;酸度调节剂

饲料级氯化铵是在工业氯化铵的基础上进一步提纯制得,并根据不同动物的营养需要在其中适当添加了相应的微量元素。氯化铵在畜牧生产中主要有两方面应用。一方面,可作为反刍动物非蛋白氮类饲料添加剂,替代饲料中的部分生物蛋白;另一方面,还可作为酸度调节剂类饲料添加剂,酸化体液和尿液。组成氯化铵的两种离子均可通过肾脏快速代谢,不会在机体组织和动物性产品中聚集残留,因此在畜牧生产中使用氯化铵不会造成消费安全隐患。在动物体内代谢之后,氯化铵会以尿素、铵离子和氯离子的形式排泄掉,而这三种物质均为动物粪便的原有成分,不会造成环境污染。

1 氯化铵作为反刍动物非蛋白氮类饲料添加剂

非蛋白氮是饲料中蛋白质以外的含氮化合物的总称,又称非蛋白态氮。瘤胃微生物能够以非蛋白质含氮化合物作为氮源合成微生物蛋白来满足机体对氮素维持的需要。随着养殖业不断发展,饲料需要量随之增加。饲料原料的不足,特别是蛋白质饲料短缺与饲养需求之间的矛盾日益突出,寻找新型蛋白质饲料原料已成为生产中亟待解决的问题。目前反刍动物生产中应用最多的非蛋白氮类饲料主要是尿素及其衍生物,针对铵盐类饲料的研究相对较少。

王梦芝等(2010)研究不同分子形式的氮源对瘤胃微生物发酵及蛋白质合成的影响发现,以氯化铵作为氮源时,微生物蛋白产量最低且与其他组差异显著。王光等(2015)研究发现,以氯化铵作氮源时木聚糖酶和β-葡萄糖苷酶最高酶活性显著高于其他试验组(P<0.05),羧甲基纤维素酶活性与硫酸铵组相比差异不显著(P>0.05),但显著高于另外3种氮源组(菌糠组、酵母膏组及尿素组)(P<0.05)。Crookshank等(1973)研究发现,添加1%(每头牛85.1 g/d)的氯化铵能够提高育肥牛的饲料转化率而且不会发生氨中毒,虽然该添加水平已超过了当时的允许添加水平,但其认为较高水平的氯化铵添加量可能更好。Piatkowski和Voigt(1975)在氯化铵与尿素的比较试验中发现,分娩前28 d至分娩后21 d的日粮中添加氯化铵(每头牛100 g/d)对产奶量有积极影响。Castaneda等(2009)使用氯化铵作为非蛋白氮替代日粮中的部分甚至全部尿素发现,随着氯化铵代替量的增加,干物质采食量、瘤胃液pH及血浆尿素氮含量线性降低;干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)及粗脂肪(EE)的表观消化率呈线性增加;尿囊素及嘌呤衍生物的排泄、微生物蛋白合成效率未受影响。综合考虑,氯化铵作为非蛋白氮应用于反刍动物日粮的添加量可达到日粮干物质的1.4%。

研究表明,瘤胃pH值与氨的吸收有关,pH较高时氨以自由的NH3形式存在,pH值较低时以NH4+的形式存在(Chalupa,1972;Chalmers,等,1971)。脂溶性的NH3能透过细胞膜,而带电的NH4+不能透过细胞膜,所以pH值较高时氨的吸收更大。中毒与非中毒样本相比,瘤胃氨浓度无显著差异,但是瘤胃pH及血氨浓度差异显著(Bartley等,1976)。相比有机物尿素,氯化铵是一种无机盐,氯化铵进入瘤胃后会迅速解离为NH4+。尿素降解产物NH3会结合H+从而使瘤胃pH升高,加速NH3吸收入血,而NH4+则会释放H+从而使瘤胃pH降低,NH3吸收入血减少。所以相比尿素,氯化铵可降低动物发生氨中毒的风险。Kertz等(1983)通过瘤胃灌注氯化铵发现,氨中毒与血氨浓度相关性最高而与瘤胃中氨的浓度相关性不大。如果瘤胃pH值较低,氨会滞留在瘤胃而不能通过瘤胃壁吸收入血,所以即使瘤胃中的氨浓度很高也不会发生氨中毒。试验中的两个氯化铵处理组,瘤胃pH值较低,瘤胃氨浓度较高,但血氨浓度较低,所以未发生氨中毒。

2 氯化铵作为酸度调节剂类饲料添加剂

氯化铵作为酸度调节剂研究最多的就是作为阴离子盐与其他盐类共同调节体液酸解平衡,酸化血液和尿液。

阴阳离子平衡可用阴阳离子之差(CAD)来表示,阳离子主要包括K、Na、Ca和Mg等带正电荷的离子,阴离子主要包括Cl和S等带负电荷的离子,但在计算CAD时主要考虑K、Na、Cl和S 4种强离子,CAD(mEq/100 g干物质)=(K+Na)-(Cl+ S)(Dishington,1975)。阴离子盐是指CAD为负值的盐类添加剂,一般为几种盐类的混合物。氯化铵可以在不增加阳离子的情况下补充阴离子,所以氯化铵是一种非常有效的酸化剂。

2.1 调节围产期奶牛钙代谢围产期奶牛抵抗力较弱,容易暴发各种疾病,低血钙是围产期奶牛最常见的疾病之一。氯化铵是调节围产期奶牛钙代谢的一种常见阴离子盐。

血钙的平衡是一种复杂的摄人、排出和再循环的过程,它主要受甲状旁腺素(PTH)、降钙素(CT)和维生素D的共同调节(Goff,等,1991)。Block(1984)和Goff等(1991)报道,当日粮的CAD为负值时,血液中维生素D和PTH的质量浓度明显提高,在分娩前几天骨骼的动用明显增加。Goff等(1995)报道,负的CAD日粮能够刺激维生素D的分泌与合成,从而促进钙离子的主动转运,增加钙离子在肠道内的吸收量,使产褥热的发病率减少。在正常情况下奶牛机体总是处于或接近代谢性碱中毒状态,在碱性条件下会阻碍PTH与受体的结合。应用阴离子盐的目的就是使母牛机体出现代偿性酸中毒,有效提高PTH的生理活性,提前启动钙稳定机制,使血钙迅速恢复。

大量研究表明,在围产期奶牛日粮中添加一定比例的阴离子盐(NH4Cl、NH4SO4、CaCl2、MgCl2等)能够预防奶牛产后瘫痪(Oetzel,1993)。Vagg和Payne(1970)研究表明,氯化铵能够诱导奶牛轻度酸中毒,进而促进肠道Ca的吸收,改善Ca代谢,达到预防奶牛低血钙的目的。Oetzel等(1988)将硫酸铵、氯化铵组合作为阴离子盐,分别以100 g/d添加到日粮中,研究发现试验组奶牛低血钙症发病率为4%(对照组为17%),且试验组奶牛分娩时具有更高的血清离子钙及总钙浓度。Van Dijk和Lourens(2001)将氯化铵(每头牛118 g/d)、硫酸铵(每头牛36 g/d)、硫酸镁(每头牛68 g/d)组合作为阴离子盐添加到日粮中,研究结果显示,产前2~3周在日粮中补充阴离子盐具有显著改善临产母牛钙稳态的潜能,虽然头胎母牛产犊时血钙水平未受影响,但多胎母牛产犊时血清离子钙及总钙浓度显著升(P<0.01)。

2.2 酸化尿液治疗结石氯化铵作为一种酸化剂已广泛应用于牛、山羊、绵羊、狗、猫及马等动物生产中(Mavangira等,2010;Jones等,2009;Gelfert等,2009)。尿液pH是影响结石成分的主要因素。酸性尿液能够促进硅酸盐、草酸盐和黄嘌呤结石的形成;碱性尿液有利于钙镁磷酸盐、碳酸盐及三磷酸盐(钙、铵、镁磷酸盐结石)结石的形成。反刍动物正常尿液pH为7.0~9.5,当pH升高到8.5~9.5时,碳酸钙和磷酸钙晶体开始沉淀,随着pH的升高尿结石形成(Howard,1993)。对于反刍动物,磷酸盐性尿结石的情况较为多见。氯化铵是一种作用很强的尿液酸化剂,对磷酸盐性尿结石有很好的预防及治疗作用。

Bushman等(1967)研究发现,0.5%添加水平的氯化铵不能对绵羊尿结石的形成造成影响,但1.5%添加水平的氯化铵却显著降低了尿结石的发病率。Bushman等(1968)通过另一个试验进一步发现,添加1%的氯化铵在不影响动物生产性能的情况下显著降低了绵羊尿结石的发病率,同时显著降低了尿液pH。Crookshank等(1970)试验研究发现,添加0.5%的氯化铵能够降低绵羊尿结石的发病率但未达到显著水平。Barlet等(1973)研究发现,动物尿结石的形成与日粮种类有关,添加1%的氯化铵能够显著降低绵羊尿结石的发病率。Jones等(2009)通过氯化铵强饲试验发现,添加0.68%的氯化铵(日粮DCAD为0 mEq/kg)有利于预防山羊尿结石的形成。

2.3 缓解家禽热应激氯化铵能够酸化血液,降低血液pH,从而减轻热应激时呼吸性碱中毒对家禽造成的危害。Smith和Teeter(1987)研究发现,在饲料和水中添加氯化铵(添加水平分别为3%和0.5%)能够显著提高急性热应激条件下肉鸡的存活率,同时可将血液pH维持在7.35以下。韩进诚等(2004)研究发现,添加量为1%的氯化铵不宜用于1~3周龄肉仔鸡日粮,但能显著改善4~5周龄热应激肉仔鸡营养物质表观代谢率。

3 小结

综上所述,作为饲料添加剂,氯化铵一方面可以补充反刍动物日粮中的氮而节约饲养成本;另一方面又可以酸化动物血液和尿液,不但可调节血钙代谢预防低血钙等疾病的发生,还能预防和治疗磷酸盐性尿结石,同时对家禽热应激也有一定的缓解作用。然而,氯化铵适口性较差且使用过量会造成严重的代谢性酸中毒,因此使用时应控制用量并定期观察动物状态。

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