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动物体内酸碱平衡与蛋白质的相互作用

  作者: 来源: 日期:2006-04-04  
     日粮蛋白质对体内酸碱平衡的影响众所周知,日粮离子平衡是影响动物体内酸碱平衡的重要因素。近年来国内外在日粮离子平衡对体内酸碱平衡影响方面进行了大量研究,初步了解了日粮离子影响体内酸碱平衡的原因。但研究的适宜日粮离子水平却不尽相同,这可能是由多方面原因造成:不同研究者所采用的对于日粮离子平衡的计算公式的差异;动物所处的环境条件不同及不同的生理状态都可能造成差异。由于影响动物体内酸碱平衡的各种因素非常复杂,导致结果差异较多。一般情况下,蛋白质代谢对酸碱平衡的代谢影响不大,动物完全可通过自身调节来维持pH的恒定。但当动物处于代谢性紊乱或摄入过多蛋白质及蛋白质氨基酸不平衡,含硫。含磷氨基酸过多的情况下,蛋白质代谢所产生的酸性或碱性物质对动物体酸碱平衡影响就不容忽视了。蛋白质内的氨基和羟基大部分结合成肽键,在代谢过程中,肽键断裂分解成各种多肽及游离氨基酸,又进一步发生脱氨基和羟基作用。蛋白质脱氨基是动物体碱的重要来源,羟基是成酸性的。机体内源酸的产生又主要来源于蛋白质的代谢,过量的蛋白质及氨基酸不平衡氧化供能产生大量CO2是体内潜在酸来源,另外含硫和含磷氨基酸氧化还产生H2SO4、H3PO4等强酸易引发代谢性酸中毒。 研究发现,饲料中蛋白质的来源不同会导致内源酸的产量不同,例如,大豆蛋白做饲料大致产生H+ 3.9mmol/kg氮,而牛肉蛋白则生成H+2.9mmol/lg氮。二嫂氨基酸氧化易引起代谢性碱中毒,二氨基氨基酸的氧化易引起代谢性酸中毒,中性氨基酸氧化对酸碱状况无影响。另外不同蛋白质饲料矿物元素及离子组成和含量不同对酸碱影响不同。Patience等(1987)发现,在喂给猪赖氨酸不足的饲粮中添加 NaHCO3提高DEB(日粮电解质平衡)值后,猪的生长速度提高,原因是含硫氨基酸过量产生酸过多,提高DEB调节了酸碱平衡。氨基酸的代谢还参与调节机体的酸碱平衡,由于肾脏排出可滴定酸能电离出氢离子,动物根据需要增加肾脏的谷氨酸胺浓度以生成足够的氨缓冲酸中毒。当饲粮来源的谷氨酸氨不能满足需要时,动物将从骨骼组织中释放谷氨酸氨,谷氨酸氨从肝组织转移到肾脏,是动物体离子平衡被破坏的快速反应。Adekunmisi(1987) 发现,当日粗粗蛋白质含量为 28.6%,高DEB组(380 mmol/kg)肉鸡生长优于低 DEB(200 mmol/kg)组。Urselmanm(1990)在日粮中添加1%蛋氨酸,降低猪日增重20%,添加0.63% NaHCO3后生长恢复。蛋白质对体内pH产生什么样的影响及其机理还需作进一步研究。 体内酸碱平衡对氯代谢的影响日粮离子平衡通过影响体内酸碱平衡状况来影响氮的利用率。鸡的氮沉积效率受电解质平衡的影响较大,猪的氮沉积率也受饲粮DEB的影响。Haydon和 West(1990)对24.4 kg猪试验研究表明,随DEB水平从一50~100、100~250、250~400 mmol/kg变化时回肠末端测得氮消化率分别提高4.5%、1.8%和2.l%,氮排泄量呈线性下降,而随DEB从一50~400 mmol/kg变化中,除蛋氨酸外所有必需和非必需氨基酸消化率都呈直线上升。而过低的DEB导致代谢性酸中毒,尿中NN4+排泄增加,氮平衡值下降(Golz和Crenshaw,1991)。Cat和 Zmmerman(1995)在生长猪日粮中添加1% Na2CO3,发现猪的血浆尿素氮浓度下降。在酸中毒条件下,肝脏尿素合成降低,而Gln合成增加,在肾脏中Gln水解从而使尿中NN4+增加,成为缓冲尿液pH值的一种方式。尿中氮的排泄量的改变,直接影响到体氮平衡和生产性能。Paience等(1997)在低DEB日粮条件下,尿中NH4+增加而尿素减少,若以NaHCO3碱化日粮,则尿中氨氮比例下降,而尿素氮上升。吴越明等(1997)对肉仔鸡试验研究发现饲粮DEB从一 55~209mmol/kg,蛋白质利用率显著增加。冷问军等对早期断奶仔猪添加 HCI的试验中发现添加 HCI降低血清 pH和血浆HCO3-,尿液pH值、HCO3-、Na-排泄量下降,Cl-,NH4+排泄量上升,每日总氮排泄量上升,但无显著差异。当猪玉米一大豆粕型饲粮DEB从一50mmol/kg增至400mmol/kg时,存留氮占进食氮或吸收氮的比例成直线增加(李德发,1996)。动物酸中毒时可造成蛋白质浪费,NaHCO3添加具有节约体蛋白质效应。 日粮离子平衡影响氨基酸吸收和代谢,最典型的例子是对lys-arg桔抗的影响。研究表明Na+、K+可缓解kys一arg桔抗,而氯则加剧这种措抗(Scott和Austic, 1981)。日粮高钾或钠能抑制肾脏精氨酸酶的活性,减少精氨酸的分解,增强肌蛋白质的合成,并且还可提高肝脏a一酮戊二酸还原酶的活性,使赖氨酸分解成 CO2的速度提高,从而使体液中的lys-arg更趋于平衡(Stutz等,1972;Scott等1978)。Hooge等(1996)认为,日粮 DEB通过对体液pH的影响,明显影响中性和碱性氨基酸转运载体对组氨酸和赖氨酸的转运,升高pH则赖氨酸的吸收量增加。
 
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