电 解 质 的 故 事
n 细胞——生命的基本单元
细胞是生命活动的基本单位，细胞从环境中摄取能量和物质，用以构建自身，同时分解已有成分，以便利用，并将不被利用的代谢产物排出胞外。
新陈代谢是生物体维持生命的化学反应总称。这些反应使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对环境作出反应，它包括物质代谢和能量代谢两个方面。其中的化学反应一般都是在酶的催化作用下进行的。酶对于代谢反应来说是非常重要的，目前已知的可以被酶催化的反应有约4000种。酶的活性可以被温度、化学环境（如pH值）、底物浓度等因素所影响
大约99%的哺乳动物的质量为碳、氮、氢、氧、氯、钠、钾、钙、磷和硫元素，元素在代谢中也发挥着重要的作用；除去C、H、O、N四种构成水和有机物质的元素外，含量丰富的无机元素都是作为电解质的离子。体内最重要的离子有钠、钾、钙、镁等金属离子和氯离子、磷酸根离子以及碳酸氢根离子。在细胞膜的内外维持准确的离子梯度，可以保持渗透压和pH值的稳定。离子对于神经和肌肉组织也同样不可缺少，这是因为这些组织中的动作电位（可以引起神经信号和肌肉收缩）是由细胞外液和细胞原生质之间的电解质交换来产生的。电解质进入和离开细胞是通过细胞膜上的离子通道蛋白来完成的。例如，肌肉收缩依赖于位于细胞膜和横行小管（T-tubule）上的离子通道对于钙离子、钾离子和钠离子的流动的控制。
Fig. 1 动物细胞模式图
n 生命在于平衡
无论是人还是动物，水大约占体重的60%，水存在细胞里，也环绕在每颗细胞的周围，它携带氧气、供应营养物质给细胞，同时也能溶解二氧化碳、移除代谢废物；此外更能把酶和激素等分配到所需的组织里去。
细胞的功能正常，必须依靠平衡的环境，这个良好的环境，是由环绕在细胞周围的体液供应的。体液的成分、容积、温度与调配等等，必须常加调节，使其尽量趋于平衡。
细胞凭借电能才可以生机活跃，但细胞的内与外的水都是电的不良导体，然而溶解在水中的电解质以阴离子（带负电）和阳离子（带正电）的形式存在，使得体液具有了导电性。主要的电解质是钠、钾、氯和重碳酸根四种离子，它们在生命活动中不断被消耗排出，因此也需要通过食物和饮水不断给予补充。如果没有它们，体内环境将无法达到平衡状态，当细胞内和外的电解质失衡时，那么在细胞内的代谢过程必将受到影响。
n 酸碱平衡
体液的正常pH值为7.40±0.05（胃液除外），在此范围内酶的活性才是最佳，人和动物的生命活动新陈代谢才能正常进行，因此，体内的酸碱平衡意义重大。可以用公式表示：
(An - Cat) in +H+endo + BE= (An - Cat) out
其中： (An - Cat) in ：摄入的阴阳离子浓度之差；H+endo内源性产酸；
(An - Cat) out：排出的阴阳离子浓度之差；BE：碱贮
此式的意义在于,净酸摄入量与内源酸产量之和应与净酸排出量相等,若不等时,则机体通过调节血液碱贮(BE) 使动物达到新的平衡状态。
n 电解质平衡
体内的电解质平衡与失衡，虽然差池只在毫厘之间，但结果却在千里之外。
在代谢过程中，主要电解质的离子均有参与，但钠、钾和氯三种离子是主要的电解质离子，具有一系列的关键性功能，令细胞生机活泼，使禽畜健康生长。
如果食物和饮水中提供的电解质少过所需，或者比例失衡，那么细胞制造蛋白质、碳水化合物和脂肪的功能，均会迅速降低，食欲立即受到影响，代谢率升高。
当遇到突发事件（各种应激）时，身体就会集中各种资源，试图恢复体内酸碱平衡。在这种情况下，动物摄入的各种资源（蛋白质、糖、脂类等）并非为其生长做贡献，因此直接表现出生产性能下降。一个显而易见的例子，表示电解质急剧失衡时，就是家禽感到喘气，这时它的呼吸由每分钟20次，可升至每分钟240次，并且由于骨骼肌运动，体温显著升高，从而生成太多的酸性废物，例如乳酸、碳酸、尿酸等等，导致酸碱失衡。
通常，饲料中的电解质是否恰当，可以用电解质平衡值（dietary Electrolyte Balance,d.E.B.）来衡量，其单位以毫当量/kg（milliequivalent, mEq/kg）或毫摩尔/kg（mmol/kg）表示，计算公式为：
dEB(mmol/kg)＝[Na+]＋[K+]－[Cl-]
其中: [Na+]为饲料中Na+的摩尔浓度，单位为mmol/kg，换算公式：[Na+]=[Na(g/kg)×1000/23]
[K+]为饲料中K+的摩尔浓度，单位为mmol/kg，换算公式：[K+]=[K(g/kg)×1000/39]
[Cl-]为饲料中Cl-的摩尔浓度，单位为mmol/kg，换算公式：[Cl-]=[Cl(g/kg)×1000/35.5]
在养猪饲料配方中，食盐（氯化钠NaCl）的添加量都固定在 0.25～0.50% 之间，因此，K成为离子平衡重要的影响因素。故Golzand Crenshaw（1990）报告指出，在成长猪中 Na-K和Na-Cl间不产生交互作用，主要以K-Cl间的交互作用影响到猪的生长与饲料采食，dEB值则在238mEq/kg 时使猪的生长达到最好，与AusticandCalvert（1981）提出的250mEq/kg 相似。Haydon and West（1990）利用代谢试验指出，dEB值影响营养成分和氨基酸利用，dEB值由－50提高至400mEq/kg改善氮的利用。而断奶仔猪饲料中的dEB值大约在155mEq/kg可改善生长效率（Cole et al., 1992），泌乳母猪则约 250mEq/kg时，可提高21日龄仔猪体重（Doveand Haydon, 1994）。
提示：正确的dEB值应该可以提高猪只生长和饲料利用效率，并可节省猪只的饮水用量，以及减少粪、尿中 K、Na 和Cl的排除量（Canh et al., 1997）。
n 主要的饲料电解质
ü 氯离子——Cl-
氯离子存在细胞内，也存在细胞外的体液中，它也储藏在皮肤和皮下组织里，胃酸的主要成分是盐酸，对消化很重要。可以说，在身体内的每一个角落，都有它的踪迹。氯离子对于酸碱平衡的保持，是非常重要的。如果没有它，动物系统就不能存活。
但是氯离子摄入过多，对动物生长不利。
ü 钠离子——Na+
钠离子约占全体重的千分之二。它最多存在细胞外的体液中，它用以保持渗透压力的平衡。它主要是用以控制血液的黏度，而对体内水分的调节负有重要使命。沿神经组织纤维的电流变化与钠离子有关。这种电流的变化，足以调节神经肌的功能。
钠离子对某些酶系统也有作用，同时协助葡萄糖和其他营养成分经由肠道与肾脏时的吸收。肾脏对于钠离子在体内的自动调节遵循“多摄多排，少摄少排，不摄不排”的规律。
ü 钾离子——K+
钾是在细胞内的最重要离子，在细胞内钾离子的数目与在体液内的钠离子数目差不多。钾的最重要功能是在肌的生理方面。钾和钠一样，它也有增强酶系统的活动，且和沿着神经纤维的电脉冲流动有关。
肾脏对于钾离子在体内的自动调节遵循“多摄多排，少摄少排，不摄也排”的规律。
一、NRC 的钾推荐量已过时
NRC所推荐的猪钾营养需要是基于动物在低应激状态下、饲喂半纯化、无药物和无硫酸铜添加的日粮时所获得的研究资料为依据，所使用猪品种的生长速度和瘦肉率都很低。基于上述原因，在实际养猪工业生产中，所需要的日粮钾水平远远高于NRC推荐量。最近的研究也证实，提高日粮钾离子浓度可以显著提高猪的生产性能，猪的钾营养也因此受到越来越多的重视。Golz和Crenshaw(1990)发现，5～10kg生长猪的最优日粮钾水平应该为0.57%。
二、钾对赖氨酸利用率的影响
研究表明，钾能够刺激各种动物的蛋白质合成。对于生长猪来说, 赖氨酸是日粮中必需氨基酸中第一限制性氨基酸，特别是玉米－豆粕型日粮，赖氨酸的补充占据了饲料很大一部分成本，赖氨酸的利用率也因此被人们所关注。大量研究表明，提高日粮中的钾离子水平能够提高赖氨酸的利用效率。
作为阳离子，钾与氨基酸之间具有功能上的相互作用，在代谢过程中，它们之间至少以三种方式互作(Miller 和Froseth, 1982)。氨基酸可以替代细胞内液中的钾离子、阳离子能够改变赖氨酸和精氨酸的分解代谢、钾离子能够促进细胞对氨基酸的摄入和蛋白质合成。
Liebholz 等(1966)发现，添加0.4%～0.8%的钾可改善赖氨酸利用率。Mabuduike 等(1980)使用赖氨酸含量在0.4%～0.5%、钾水平在0.25%～1.5%之间的日粮饲喂生长猪, 发现在赖氨酸0.43%水平下，把钾的含量从0.26% 提高到0.51%～0.81%都可以提高生长率、采食量和饲料利用率。Miller 和Froseth (1982)发现，赖氨酸加钾可提高猪的日增重和饲料利用率。
三、钾降低PSE猪肉的发生
苍白、松软和渗出性猪肉(PSE)是由于屠宰时所造成的肌肉酸中毒引起的。运输和屠宰处理所造成的动物应激会导致肌肉中的乳酸积累，乳酸的积累会导致肌肉pH值的迅速下降, 进而造成肌肉蛋白质结构的改变，蛋白结构发生变化的猪肉色泽苍白、质地松软、储水能力降低、风味和品质遭到破坏，最终影响消费者对这种猪肉的采购和食用。
运输、处理和屠宰前日粮的研究已经证明，添加钾离子可以减少PSE的发生，因为钾离子是细胞内液中的最主要阳离子，具有调节组织渗透压和酸碱平衡的作用，是维持细胞和组织储水能力的重要因素，因此，日粮中钾的添加对减少PSE猪肉具有重要的作用(Hooge和Cummings，1995)。
四、钾减少动物应激和胴体缩水
钾能够减少肥育动物在处理和转运过程中的应激，并减少体重损失。此外，像在家禽生产中所观察到的一样，钾也能够缓解猪的热应激。Jesse等(1988)在密苏里州炎热的夏天，用刚刚购买的肥育猪进行了一个钾离子对动物热应激影响的试验，饲喂了28天含有1%钾离子的日粮，与对照组相比，饲喂高钾日粮的肥育猪的增重明显加快。Haydon等(1990b)发现，通过调节日粮电解质平衡(Na+K-Cl)，生长肥育猪的饲料采食量和日增重明显改善。
五、钾维持体内最优电解质平衡
影响猪体内酸碱平衡的主要日粮电解质是一价的电解质如钠、钾和氯离子。在配制猪日粮时, 钠、钾和氯及日粮电解质的平衡(dEB) (Na+K-Cl，以每kg干物质中的mmol计算)必须加以考虑，此外，这些离子和其他电解质在日粮中的浓度应当根据不同的日粮作适当调整，绝对不能让其缺乏从而成为限制动物生产性能的制约因素(Mongin, 1981)。Golz 和Crenshaw (1990)发现，对于幼龄猪最佳的离子平衡为0.57% 的K、0.27% 的氯和0.39%的钠，日粮电解质平衡为(Na+K-Cl)238mmol/kg。其它研究表明，将日粮中的dEB调整为250mmol/kg可以改变生长猪对日粮的干物质、氮和氨基酸的表观消化率(Haydon and West, 1990)。对于母猪，从产仔到泌乳21天，不论气候炎热还是凉爽, 都可以改进仔猪断奶重(Dove and Haydon，1994)和增加仔猪血浆钾离子浓度(Coffey, 1987)。
六、饲料原料中的钾利用率、体内沉积及其钾含量
由于钾离子在体内缺乏储存，而且从体内排出得很快，为了保持体内的正平衡，日粮中必须含有足够的钾离子。Combs 和 Miller(1985) 测定，玉米和豆粕中钾的可吸收率为90%～97%，但是猪日粮中钾的体内存储率仅为24.7%～54.6%(Mason 和Scott，1972，Patience等，1985 a,b)。另外值得注意的是，常规饲料原料中的钾含量很不稳定，例如根据NRC饲料原料成分分析，豆粕的钾含量在2%，而变异系数为0.3，也就是说，66.7%的分析样品的钾含量在1.7%～2.3% 之间。
七、钾能提高猪的瘦肉生长和猪的生长率
Ewan(1987,1988)发现，在日粮中添加0.4%的钾趋于提高蛋白质的沉积，增加肌肉的沉积和减少背膘厚度。70%的研究表明钾的添加平均可以提高日增重(ADG) 4.7%，76%的研究表明钾的添加平均提高采食量3.5%，与对照组相比, 60%的试验表明采食添加钾日粮的猪平均饲料利用率提高1%。总的来看, 添加钾具有提高猪的生产性能的作用， NRC现在的钾推荐量太低，不能适用于实际生产中猪日粮的配合。
八、推荐的猪钾需要量
为了确保猪能够得到足够的钾营养,建议在配合各种猪日粮时, 钾在总日粮中的含量应当在0.75%～0.9%，根据所使用的原料不同以及不同阶段的猪, 通常在每吨日粮中添加大约1-4kg富含钾的强力耐可舒®（Lacosol®Plus）或耐可舒®（Lacosol®）。