【研究意义】饲料中添加矿物质是动物机体获得矿物质营养的主要途径，矿物元素缺乏将会影响动物的健康生长^[1-5]。在动物体内，钾是除钙、磷外最重要的常量元素^[6]，镁是机体含量第七大矿物质元素^[7]。钾、镁离子对哺乳动物机体的酸碱平衡、离子平衡和水分平衡，以及调控生理代谢相关酶系活性具有重要作用，且直接参与机体能量代谢、蛋白质合成，维持骨骼完整性和实现神经肌肉脉冲传递^[7-8]。动物摄入钾、镁元素，首先在肠道中参与调控其内环境的水盐代谢和离子平衡，对肠道健康具有重要营养生理作用^{[1, 5, 8]}。母猪妊娠后期由于胎儿生长迅速并压迫肠道，加上限饲，导致母猪肠道健康问题和便秘问题表现十分严重，肠道健康与肠道中钾、镁离子主导的水盐代谢密不可分，并直接影响母猪后续生产性能^[9]。

【前人研究进展】植物性饲料原料中钾、镁元素含量丰富，基本能满足猪生长发育所需的最低需要量，因此猪相关的钾、镁元素营养研究较少^[1]。但也有研究发现，妊娠后期母猪饲粮中添加仅以硫酸盐形式存在的钾和镁饲料矿物质添加剂，有利于母猪肠道健康和繁殖性能^[9]。Visscher等^[10]发现日粮添加1.2% 二甲酸钾可提高生长猪的日采食量。周琳等^[11]研究认为，补充含钾添加剂在一定程度上可促进猪的生长性能。Ahmad等^[12]在肉鸡的试验中发现，日粮中添加0.6% 氯化钾可显著提高其日增重。饲粮中适量增加镁能促进猪的生长，在7周龄猪饲粮中添加0.25% 氯化镁，能提高日增重6.8% 和饲料利用率28.9%^[13]。日粮中添加0.04% 硫酸镁可有效控制和预防育肥猪群便秘的发生，且能提高猪的净增重，降低料重比^[14]。我们前期研究发现，饲粮中添加硫酸镁钾盐（Potassium magnesium sulfate，PMS）能够提高断奶仔猪的生长性能，减轻腹泻发生率，调节肠道抗氧化能力和肠道免疫力^[15]。

【本研究切入点】单用钾和镁虽然有提高生产性能的效果，但用量大，对猪体内电解质平衡存在一定影响，若二者合用则可减少用量^{[5, 9]}。目前，镁和钾在生长育肥猪和断奶仔猪上的研究较多，但关于PMS对妊娠母猪生产性能、抗氧化能力和免疫功能的影响尚未见报道。【拟解决的关键问题】本试验研究妊娠后期补饲PMS对母猪生产性能、血浆生化指标、抗氧化能力和免疫功能的影响，以期系统评价富钾、镁的天然矿物添加剂PMS对母猪的作用。

1　材料与方法 1.1　试验材料

本试验于2023年3—6月在史记种猪育种有限公司广西三堡母猪试验场进行。供试母猪由史记生物技术有限公司提供，为3~4胎次、健康状况良好且预产期相近的妊娠后期（妊娠85 d）史记长×大二元母猪。

供试PMS为晶状粉红色粉末（镁含量≥ 11%，钾含量≥ 18%，硫含量≥ 22%），由天邦食品股份有限公司提供。

1.2　试验设计

供试二元母猪60头，采用单因子试验设计随机分为4组，每组15个重复，每个重复1头母猪。妊娠期设计满足母猪营养需要的基础饲粮（表 1），营养水平符合NRC（2012）和中国猪营养需要量标准（GBT 39235-2020）。各组饲喂基础饲粮时每头每天分别补饲PMS 0（CK）、5、10、15 g。试验从妊娠85 d开始，母猪分娩后停止补饲PMS，泌乳期各组饲喂相同的商业泌乳饲料，试验期至哺乳仔猪18日龄时结束。

1.3　饲养管理

妊娠母猪饲喂于定位栏内，每头每天饲喂量为2.5 kg，采用1餐制，早上6:00饲喂，妊娠110 d母猪进入产房。分娩后，根据自产哺乳仔猪体重调整泌乳母猪带仔数13~14头，剩余仔猪饲喂人工乳。产房各组母猪饲喂相同的商业泌乳饲料，自由采食，哺乳仔猪不补饲教槽料。整个试验期间，所有猪只自由饮水，温度、通风控制良好，正常免疫和防疫，其他饲养管理按照猪场常规饲养规程进行。

1.4　样本采集

血样采集：试验母猪妊娠110 d时，于上午8:00，从耳缘静脉采血5 mL到肝素钠抗凝管中，以3 500 r/min、低温离心15 min，分离血浆，-20 ℃保存待测。

乳样采集：收集母猪分娩2 h内的初乳。从母猪左侧的前、中、后乳头收集乳汁，混合乳样20 mL，-80 ℃保存待测。

1.5　指标检测

1.5.1 母猪生产性能　妊娠期至分娩前，每天清晨（6:00—8:00）对母猪粪便形态进行记录并打分：没有粪便评为0分；粪便干燥，且呈颗粒状评为1分；粪便介于干燥和正常之间评为2分；粪便正常，外观柔软、牢固且成型良好评为3分；粪便介于正常和稀粪之间，外观成型但不牢固评为4分；粪便非常湿，未成型或呈液体评为5分。

母猪正常分娩时记录产仔数、健仔数、死胎数、产程、产仔间隔时间、初生个体重和初生窝重，泌乳期记录每头母猪分娩后的体重及背膘厚、断奶时的体重及背膘厚、日采食量和哺乳期仔猪死亡数及断奶窝重等指标。按下列公式计算仔猪平均日增重：

1.5.2 母猪血浆生化指标　血浆生化指标采用生化分析仪进行检测，采用中生北控生物科技股份有限公司的试剂盒。

1.5.3 母猪免疫指标　采用酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（江苏酶免实业有限公司）检测血浆及初乳中的分泌性免疫球蛋白A（SIgA）和免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）含量。

1.5.4 母猪抗氧化指标　采用试剂盒（南京建成生物工程研究所）测定母猪血浆中的总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性及丙二醛（MDA）含量和总抗氧化能力（T-AOC）。

1.5.5 乳成分　初乳中的乳成分采用乳成分自动分析仪（UL40AC-杭州浙大优创科技有限公司）进行测定，测定指标包括乳蛋白、乳脂肪、非脂乳固体、乳糖含量。

1.6　数据处理与分析

试验数据采用SPSS Statistics 25软件进行单因素方差检验（One-way ANOVA），并以Tukey test for multiple comparisons检验各处理组间的显著性差异，采用一般线性模型分析试验处理因素（即PMS添加量）影响母猪生产性能、抗氧化能力及免疫功能的线性和二次方效应。

2　结果与分析 2.1　PMS对母猪生产性能的影响

由表 2可知，补饲PMS对母猪产仔数、健仔数、背膘厚、产程、体重、泌乳期日均采食量、仔猪初生个体重、断奶仔猪数、哺乳期仔猪死亡数等指标均无显著影响；试验母猪妊娠后期的粪便评分随着补饲PMS剂量呈线性增长（P_linear＜0.05），且均显著高于对照组；补饲PMS的仔猪初生窝重、断奶仔猪窝重、哺乳期仔猪窝均增重和哺乳期仔猪日增重呈线性增加（P_linear＜0.05），且除初生窝重外均有二次效应（P_Quadratic＜0.05），与对照组相比，补饲10g PMS组的仔猪初生窝重、断奶仔猪窝重、哺乳期仔猪窝均增重和哺乳期仔猪日增重分别提高16.27%、24.42%、35.14% 和31.64%。

2.2　PMS对母猪血浆生化指标的影响

由表 3可知，补饲PMS的母猪血浆中TG、CHO、LDL、INS含量呈线性增加趋势（P_linear＜0.05），且显著提高（P_ANOVA＜0.05），其中TG及LDL有二次效应（P_Quadratic＜0.05）。补饲10 g PMS组母猪血浆中TG、CHO、LDL、INS含量较对照组分别提高50.00%、28.35%、25.00%和31.98%。

2.3　PMS对母猪血浆免疫及抗氧化指标的影响

由表 4可知，补饲PMS对母猪血浆中IgG、IgA、IgM和GSH-Px含量有线性影响（P_linear＜0.05），其中补饲10 g PMS组较对照组分别提高17.10%、20.34%、8.00% 和15.04%。补饲PMS对SIgA、SOD、MDA、T-AOC均未产生显著影响。

2.4　PMS对母猪初乳指标的影响

由表 5可知，补饲PMS的母猪初乳中脂肪含量呈线性增加（P_linear＜0.05），且显著提高（P_ANOVA＜0.05），其中补饲10 g PMS组较对照组提高51.42%；补饲PMS的母猪初乳中非脂乳固体、乳糖、蛋白质呈线性增加（P_linear＜0.05），但初乳中IgA、SIgA、MDA、SOD、T-AOC均无显著变化。

3　讨论 3.1　PMS对母猪生产性能的影响

植物饲料原料中含有丰富的钾和镁元素，一些研究表明饲粮中补充钾^[11]、镁^[13]对生长育肥猪的生长性能均无显著影响，说明饲粮中的钾、镁可能已经满足猪生长发育的需要。但也有研究指出，将日粮钾水平提高到1%，母猪和阉公猪的平均日增重分别提高12% 和20%^[16]；在7周龄猪饲粮中添加0.25% 氯化镁，日增重可提高6.8%、饲料利用率增加28.9%^[13]。补充钾能提高家禽蛋壳质量、产蛋量和蛋重^[17-18]，补充适量的镁能显著提高种蛋受精率及孵化率，从而提高种鸡的经济效益^[19]。这些研究结果表明，不同研究环境下，钾、镁可影响动物生理代谢，进一步改善生产性能。本试验中补饲硫酸镁钾盐对母猪大部分生产性能指标无明显影响，但往往母猪研究更侧重营养素的生理调控作用。钾、镁作为动物生理代谢过程中重要的微量元素，首先能调控动物肠道的水盐代谢，进而在体内激活细胞的酶系^[7-9]，多层次影响动物的生理健康。本试验中每头妊娠母猪每天补饲5、10、15 g PMS均提高了粪便评分，缓解了母猪便秘，其中补饲10 g PMS可显著提高仔猪的初生窝重。这说明硫酸镁钾可以改善母猪肠道健康，防止母猪便秘^[14]。大量资料证实，便秘是妊娠后期母猪重要的生产难题，影响胚胎发育和存活，同时便秘母猪仔猪损失增加，本试验中仔猪损失数有降低的趋势，也成为PMS改善母猪肠道健康，缓解便秘，提高母猪繁殖性能的重要佐证。

3.2　PMS对母猪血浆生化和抗氧化能力的影响

血液指标的变化可较直观地反映机体的疾病状态或生理状态的改变^[20-21]。血液生化指标的差异与身体代谢、营养状况的变化和疾病的发生密切相关，葡萄糖代谢的改变是雌性在怀孕期间为满足胎儿发育需求而进行代谢调整的标志之一，在整个怀孕期间，胰岛素敏感性、胰腺细胞功能和肝脏糖异生均发生改变，这有助于将葡萄糖和营养分流到发育中的胎儿，母猪在妊娠晚期时，其脂肪代谢水平和葡萄糖会对胎盘脂肪代谢水平产生直接影响，从而对胎儿的生长和发育产生影响。TG是由3个脂肪酸分子和甘油的3个羟基组成的甘油酯，是体内储存量最大、生产能力最强的能量物质^[22]。研究表明，TG可以独立预测高密度脂蛋白胆固醇、胆固醇转运体活性和胆固醇低密度脂蛋白水平，高水平的TG是动脉硬化的决定性因素^[23]。胆固醇是细胞膜的重要组成部分，参与血液中脂质的运输。高浓度的胆固醇会影响血液循环，多余的胆固醇被高密度脂蛋白及低密度脂蛋白转移到肝脏，分解成胆酸，并通过胆道排出体外，以保持健康^[24]。本研究发现，补饲PMS可提高母猪血液中的甘油三酯和低密度脂蛋白含量。

活性氧（ROS）是由细胞在正常代谢过程中产生的，然而体内ROS过度产生会导致氧化应激，从而导致免疫功能和生长性能下降，测定抑制ROS形成的相关物质，如MDA、SOD、T-AOC和GSH-Px，可评估宿主的抗氧化能力^[25]。研究表明，在日粮中添加镁可以缓解早产小鼠线粒体中由氧化应激导致的GSH-Px活性降低^[25]。此外，镁在机体的几种代谢反应中起关键作用，特别是在肥胖机体的氧化应激中。谷琳琳等^[26]研究发现，在育肥猪的宰前日粮中添加镁可以有效改善肌肉的抗氧化能力，其中日粮中添加镁6 g/d和8 g/d的育肥猪肌肉总抗氧化力和过氧化氢酶活性显著提高，并显著降低MDA含量。李亮等^[27]发现有机镁可显著提高肉仔鸡机体总抗氧化力，日粮中添加天冬氨酸镁也可使肉仔鸡的血浆总抗氧化能力显著提高^[28]。分别给予大鼠含有碘化钾（KI）和碘酸钾（KIO₃）的日粮，结果发现高剂量的KI与KIO₃均对大鼠血浆抗氧化系统产生影响，血浆SOD活性在50倍剂量时出现降低，到100倍剂量时回升到对照水平，100倍高剂量KIO₃组的GSH-Px活性低于100倍高剂量的KI组^[29]。我们前期研究表明，添加0.3% PMS能显著提高断奶仔猪的空肠GSH-Px活性，并有提高SOD活性的趋势^[15]。本研究中，饲粮中添加PMS同样观察到机体抗氧化能力的提高，PMS处理后GSH-Px含量呈线性增加。

3.3　PMS对母猪免疫功能的影响

机体免疫系统内存在免疫活性物质，如免疫球蛋白、细胞因子、补体等，当机体遭受应激时，机体内会产生抗炎因子、免疫球蛋白及补体对抗病原菌^[30]。血浆中IgG、IgA和IgM等的含量是衡量机体体液免疫的重要指标。我们前期研究表明，在断奶仔猪补饲PMS可以改善断奶仔猪的生长性能、抗氧化能力和免疫能力^[15]。妊娠后期和哺乳期添加硫酸镁可提高母猪血浆和乳汁中的IgG和IgA含量^[31]。目前关于日粮补充PMS对母猪免疫性能的相关研究较少。本研究结果显示，饲粮中添加10 g PMS可显著提高妊娠母猪血浆中的IgG、IgA和IgM含量，提高母猪的免疫功能。

4　结论

本试验条件下，补饲不同水平PMS（每头每天5、10、15 g）均可不同程度提高母猪妊娠期的粪便评分，缓解母猪便秘，改善母猪的生理代谢，提高母猪繁殖性能。进一步分析发现，与对照组相比，补饲10 g PMS可显著改善母猪生理代谢、免疫性能等指标，其中血浆中TG、CHO、LDL和INS含量分别提高50.00%、28.35%、25.00%和31.98%，血浆中IgG、IgA、IgM和GSH-Px含量分别提高17.10%、20.34%、8.00% 和15.04%，初乳中脂肪含量提高51.42%，进而提高母猪繁殖性能，包括仔猪初生窝重、断奶仔猪窝重、哺乳期仔猪窝均增重和哺乳期仔猪日增重，分别提高16.27%、24.42%、35.14% 和31.64%。研究结果提示妊娠后期补饲PMS对母猪生产性能、抗氧化能力及免疫功能等具有改善效果，其中以每头每天补饲10 g为最佳剂量。