1 DCAD的概念
DACD（Dietary cation-anion difference）即日粮阴阳离子差，由Beede等于上世纪九十年代初总结前人的研究并提出，表达了饲粮中各种离子的含量及这些离子之间的比例关系，是将饲粮中的离子综合考虑，探讨其共同效应的概念。在近期的研究中，研究者逐渐发现与其它营养素不同的是，对离子营养的研究不应只关注个体营养素自身对代谢的作用，而应该考虑其共同效应，因为在动物体内许多重要生理功能是多种离子共同作用的结果（Block E.，1994）。
饲粮DCAD作用原理基于日粮强离子理论Stewart（1983）。这一理论认为：正负离子的净摄入量会影响机体的酸碱平衡状况，影响程度取决于摄入体内的正负离子总量。酸碱平衡是指动物体的体液pH值维持在一个较为衡定的范围内，正常细胞外液的pH值一般在7.40±0.05。当摄入的可吸收阴离子占主导时，动物机体就会处于一种酸性的环境中；当摄入的可吸收阳离子占主导时，体液就会偏碱性。体液pH值的变化，会影响细胞的结构和功能等，其中由于酶蛋白的结构特点，及其对微环境最佳pH值的要求，酶的催化效率受到的影响最大。因此，饲粮DCAD主要通过影响体内酸碱平衡，从而影响体内酶的微环境的pH值而改变机体的营养代谢，同时K+、Na+、Ca2+、Mg2等离子又是酶正常活性不可缺少的成分。需要指出的是，体液pH的变化不见得体现在血液pH值变化上，因为血液pH值是在肾功能和呼吸功能等整体作用的结果（Block.E，1994）。
不同离子对机体酸碱平衡影响力不同。影响日粮中的阴阳离子可以分为稳定性和代谢性两大类，代谢性离子在消化和代谢的过程中常常被破坏，而减小了其致酸性和致碱性。稳定性离子具有较强的酸碱性，可以用日粮中稳定性阴阳离子之差来反映日粮的酸碱性质；在稳定性离子中，由于微量元素对血液酸碱平衡的影响有限，故一般只考虑7种常量矿物质元素。Leach（1979）和Mongin（1980）总结认为，Na、K和Cl在机体内的吸收几乎是100％，是对机体酸碱平衡最有影响的元素。虽然S离子不是稳定性离子，但考虑到高硫一样可以影响机体酸碱平衡，及其在反刍动物营养中的作用，反刍动物饲粮DCAD的常用计算公式为（Dishington，1975）：
mEq[(Na+K)-(Cl+S)]/kgDM
即单位日粮干物质所含主要阳离子（Na++K+）的毫摩尔数与主要阴离子（Cl-+S2-）毫摩尔之差。实际计算时要将日粮中各种离子的浓度要转化为克当量浓度。转换后的公式为：
DCAD, mEq/kg = [(％Na/0.0023) + (％K/0.0039)]-[(％Cl/0.0035) + (S％/0.0016)]
值得注意的是：（1）其中的S不是硫元素，而是硫离子，试验证明S元素不具有酸化体液的效果（2）注意DCAD的单位有些采用每100g DM，有些采用每kg DM。
最近几年，有学者考虑到S的低吸收率，建议根据其吸收率将公式改成：
(Na+K)-(Cl+0.6S)
并认为为Ca2+，Mg2+离子和P2-在日粮中的含量不小，可能也会影响机体酸碱平衡，建议根据其不同吸收率归纳到计算公式中（Goff，2000；Tucker，1991；和Horst，1997）。Lean（2006）应用META分析方法总结了137个试验，认为Tucker提出的公式最为合理：
DCAD =（ 0.38 Ca2+ + 0.3Mg2+ + Na+ + K+）-（Cl- + 0.6S2- + 0.5P2-） 2 阴离子型饲粮
降低饲粮DCAD就是降低日粮中主要阳离子Na+，K+的含量、增加主要阴离子Cl-、S离子(SO42-)的含量，当DCAD值达到负值时，就会引起机体出现代偿性酸中毒现象，达到激活钙动员机制的目的。然而，大部分奶牛常用饲料原料的DCAD值都是正值（表1-3）。几乎所有牧草的DCAD都是较高的正值，尤其是苜蓿。部分常用精料原料如豆粕，也具有较高的DCAD值。这导致通过常规牧草、原料配制的饲粮DCAD值几乎不可能为零值或负值，反而是较高的正值。正DCAD引起的代谢性碱中毒，阻碍了组织靶细胞对PTH的反应，影响钙激素调节系统的作用。只有在日粮中添加阴离子才能有效降低DCAD，NRC（2001）将这种饲粮称为阴离子型饲粮（‘Anionic’Close-up diet）。 表1-3 一些饲料原料的DCAD值a | 
