113 地方特考三等 動物技術 動物營養學 考古題詳解

核心觀念

「軟脂」是指屠體脂肪較柔軟、熔點較低，常與脂肪中不飽和脂肪酸比例偏高、飽和脂肪酸比例偏低有關。這題重點在於比較牛與豬對飼糧脂肪酸的處理方式：

• 牛是反芻動物：瘤胃微生物會將飼糧中的不飽和脂肪酸氫化，使到達小腸的脂肪酸較飽和，因此飼糧脂肪酸對牛體脂肪組成的影響通常較小。
• 豬是單胃動物：飼糧脂肪酸較多直接吸收並沉積於體脂，飼糧中的多元不飽和脂肪酸愈多，豬脂肪通常愈軟。

判讀軟脂時，可掌握「不飽和程度愈高，熔點愈低，脂肪愈軟」的方向。

解題方法

依序回答三個層次：先列出容易造成軟脂的飼糧，再說明脂肪酸組成如何影響軟硬，最後比較牛、豬屠體差異並提出改進方法。

一、易造成軟脂的飼糧及原因

容易造成軟脂的飼糧，主要是富含不飽和脂肪酸的飼料或油脂，例如：

• 大量使用玉米、大豆等穀物或油籽副產物，或添加大豆油、玉米油、亞麻仁油等植物油。
• 使用魚油、禽脂等不飽和脂肪酸比例較高的油脂。
• 牧草或青綠飼料比例高、而精料比例相對低的飼糧，也可能使反芻動物體脂較軟。

不飽和脂肪酸含雙鍵，分子排列較不緊密，熔點通常低於相應的飽和脂肪酸，因此沉積在脂肪組織後會使脂肪較柔軟。富含亞油酸、亞麻油酸等多元不飽和脂肪酸的飼料，對豬脂肪軟化尤其明顯。

二、牛與豬屠體的差異

**牛：**瘤胃微生物會對飼糧不飽和脂肪酸進行氫化，使脂肪酸飽和程度提高，因此牛體脂肪組成受飼糧油脂影響較小。若飼糧中油脂過多或不飽和脂肪酸供應偏高，仍可能使牛脂較軟；牧草型飼糧也常較容易產生偏軟的脂肪。

核心觀念

瘤胃微生物會把飼料中的蛋白質與非蛋白氮分解成氨（$NH_3$），再利用氨與可發酵碳水化合物提供的能量合成微生物蛋白。正常情況下，氨的生成與微生物利用大致平衡；若氨生成過快，或微生物缺乏能量而無法及時利用，瘤胃氨濃度便會升高。

解題方法：由氨的來源、利用與去向作答

可依序掌握三個環節：氨為何增加、過量氨如何影響動物、如何降低氨的生成並促進利用或排除。

一、瘤胃氨過多的原因

1. 可分解蛋白質或非蛋白氮攝取過量：例如尿素等非蛋白氮添加過多，或飼料中的瘤胃可分解蛋白質（RDP）比例過高。
2. 氨生成速度超過微生物合成速度：蛋白質在瘤胃中快速分解，但可發酵碳水化合物不足，微生物缺少合成菌體蛋白所需的能量與碳骨架，因而無法有效利用氨。
3. 日糧供應不平衡：氮源與可發酵能量的供應時間不一致，導致氨先大量釋出，微生物未能同步利用。
4. 飼料或尿素混拌不均、採食不均：動物一次攝入局部濃度過高的尿素或含氮飼料，尤其容易造成急性氨中毒。

二、對動物的影響

瘤胃中的氨可經瘤胃壁吸收進入血液，再由肝臟轉變為尿素。當氨生成量過大、吸收速度超過肝臟解毒能力時，血氨升高，會造成氨中毒。常見表現包括不安、流涎、腹脹、呼吸急促、肌肉震顫、運動失調、抽搐；嚴重時可昏迷、死亡。長期氨負荷過高也會增加肝臟將氨轉成尿素的負擔，並使尿素排出增加，造成氮利用效率下降與飼料成本浪費。

核心觀念

本題考查畜牧生產的溫室氣體來源，以及反芻動物營養與飼養管理如何降低排放。作答時要分清楚「畜牧業整體排放」與「牛隻腸胃發酵排放」：牛隻的重要排放來源是瘤胃甲烷，但畜牧業的溫室氣體足跡還包括糞尿處理、飼料生產、土地利用及能源使用等環節。

溫室氣體通常以二氧化碳當量（CO₂-eq）表示，用以比較不同氣體的暖化效應。常見氣體包括甲烷（CH₄）、氧化亞氮（N₂O）及二氧化碳（CO₂）。甲烷單位質量的暖化效應高於二氧化碳，因此即使排放量較小，仍會對暖化造成顯著影響。

畜牧業為何被認為是溫室氣體的重要來源

1. 反芻動物腸胃發酵產生甲烷 牛採食牧草及其他碳水化合物後，瘤胃微生物進行發酵，產生揮發性脂肪酸及氫氣、二氧化碳等產物。瘤胃古菌利用氫氣還原二氧化碳，生成甲烷；甲烷主要經由打嗝排出。這是牛隻重要的直接溫室氣體排放來源，也代表一部分飼料能量以甲烷形式流失。

2. 糞尿管理產生甲烷與氧化亞氮 糞尿在厭氧環境下分解可產生甲烷；在糞尿儲存、堆肥及施用於土壤等過程中，氮的轉化也可能產生氧化亞氮。排放量會受到糞尿處理方式、儲存時間及環境條件影響。

3. 飼料與土地利用形成間接排放 飼料作物生產涉及肥料、農機能源及運輸；若生產過程造成森林或其他土地轉作畜牧用途，也會增加碳排放。因此畜牧業的排放不能只看牛隻打嗝所排出的甲烷。

4. 生產效率影響單位產品排放 若動物生長或泌乳效率低、繁殖效率差，生產相同數量的肉或乳需要較多動物、飼料與飼養時間，單位產品所分攤的排放便可能提高。

FAO 曾以特定統計範圍估算，畜牧供應鏈約占全球人為溫室氣體排放的 14.5%；此數字是特定年份與估算方法下的整體供應鏈估值，不能直接視為所有地區、所有年份的固定比例。

解題方法與牛隻減排措施

作答可依「減少甲烷生成、提高飼料利用效率、改善糞尿處理、降低供應鏈排放」四個方向組織，並說明各措施的作用機制。

1. 改善日糧品質與消化率 提供品質較佳、較易消化的飼草及均衡日糧，減少低品質粗纖維造成的低效率發酵，並使牛隻能以較少飼料達到相同生產表現。營養管理的目標是提高飼料轉換效率、縮短達到上市或生產階段所需的時間，降低每單位肉、乳的排放。

核心觀念

本題考查抗氧化營養素之間的協同作用，以及它們維持細胞膜、免疫功能與正常代謝的生理重要性。維生素 E、維生素 C、硒及含硫胺基酸不是各自獨立作用，而是共同組成防止氧化傷害的營養防禦系統。

• 維生素 E是脂溶性抗氧化劑，主要位於細胞膜與脂質結構中，可截斷脂質過氧化的連鎖反應。
• 維生素 C是水溶性抗氧化劑，可清除水相中的氧化物，並還原被氧化的維生素 E，使其恢復抗氧化能力。
• 硒是穀胱甘肽過氧化酶（glutathione peroxidase, GPx）等硒蛋白的必要成分，協助清除過氧化氫及脂質過氧化物。
• 含硫胺基酸主要指甲硫胺酸與半胱胺酸。半胱胺酸提供穀胱甘肽合成所需原料；穀胱甘肽是 GPx 清除過氧化物時的重要還原劑。甲硫胺酸則可經代謝轉換提供半胱胺酸。

解題方法

可依「抗氧化防禦位置—再生與清除機制—動物生理效益」三層作答。

首先，指出維生素 E 在膜脂質中阻止脂質自由基連鎖反應；接著說明維生素 C 可還原氧化型維生素 E，而硒依賴的 GPx 與穀胱甘肽則負責分解過氧化物。最後補上含硫胺基酸供應半胱胺酸、支持穀胱甘肽合成的角色，並連結到細胞保護、免疫、生殖及生長等動物重要性。

其反應關係可概括為：

其中，GSH 為還原型穀胱甘肽，GSSG 為氧化型穀胱甘肽；半胱胺酸是合成穀胱甘肽的重要含硫原料。

營養素間的關聯

維生素 E 與維生素 C：抗氧化與再生

維生素 E 捕捉脂質過氧化自由基後會被氧化。維生素 C 可在細胞水相環境中提供還原力，使氧化型維生素 E 再生，因而延長維生素 E 的抗氧化作用。

核心觀念

本題考查動物營養學的能量利用層級，重點是分辨兩種能量指標各扣除了哪些損失，以及它們在飼料評價與日糧配製上的用途。

飼料的總能量（gross energy, GE）是飼料完全燃燒所釋出的能量。動物攝食後，部分能量隨糞便、尿液及消化產生的氣體排出；代謝能之後，尚須扣除熱增耗，才能得到淨能。消化能與代謝能的關係可表示為：

因此，代謝能比消化能多扣除尿液與消化氣體中的能量；在相同飼料與試驗條件下，$\mathrm{ME}\leq\mathrm{DE}$。

解題方法

可由能量損失的扣除順序比較兩者：

1. 消化能（DE）：從總能量扣掉糞便所含能量，代表飼料攝入能量中未隨糞便排出的部分。消化試驗通常比較攝入飼料的總能量與糞能。
2. 代謝能（ME）：在消化能的基礎上，再扣掉尿能與可燃氣體能。反映能量經消化吸收後，進一步扣除排泄損失所剩的能量。

例如，若某飼料的總能量為 $20$ MJ，糞能為 $6$ MJ，尿能為 $1$ MJ，氣體能為 $1$ MJ，則：

代謝能比消化能低 $2$ MJ，差值就是尿能與氣體能之和。

兩者差異與應用