108 地方特考三等 畜牧技術 動物營養學 考古題詳解

核心觀念

Protein degradability（蛋白質降解率）​是指飼料蛋白質進入瘤胃後，經瘤胃微生物分解的比例。瘤胃微生物會將可降解蛋白質（RDP，rumen degradable protein）分解為胜肽、胺基酸及氨，並利用其中的氮合成微生物蛋白；未在瘤胃中降解、通過瘤胃進入小腸的部分，稱為瘤胃未降解蛋白質（RUP，rumen undegradable protein），又常稱旁路蛋白質（bypass protein）。

若以飼料蛋白質總量表示：

$$RDP + RUP = 100\%$$

實際的瘤胃有效降解率會受蛋白質的降解速度及飼料通過瘤胃的速度影響。概念上可表示為：

$$有效降解率 = \frac{k_d}{k_d+k_p}$$

其中 $k_d$ 為蛋白質在瘤胃中的降解速率，$k_p$ 為飼料離開瘤胃的通過速率。降解速度快、瘤胃滯留時間長時，瘤胃降解比例較高；通過速度快或蛋白質結構較不易被微生物分解時，RUP 比例較高。

解題方法

作答可依序說明「定義、原料例子、營養意義」：

1. 先定義蛋白質進入瘤胃後被微生物降解的比例，並區分 RDP 與 RUP。
2. 舉出降解率不同的原料，說明它們分別提供瘤胃微生物氮源，或提供小腸可利用的蛋白質。
3. 說明配方須讓瘤胃可利用氮與可發酵能量相配合，並兼顧小腸可吸收的蛋白質供應。

例如，尿素是非蛋白氮，進入瘤胃後可迅速提供氨，屬於極易被瘤胃微生物利用的氮源；豆粕通常含有相當比例的 RDP，可供應微生物合成蛋白質所需的氮。相較之下，魚粉或適當加工的蛋白質原料通常有較高比例的 RUP，可通過瘤胃後在小腸消化吸收。

核心觀念

本題考查兩件事：能量單位「卡」的定義，以及動物在不生產、不增重的維持狀態下，能量用在哪裡、哪些因素會改變維持能量需求。

一卡（calorie, cal）是使 1 克水的溫度升高 1°C 所需的熱量。營養學常用大卡（kilocalorie, kcal）表示食物或飼料能量：

$1\text{ kcal}=1{,}000\text{ cal}=4.184\text{ kJ}$

動物的「維持能量需求」是指動物不生產乳、蛋、毛等產品，也沒有胎兒生長或體組織淨沉積時，為維持體重、體組成及正常生命活動所需的能量。它不是單指基礎代謝；正常活動、採食與消化，以及體溫調節等也會耗能。

解題方法

作答時先界定「卡」的物理意義，再把維持能量拆成基本生命維持與日常維持活動，最後按動物本身、環境與飼養管理三類整理影響因素。這種架構能避免只列基礎代謝，漏掉維持狀態下實際存在的活動及飼料利用耗能。

動物維持所需的能量涵蓋

• 基礎代謝及生命維持：維持細胞正常運作、組織更新，以及呼吸、循環、神經活動與器官功能。
• 維持體溫：在環境溫度超出動物舒適範圍時，為產熱或散熱而增加的能量支出。
• 日常肌肉活動：站立、躺臥、行走、維持姿勢及一般活動。
• 採食與飼料利用：尋找、攝取、咀嚼飼料，以及消化、吸收、代謝和排泄所耗用的能量；其中消化代謝伴隨的產熱亦屬相關支出。

維持狀態不包括生長、繁殖、妊娠、泌乳、產蛋、產毛或其他生產所需能量，也不包括體蛋白質或脂肪的淨沉積。

影響維持能量需求量的因素

核心觀念

本題考查反芻動物對飼糧碳水化合物的消化、發酵與利用，以及飼糧精粗比例如何影響瘤胃甲烷生成。答題時要把「碳水化合物的種類」與「瘤胃發酵產物」連起來：結構性碳水化合物偏向產生乙酸，非結構性碳水化合物中的澱粉則較能提高丙酸比例；乙酸與丙酸生成時的氫氣平衡不同，因而影響甲烷生成。

反芻動物如何利用飼糧碳水化合物

飼糧碳水化合物可概分為：

• 結構性碳水化合物：以纖維素、半纖維素為主，存在於植物細胞壁，通常以中性洗滌纖維（NDF）等指標評估。
• 非結構性碳水化合物：包括澱粉、糖類等，常見於穀類精料；果膠雖不是典型結構纖維，但其發酵特性也不同於澱粉。

反芻動物攝食後，飼糧先在瘤胃由細菌、古菌、原蟲及真菌等微生物分解發酵。纖維素與半纖維素由微生物分解成較小分子，再發酵為揮發性脂肪酸（VFA），主要包括乙酸、丙酸與丁酸。這些 VFA 經瘤胃壁吸收後，提供反芻動物重要的能量來源：

• 乙酸主要供周邊組織利用，也可作為乳脂及體脂合成的原料。
• 丙酸經肝臟轉化為葡萄糖，是反芻動物重要的生糖來源。
• 丁酸多在瘤胃上皮代謝，供應組織能量，並可轉為酮體。

瘤胃微生物也會利用碳水化合物發酵所提供的能量與碳骨架合成微生物蛋白。微生物隨食糜進入皺胃及小腸後被消化，提供宿主胺基酸。另有部分澱粉未在瘤胃完全分解，會進入小腸消化吸收。

解題方法：從發酵產物連結甲烷

先比較粗料與精料提供的碳水化合物，再判斷它們對 VFA 比例及氫氣生成的影響。

核心觀念

銅（Cu）與鋅（Zn）都是動物必需的微量礦物質。作答應掌握三個層次：生理功能、缺乏與過量的影響，以及飼料配方與製造時的含量管控。題目未提供特定畜種或日糧條件，以下以畜禽的一般營養原則說明；實際添加量仍須依畜種、年齡、生產階段及飼料原料含量調整。

銅與鋅的營養意義

一、銅

銅是多種酵素及蛋白質的組成或輔因子，參與：

• 造血與鐵代謝：協助鐵的運輸與利用，促進血紅素形成。
• 結締組織形成：參與膠原蛋白及彈性蛋白交聯，影響骨骼、血管與皮膚健康。
• 抗氧化與能量代謝：銅鋅超氧化物歧化酶（Cu-Zn SOD）含銅，參與清除活性氧；銅亦參與細胞呼吸相關酵素作用。
• 神經與色素形成：參與神經系統功能及黑色素形成。

銅不足可造成貧血、生長遲緩、骨骼或結締組織異常、被毛或羽毛褪色及繁殖表現下降。銅過量則可能累積於肝臟並造成中毒；不同動物的耐受性差異很大，反芻動物尤其須注意銅中毒風險。

二、鋅

鋅是大量酵素的成分或活化因子，並參與基因表現與細胞分化，主要功能包括：

• 蛋白質、核酸與細胞代謝：參與 DNA、RNA 合成及蛋白質代謝。
• 生長與繁殖：影響生長、性成熟、繁殖及胚胎發育。
• 皮膚、蹄與羽毛健康：維持上皮組織完整、角蛋白形成及傷口癒合。
• 免疫與味覺：支持免疫功能，並參與味覺相關蛋白作用。

鋅不足常見生長不良、皮膚角化或皮膚炎、被毛或羽毛品質下降、食慾及繁殖表現變差。鋅過量會干擾其他礦物質的利用，尤其可影響銅代謝，並增加排泄至糞尿中的鋅。

為何飼料管理需特別管控

一、需求量小，配製誤差的相對影響大

銅與鋅屬微量元素，動物所需量遠低於能量、蛋白質等營養素。原料天然含量、礦物質預混劑添加量及混合均勻度稍有偏差，即可能導致日糧不足或過量。

二、原料含量與生體可利用率不一

穀物、麩皮、植物性蛋白質原料及其他飼料原料都可能帶入銅、鋅；其含量與可利用率會受原料來源及植酸等因素影響。配方不能只看預混劑添加量，須把原料本身帶入的含量一併計算。

三、礦物質間會互相影響

銅與鋅不是彼此獨立的添加項目。高鋅可能降低銅的吸收或利用；日糧中的其他礦物質及拮抗因子也會影響吸收。因此須檢視整體日糧組成及銅鋅比例，避免單獨提高某一元素而造成失衡。

四、過量會造成動物、環境與管理問題

長期過量可能造成毒性或降低其他營養素利用，未被吸收的礦物質則經糞尿排出，增加環境負荷。若使用礦物質添加物作為促生長或其他用途，也須依適用規範及核准條件管理，不能以高添加量取代營養需求評估。

核心觀念

本題考查脂質消化吸收與運輸、蛋白質消化率的校正、飼料蛋白質熱損傷，以及消化道激素與含硫化合物的營養功能。答題時要把每個名詞的定義和營養上的意義一併交代。

解題方法

逐題依「是什麼、如何作用、為何影響營養利用」作答。涉及消化率時，指出校正的內源性糞氮；涉及 ADIN 時，說明它是酸性界面活性劑處理後殘留的氮，並連結蛋白質受熱損傷與可利用性。

名詞解釋與營養意義

（一）Chylomicrons（乳糜微粒）

定義：​乳糜微粒是小腸黏膜細胞將膳食脂質吸收後重新合成三酸甘油酯，並與膽固醇、磷脂及載脂蛋白組成的脂蛋白顆粒。它主要經淋巴管運送，之後進入血液循環。

營養意義：​乳糜微粒負責將膳食中的長鏈脂肪酸及其他脂質由小腸送往周邊組織，供能量利用或儲存；其運送路徑也使膳食脂質不必先經門脈直接送至肝臟。短鏈與部分中鏈脂肪酸則較容易直接進入門脈，通常不需先包裝成乳糜微粒。

（二）True protein digestibility（真蛋白質消化率）

定義：​真蛋白質消化率是攝入蛋白質中被消化吸收的比例，計算時扣除糞便中來自動物自身的內源性氮，例如消化液、黏液與脫落腸上皮細胞所含的氮。

若以氮量表示，其概念式為：

$$\text{真消化率}(\%)= \frac{\text{氮攝取量}-\left(\text{糞氮排出量}-\text{內源性糞氮}\right)} {\text{氮攝取量}}\times 100$$

營養意義：​表觀消化率把膳食未消化氮與內源性糞氮都計入糞氮，會低估膳食蛋白質的消化程度；真消化率校正內源性糞氮後，更接近膳食蛋白質本身的消化利用情形。評估蛋白質品質時，仍須同時考慮胺基酸組成與吸收後的利用，不能只看消化率。

（三）Acid detergent insoluble protein（ADIN，酸性洗滌不溶蛋白）

核心觀念

本題考查三種典型營養性代謝疾病的主要症狀與致病原因，答題時應掌握「疾病名稱—關鍵營養失衡或生理誘因—代表性症狀」的對應關係：

• Grass tetany（青草痙攣症）：低血鎂。
• Rickets（佝僂症）：幼齡動物骨骼礦化不良，常與維生素 D、鈣或磷不足有關。
• Toxemia of pregnancy（妊娠毒血症）：妊娠末期能量供需失衡，引起脂肪大量動員與酮體蓄積。

解題方法

依疾病發生的營養失衡或生理階段切入，分別說明原因與症狀。原因宜指出核心機制；症狀則列出能辨識疾病的典型表現，避免只寫「虛弱」或「營養不良」等籠統描述。

（一）Grass tetany（青草痙攣症、低血鎂症）

原因： 主要是血液中鎂離子濃度過低。春季牧草生長旺盛時，牧草的鎂含量可能偏低，且鉀、氮含量偏高，會降低反芻動物對鎂的吸收與利用。牛、羊採食大量此類嫩草時，若日糧鎂供應不足，便容易發病。泌乳期動物因鎂需求增加，也較易受影響。

症狀： 初期可見不安、易受驚、步態僵硬或蹣跚、肌肉顫抖及耳部抽動；病情加重時出現肌肉痙攣、強直、倒地、四肢劃動，甚至抽搐及死亡。

（二）Rickets（佝僂症）

原因： 發生於幼齡動物生長期，病因是骨骼形成與礦化不良。常見原因包括維生素 D 缺乏、日照不足，或日糧鈣、磷不足及鈣磷比例失衡。維生素 D 有助於鈣、磷吸收與骨骼礦化；缺乏時，骨基質雖形成，卻無法正常沉積礦物質，造成骨骼軟弱。