114 地方特考三等 動物技術類科 動物營養學 考古題詳解

核心觀念

本題比較豬隻的糞便消化率與迴腸消化率，重點是兩種測定方式所代表的消化位置不同，以及它們在實務測定上的便利性與限制。

糞便消化率以糞便中的營養成分估算未消化部分，反映飼料成分通過消化道後的表觀全消化道消化率；迴腸消化率則在小腸末端、食糜進入大腸前採集內容物，評估營養成分在小腸階段的消失程度。

對豬而言，常採集糞便測定消化率，主要因為糞便收集較簡便、成本較低，適合進行較長期或大量飼料的比較試驗。迴腸消化率雖能排除大腸發酵造成的影響，卻需在迴腸末端採集食糜，通常涉及手術或其他較複雜的採樣程序，操作成本與技術要求較高。

解題方法

判讀兩者差異，可從採樣位置、代表的消化階段、測定便利性及結果受大腸作用的影響四方面比較。

糞便消化率

表觀消化率的一般計算式為：

糞便收集容易，且能代表營養成分通過整個消化道後，最後未隨糞便排出的比例。但糞便已經歷大腸作用：微生物可能分解未消化養分，也可能合成微生物物質或改變含氮化合物。因此，糞便中的營養成分不一定全是原飼料未消化的部分，計得的消化率也會受到大腸發酵影響。

迴腸消化率

迴腸消化率在小腸末端採集食糜，計算養分於到達大腸前的消失比例。概念上可表示為：

核心觀念

單胃動物包括豬、家禽等，其碳水化合物主要在小腸以酵素消化；未被小腸消化吸收的部分，則進入後腸，受微生物發酵。依在消化道中的溶解與利用特性，可概分為可溶性碳水化合物與不可溶性碳水化合物。

• 可溶性碳水化合物：如糖類、澱粉及部分可溶性非澱粉多醣（如果膠、β-葡聚糖）。糖類與可消化澱粉可在小腸分解成單醣並吸收；未消化部分及可溶性纖維可進入後腸發酵。
• 不可溶性碳水化合物：主要包括纖維素、部分半纖維素與木質素等。它們通常不易被單胃動物自身酵素消化，部分可在後腸發酵，其餘則增加糞便固形物與體積。

本題重點是比較兩類碳水化合物對單胃動物的能量供應、腸道發酵、消化道內容物性質及排便的影響。

解題方法

以「溶解性與消化部位 → 發酵或吸收 → 生理效果」作答。不可將可溶性碳水化合物一概視為完全消化，也不可將不可溶性纖維一概視為完全不發酵；不同種類與結構會影響消化、發酵程度。

可溶性碳水化合物的影響

1. 提供能量：可消化糖類與澱粉經小腸酵素分解、吸收，是單胃動物重要的能量來源。
2. 改變腸道內容物黏度與通過速度：部分可溶性纖維吸水後形成黏稠物，可能提高腸內容物黏度、減緩胃腸通過速度，也可能妨礙消化酵素與養分接觸，降低某些養分的消化吸收率。
3. 在後腸發酵產生短鏈脂肪酸：未消化的可溶性碳水化合物可由腸道微生物發酵，產生乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸，供腸上皮利用，並有助維持腸道環境。

核心觀念

題目考查的是呼吸商（respiratory quotient, RQ）：動物氧化不同營養素時，消耗的氧氣與產生的二氧化碳比例不同，因此測量吸入氧氣量及呼出二氧化碳量，便能推估主要氧化供能的營養素。

不同營養素的典型呼吸商如下：

醣類分子中的碳、氫與氧比例使其完全氧化時，產生的 $CO_2$ 莫耳數與消耗的 $O_2$ 莫耳數相等，所以 $RQ=1$。脂肪所含氧較少，完全氧化需要較多氧氣，故 $RQ$ 較低；

核心觀念

本題考查維生素 D 的主要形式、體內活化途徑，以及維生素 D 與副甲狀腺素（parathyroid hormone, PTH）如何協同維持血鈣恆定。維生素 D 經肝、腎羥化後形成具荷爾蒙作用的活性型；PTH 則在血鈣降低時分泌，直接作用於骨骼與腎臟，並促進腎臟生成活性型維生素 D。

維生素 D 的種類與活化

營養學上主要有兩種維生素 D：

• 維生素 D₂（ergocalciferol，麥角鈣化醇）：主要來自植物及真菌來源。
• 維生素 D₃（cholecalciferol，膽鈣化醇）：由動物皮膚中的 7-dehydrocholesterol 經紫外線照射合成，也可由動物性食物攝取。

D₂、D₃進入體內後，須經兩階段羥化才能形成活性型：

其中，血液中的 25-羥基維生素 D 是主要循環形式，也是評估維生素 D 營養狀態常用的指標；1,25-二羥基維生素 D，又稱活性維生素 D 或 calcitriol，則是主要活性型。

解題方法：由「低血鈣」追蹤各器官的反應

作答時可從血鈣下降開始，依序說明副甲狀腺、腎臟、腸道與骨骼的反應，再補上血鈣回升後的回饋調節。這樣可以完整呈現 PTH 與活性維生素 D 的作用分工及彼此連結。

血鈣降低時

1. 副甲狀腺增加 PTH 分泌 副甲狀腺感受到血鈣下降後，分泌 PTH，以提高細胞外液中的鈣離子濃度。