109 地方特考四等 動物技術 飼料與營養學概要 考古題詳解
第 一 題20 分
請說明下列問題：
(一) 請列出胃及胰臟分泌的蛋白質分解酵素有哪些？請說明其作用受質及最終產物。（10分）
(二) 何謂非蛋白態氮（NPN）？為何反芻動物可利用 NPN？另請說明其使用時的限制性。（5分）
(三) 請說明胺基酸如何在體內進行分解代謝產生能量。（5分）
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核心觀念
本題考查三個層次：胃與胰臟的蛋白質消化酵素及其作用、反芻動物利用非蛋白態氮（NPN）的微生物機制，以及胺基酸分解後碳骨架進入能量代謝的途徑。
解題方法
（一）胃及胰臟的蛋白質分解酵素
作答時依消化部位整理酵素，再逐一指出受質與產物。胃內主要先將蛋白質初步分解成較短的胜肽；胰臟酵素進入小腸後，進一步分解胜肽，最後由胰臟羧基胜肽酶及小腸刷狀緣酵素完成胺基酸釋出。
| 分泌來源 | 酵素 | 主要作用受質 | 主要產物 |
|---|---|---|---|
| 胃 | 胃蛋白酶（pepsin） | 蛋白質及大型多胜肽，偏向切割芳香族胺基酸附近的肽鍵 | 較短的多胜肽及胜肽 |
| 胃 | 凝乳酶（chymosin，又稱 rennin；幼齡動物較重要） | 乳中酪蛋白，主要作用於 κ-酪蛋白 | 凝結的酪蛋白凝塊及乳清成分 |
| 胰臟 | 胰蛋白酶（trypsin） | 蛋白質及多胜肽，偏向切割離胺酸或精胺酸羧基端的肽鍵 | 較短的胜肽及部分胺基酸 |
| 胰臟 | 胰凝乳蛋白酶（chymotrypsin） | 蛋白質及多胜肽，偏向切割芳香族胺基酸羧基端的肽鍵 | 較短的胜肽及部分胺基酸 |
| 胰臟 | 彈性蛋白酶（elastase） | 彈性蛋白及含小型中性胺基酸的胜肽 | 較短的胜肽及部分胺基酸 |
| 胰臟 | 羧基胜肽酶 A、B（carboxypeptidase A、B） | 多胜肽或胜肽的羧基末端；A 偏好疏水性末端，B 偏好離胺酸、精胺酸等鹼性末端 | 游離胺基酸及較短胜肽 |
上述胃與胰臟酵素多以酵素原形式分泌，以避免消化分泌它們的組織。胃蛋白酶原在胃酸環境下活化為胃蛋白酶；胰蛋白酶原由小腸刷狀緣的腸激酶活化為胰蛋白酶，再由胰蛋白酶活化其他胰臟酵素原。
蛋白質消化的最終吸收單位以游離胺基酸為主，另有少量二胜肽與三胜肽可被吸收，進入腸細胞後再水解成胺基酸。因此，若題目問「最終產物」，宜寫明胺基酸，並補充胜肽中間產物。
（二）非蛋白態氮及反芻動物利用方式
**非蛋白態氮（NPN）**是含氮但不以蛋白質或胜肽形式存在的氮源，例如尿素、氨、硝酸鹽及部分胺類。反芻動物利用 NPN 的關鍵在於瘤胃微生物，而非宿主動物直接把尿素當作胺基酸吸收利用。
瘤胃微生物可將尿素等 NPN 分解為氨，並利用氨與可發酵碳水化合物提供的能量，合成微生物蛋白質。微生物隨食糜進入皺胃與小腸後被消化，其蛋白質再提供胺基酸給反芻動物吸收利用。
使用限制：
第 二 題20 分
請說明下列問題：
(一) 何謂中鏈脂肪酸（MCFA）？其在豬隻中消化吸收與長鏈脂肪酸的差異為何？（10分）
(二) 在仔豬日糧中為何使用中鏈脂肪酸油脂？其作為油脂來源的意涵為何？（5分）
(三) 肉鹼在長鏈脂肪酸代謝中所扮演的功能。（5分）
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核心觀念
本題考查脂肪酸依碳鏈長度分類、豬隻對中鏈與長鏈脂肪酸的消化吸收差異，以及肉鹼在長鏈脂肪酸氧化中的運送功能。
中鏈脂肪酸（medium-chain fatty acids, MCFA）通常指含 6～12 個碳原子的脂肪酸，常見者包括辛酸（C8:0）、癸酸（C10:0）及月桂酸（C12:0）。不同教材對碳鏈範圍的界定略有差異；本題以常用的 C6～C12 分類說明。中鏈脂肪酸油脂多由中鏈脂肪酸組成的三酸甘油酯構成，椰子油及棕櫚仁油含有較多此類脂肪酸。
（一）中鏈脂肪酸與長鏈脂肪酸的消化吸收差異
解題方法
依序比較兩者在小腸內的水解、吸收、運送形式與後續代謝。中鏈脂肪酸較易溶於水，進入腸細胞後較少依賴長鏈脂肪酸所需的乳糜微粒運送途徑。
作答要點
-
消化水解 中鏈脂肪酸形成的三酸甘油酯仍須經消化酵素水解；但相較於長鏈脂肪酸，其水解產物較易分散於腸道內容物中，對膽汁鹽乳化與微粒形成的依賴較低。長鏈脂肪酸較疏水，通常須經膽汁鹽乳化，並與其他脂質消化產物形成混合微粒，才能有效運送至腸黏膜表面。
-
腸道吸收與運送 中鏈脂肪酸進入小腸上皮細胞後，較容易直接進入門脈血液，主要與白蛋白結合運往肝臟；一般較少重新酯化成三酸甘油酯並包裝成乳糜微粒。 長鏈脂肪酸則通常在腸細胞內重新合成三酸甘油酯，再包裝成乳糜微粒，經淋巴系統進入血液循環。
-
代謝去向 中鏈脂肪酸抵達肝臟後，可較快進入粒線體進行 β 氧化，供應能量。長鏈脂肪酸則須先進入腸道乳糜微粒運輸；在組織氧化時，還需經肉鹼穿梭系統送入粒線體基質。
因此，中鏈脂肪酸相較長鏈脂肪酸，較少依賴膽汁鹽與乳糜微粒運輸，吸收後較快經門脈到達肝臟，且進入粒線體氧化較不受肉鹼穿梭限制。
（二）仔豬日糧使用中鏈脂肪酸油脂的原因與意涵
解題方法
從仔豬消化機能尚未成熟、早期能量供應需求，以及油脂作為濃縮能量來源三方面說明。
作答要點
仔豬，尤其是離乳初期，消化道與脂肪消化吸收機能尚未成熟，膽汁分泌及脂肪消化利用能力較弱。中鏈脂肪酸油脂的消化吸收途徑較直接，對膽汁鹽乳化與乳糜微粒運輸的依賴較低，因而可作為較容易利用的脂肪能量來源。
第 三 題20 分
飼料中主要黴菌毒素有哪些？請說明黴菌毒素對畜禽導致的危害有哪些？也請列出有哪些添加物或去毒方法可以降低其潛在危害。（20分）
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核心觀念
本題考查飼料中常見黴菌毒素的種類、對畜禽的毒性，以及降低毒素暴露與危害的措施。黴菌毒素是黴菌在適合的溫度、濕度及基質條件下產生的有毒次級代謝物；受污染飼料即使沒有明顯發霉，也可能含有毒素。主要產毒黴菌包括麴菌屬（Aspergillus）、鐮孢菌屬（Fusarium）及青黴菌屬（Penicillium）。
解題方法
作答可依序整理為「主要毒素與來源—動物危害—防治措施」。危害部分要指出各毒素的主要靶器官或生理作用；防治部分則涵蓋飼料管理、物理或化學去毒，以及黴菌毒素吸附劑等添加物。吸附劑只能降低部分毒素在消化道中的吸收，不能取代原料檢驗與污染飼料管理。
主要黴菌毒素及其危害
| 黴菌毒素 | 常見來源或污染飼料 | 對畜禽的主要危害 |
|---|---|---|
| 黃麴毒素（Aflatoxins，尤其黃麴毒素 B₁） | 麴菌屬；玉米、花生粕及其他穀物或油料粕類 | 肝毒性與致癌性，可造成肝臟損傷、食慾與生長下降、免疫抑制及繁殖表現變差；家禽可有產蛋率及蛋品質下降。 |
| 赭麴毒素 A（Ochratoxin A） | 麴菌屬、青黴菌屬；穀物及其副產品 | 主要傷害腎臟，造成腎功能受損、生長遲滯、飼料效率變差；亦可能影響免疫功能。 |
| 玉米赤黴烯酮（Zearalenone，ZEN） | 鐮孢菌屬；玉米、小麥等穀類 | 具雌激素樣作用，干擾生殖與繁殖。母豬較敏感，可見外陰腫脹、假發情、繁殖障礙；其他動物亦可能出現生殖表現異常。 |
| 嘔吐毒素（Deoxynivalenol，DON；又稱 vomitoxin） | 鐮孢菌屬；小麥、玉米等穀類 | 降低採食量與生長，造成嘔吐、腸胃道刺激及免疫功能受影響；豬通常較敏感。 |
| T-2 毒素及其他單端孢黴烯族毒素 | 鐮孢菌屬；穀物 | 抑制蛋白質合成，可傷害口腔與消化道黏膜、造成出血或皮膚損害，並抑制免疫與造血功能。 |
| 伏馬毒素（Fumonisins） | 鐮孢菌屬；玉米及玉米副產品 | 干擾鞘脂質代謝；豬可發生肺水腫，馬可發生腦白質軟化，也會影響肝臟及生長表現。 |
| 麥角生物鹼（Ergot alkaloids） | 麥角菌屬；受污染穀物 | 造成血管收縮及末梢血液循環不良，可能導致跛行、末端組織壞死，並干擾泌乳或繁殖。 |
黴菌毒素危害程度會受毒素種類與濃度、暴露時間、動物種類與年齡、營養狀態及是否同時暴露於多種毒素影響。多種毒素併存時，整體危害可能加重。
降低潛在危害的方法
一、預防污染與飼料管理
第 四 題20 分
益生菌在動物飼養中可使用包括哪些菌種？益生菌在飼料工業應用時，須注意哪些益生菌的耐受條件？並請說明其對動物產生益生作用的機轉。（20分）
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核心觀念
益生菌是以足量攝取後，能對宿主健康或生產性能產生益處的活微生物。這題分成三部分：列舉動物飼養常用菌種、說明飼料加工與消化道環境中的耐受條件，以及整理益生菌改善動物健康的主要機轉。
常用菌種
動物飼養常用的益生菌包括：
- 乳酸菌：乳桿菌屬（Lactobacillus，新分類中部分菌種已另行命名）、雙歧桿菌屬（Bifidobacterium）、片球菌屬（Pediococcus）、糞腸球菌屬（Enterococcus）及鏈球菌屬（Streptococcus）等。
- 芽孢形成菌：芽孢桿菌屬（Bacillus），如枯草桿菌與地衣芽孢桿菌。芽孢型態較能耐受熱與不利環境，常用於飼料產品。
- 酵母菌及相關真菌：如釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、布拉氏酵母（Saccharomyces boulardii）及麴菌屬（Aspergillus）等。
菌種是否適用，須以菌株為單位評估；同一菌種的不同菌株，其耐受性、安全性與效益可能不同。
解題方法：由加工、保存到動物腸道逐段分析耐受條件
判斷益生菌是否適合作為飼料添加物，可依其從製造到發揮作用的路徑檢視：先能通過加工與保存，再能在消化道中存活，最後能在腸道發揮作用。
- 飼料加工耐受性：須能承受製粒或膨化時的高溫、水蒸氣、壓力與機械作用，避免活菌數大量下降。芽孢形成菌通常較耐熱；乳酸菌及酵母則須依菌株與加工條件評估，必要時可於加工後添加或採包埋等保護方式。
- 乾燥、儲存與運輸耐受性：須能承受乾燥、濕度變化、氧氣、光照及儲存期間的環境變化，並在產品保存期限內維持足夠活菌數。
第 五 題20 分
請列出以下礦物質或化合物的功能及缺乏時症狀。（每小題5分，共20分）
(一) 鐵
(二) 碘
(三) 膽鹼
(四) 葉酸
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核心觀念
本題考查四種營養素的主要生理功能，以及缺乏時最具代表性的症狀。作答時應將每一項分成「功能」與「缺乏症狀」，並以能直接連結兩者的生理作用為主軸。
解題方法
依序掌握各營養素的核心角色，再由功能推導缺乏表現：
- 鐵參與血紅素形成，缺乏時以貧血為主。
- 碘是甲狀腺素的重要成分，缺乏時甲狀腺功能低下，常伴隨甲狀腺腫大。
- 膽鹼參與細胞膜、神經傳導與脂質代謝，缺乏時常見脂肪肝及生長受阻。
- 葉酸參與核酸合成與細胞分裂，缺乏時造血及生長受影響。
各項功能與缺乏症狀
（一）鐵
功能：
- 為血紅素的重要成分，協助紅血球運送氧氣。
- 為肌紅蛋白成分，協助肌肉儲存及利用氧氣。
- 參與細胞色素及多種氧化還原酵素的作用，與細胞能量代謝有關。
缺乏症狀：
- 主要造成缺鐵性貧血，常呈小球性、低色素性。
- 可見黏膜及皮膚蒼白、精神沉鬱、虛弱、食慾與生長受阻。
- 仔豬特別容易缺鐵：初生時體內鐵儲存有限，母乳含鐵量也不足，若未補充，容易發生貧血。
（二）碘
功能：
- 為甲狀腺素三碘甲狀腺素（T3）與甲狀腺素（T4）的必要成分。
- 經由甲狀腺素調節基礎代謝、體溫、生長發育及生殖功能。
缺乏症狀：
- 甲狀腺素合成不足，可能導致甲狀腺腫大及甲狀腺功能低下。
- 可見生長遲緩、代謝及活力降低、繁殖效率變差。
- 母畜缺碘時，可能出現流產、死產、弱仔或新生仔畜甲狀腺腫大等問題。
（三）膽鹼
功能：