113 高普考高考二級 動物技術 家畜營養學 考古題詳解

113 年・高普考・高考二級・動物技術
試題代碼 家畜營養學

第 一 題25 分

試述影響維生素穩定性之因素。

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核心觀念

本題考查飼料中維生素的化學穩定性與保存性,也就是維生素在加工、儲藏及使用過程中,維持原有結構與生物活性的能力。維生素容易受物理、化學及生物因素影響而分解或失活;各維生素的敏感性不同,脂溶性維生素與水溶性維生素也各有較易受影響的條件。

解題方法

作答時可按「光、熱、氧、水分與酸鹼、金屬與氧化還原物質、加工及儲藏環境」分類,再補充維生素之間的差異。這樣能兼顧共通因素與代表性例子,避免只列出「高溫、潮濕」而漏掉氧化、光照等重要因素。

影響維生素穩定性的因素

  1. 光照 紫外線及可見光會促使部分維生素分解或氧化。例如核黃素(維生素 B₂)對光敏感,維生素 A、維生素 D 及葉酸也可能受光照影響。採光透明包材或長時間曝露於光線下,會降低其效價。

  2. 溫度與加熱時間 溫度升高通常會加速化學分解,且加熱時間越長,損失往往越大。維生素 C、硫胺素(維生素 B₁)及葉酸等較易因加熱而損失;脂溶性維生素也可能在高溫加工及長期儲藏中受損。穩定性須連同加工溫度、時間與加熱方式評估。

  3. 氧氣與氧化作用 氧氣會使容易氧化的維生素失活,尤其是維生素 A、維生素 E、維生素 C 等。飼料粉碎後表面積增加,或油脂氧化產生過氧化物,都可能加速維生素破壞。密封、減少空氣接觸及控制油脂氧化,有助於保存。

  4. 水分與相對濕度 水分會促進水解及其他化學反應,也使飼料中酵素與微生物活動增加,因而降低維生素穩定性。高濕度下長期儲藏,水溶性維生素尤其容易流失或分解;

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第 二 題20 分

試述單胃動物胰臟分泌消化酶及其所對應之受質,並解釋初生仔豬為何對未加工穀物原料之消化率差。

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核心觀念

本題考兩部分:一是單胃動物胰臟外分泌消化酶及其受質;二是初生仔豬對未加工穀物消化率較差的生理原因。

胰臟分泌的酵素可依受質分為醣類、蛋白質、脂質及核酸消化酵素。蛋白質分解酵素多以無活性的酵素原形式分泌,進入小腸後再活化,有助於避免胰臟自我消化。

初生仔豬主要依賴母乳,消化系統尚未充分適應以穀物澱粉為主的飼料。其胰臟澱粉酶分泌與活性仍在發育,且未加工穀物中的澱粉結構較緻密,因而不易被酵素接觸和分解。

解題方法:胰臟酵素與受質

作答時依「營養素類別 → 胰臟酵素 → 受質及作用」列出,並補充蛋白酵素原的活化方式。

酵素或酵素原主要受質與作用
胰澱粉酶(α-amylase)分解澱粉及肝醣中的 α-1,4 糖苷鍵,產生麥芽糖、麥芽寡糖及糊精;不能單獨完全分解 α-1,6 分枝點。
胰蛋白酶原/胰蛋白酶(trypsinogen/trypsin)胰蛋白酶原經小腸刷狀緣腸激酶活化為胰蛋白酶;主要切開蛋白質或多肽中,離鹼性胺基酸(如離胺酸、精胺酸)較近的肽鍵。
胰凝乳蛋白酶原/胰凝乳蛋白酶(chymotrypsinogen/chymotrypsin)由胰蛋白酶活化;主要切開芳香族胺基酸附近的肽鍵。
彈性蛋白酶原/彈性蛋白酶(proelastase/elastase)由胰蛋白酶活化;分解彈性蛋白及含小型中性胺基酸的蛋白質肽鍵。
前羧肽酶 A、B/羧肽酶 A、B(procarboxypeptidases/carboxypeptidases)由胰蛋白酶活化;自多肽羧基端逐一切下胺基酸。羧肽酶 A 偏向芳香族或疏水性末端胺基酸,羧肽酶 B 偏向鹼性末端胺基酸。
胰脂肪酶(pancreatic lipase)分解三酸甘油酯,主要產生游離脂肪酸與單酸甘油酯;
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第 三 題15 分

試述碘、維生素 B6B_6 及維生素 CC 在動物體內之功用及缺乏症狀。

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核心觀念

本題考查三種營養素在動物體內的主要生理功能與缺乏時的典型表現。作答時可分別從「碘與甲狀腺功能」、「維生素 B₆ 與胺基酸代謝」、「維生素 C 與膠原蛋白合成及抗氧化作用」切入,再將生理功能連結至缺乏症狀。

解題方法

依營養素逐項作答,每項均交代「功能」及「缺乏症狀」,並指出易辨識的代表性症候。碘及維生素 B₆ 對多數家畜有明確的必需性;維生素 C 則須留意物種差異:多數家畜可自行合成,通常不需由日糧供應,但豬、反芻獸等在特定生理或環境條件下仍可能出現合成或利用不足。

一、碘(Iodine)

功用:

碘是甲狀腺激素甲狀腺素(thyroxine, T4T_4)及三碘甲狀腺素(triiodothyronine, T3T_3)的組成成分。甲狀腺激素可調節基礎代謝率、能量與營養素代謝,並參與生長、發育、體溫調節及生殖功能。

缺乏症狀:

  • 甲狀腺激素合成減少,腦下垂體促甲狀腺激素(TSH)分泌增加,刺激甲狀腺增生,形成甲狀腺腫。
  • 生長遲緩、代謝及活動力降低,生產性能下降。
  • 繁殖與胎兒發育受影響;妊娠母畜缺碘可造成流產、死胎、胎兒或新生畜發育不良。幼畜出生時可能虛弱、被毛稀疏,嚴重時死亡。
  • 繁殖季節對碘需求較高的動物,缺碘可能伴隨發情、受胎或繁殖表現不佳。

二、維生素 B₆(Vitamin B₆)

功用:

維生素 B₆ 包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺等形式,其活性輔酶型態主要為磷酸吡哆醛(PLP)。PLP 是多種胺基酸代謝酵素的輔酶,參與胺基酸的轉胺、脫羧及脫胺作用,也參與胺基酸互相轉換、含硫胺基酸代謝及神經傳導物質合成。此外,維生素 B₆ 亦參與血紅素合成與肝醣分解。

缺乏症狀:

  • 蛋白質與胺基酸代謝受阻,生長遲緩、食慾下降,嚴重時體重減輕。
  • 神經傳導物質合成異常,可見神經敏感、痙攣或其他神經症狀。
  • 血紅素合成受影響,可能發生貧血。
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第 四 題15 分

請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 15 分)

(一) Chylomicron

(二) Heat increment

(三) Ketosis

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核心觀念: 乳糜微粒是腸道吸收膳食脂質後形成的脂蛋白顆粒,主要功能是將膳食三酸甘油酯由小腸運送至身體各組織。它是脂蛋白中粒徑最大、密度最低的一類,核心富含三酸甘油酯,表面則有磷脂、膽固醇及載脂蛋白。

解題方法: 依「來源—形成—運送—去向」說明即可:膳食脂肪在小腸消化吸收後,於腸上皮細胞內重新合成三酸甘油酯,與膽固醇、磷脂及載脂蛋白組裝成乳糜微粒;乳糜微粒先進入腸絨毛的乳糜管,經淋巴循環進入血液。其三酸甘油酯可在脂蛋白脂酶作用下水解,釋出脂肪酸供肌肉或脂肪組織利用;剩餘的乳糜微粒殘粒則主要由肝臟攝取。

解題技巧: 抓住「小腸製造、運送膳食脂肪、先走淋巴」三個關鍵,即可和主要運送肝臟內源性三酸甘油酯的極低密度脂蛋白(VLDL)區分。

(二)Heat increment(熱增耗)

核心觀念: 熱增耗是動物採食後,因消化、吸收、發酵及營養素代謝等過程而增加的產熱量。它反映飼料代謝能轉換為淨能時所伴隨的熱散失;在能量分配上,可概括為:

淨能(NE)=代謝能(ME)−熱增耗(HI)\text{淨能(NE)}=\text{代謝能(ME)}-\text{熱增耗(HI)}

淨能可供維持及生產使用;熱增耗通常以熱的形式散失,在寒冷環境下則可協助維持體溫。

解題方法: 先界定熱增耗,再交代其來源與能量分配意義。來源包括採食後消化道活動、營養素吸收與代謝,以及反芻動物瘤胃發酵等產熱過程;

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第 五 題25 分

試述維生素 AA 之化學性質、獲取來源、生理作用及缺乏症狀。

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核心觀念

本題考查脂溶性維生素 A 的基本營養學:辨認其主要化學型態與特性,區分動物性來源的「預成維生素 A」和植物性來源的「維生素 A 前驅物」,再依其生理功能說明缺乏時的臨床表現。作答時可依「化學性質、來源、生理作用、缺乏症狀」四部分整理。

解題方法

先交代維生素 A 是一組具有生理活性的脂溶性化合物,再把各型態和功能連結:視網膜醛參與視覺循環;視黃醇及其酯類負責運輸與儲存;視黃酸調節基因表現、上皮分化與生長。缺乏症狀則依「眼、上皮、繁殖、生長與免疫」逐項推導,避免只寫夜盲而遺漏家畜重要的繁殖及生產表現。

參考作答

一、化學性質

  1. 脂溶性:維生素 A 為脂溶性維生素,吸收需仰賴脂質消化與膽汁;吸收後可在肝臟儲存,主要以視黃醇酯形式貯存。
  2. 主要型態:維生素 A 活性化合物包括視黃醇(retinol)、視網膜醛(retinal)及視黃酸(retinoic acid)。視黃醇可氧化成視網膜醛,再進一步氧化成視黃酸;視黃酸不能轉回視網膜醛以參與視覺循環。
  3. 前驅物:β-胡蘿蔔素(β-carotene)等部分類胡蘿蔔素具有維生素 A 前驅活性,可在動物體內轉換為維生素 A。β-胡蘿蔔素具有兩個可形成視黃醇的結構單位。
  4. 穩定性:因分子含多個不飽和雙鍵,維生素 A 容易受氧、光、熱及氧化作用破壞;飼料長期儲存、加工或保存不當會降低其活性。

二、獲取來源

  • 植物性飼料:青綠牧草、嫩葉及胡蘿蔔等富含胡蘿蔔素,尤其 β-胡蘿蔔素;動物攝入後可轉換為維生素 A。牧草乾燥、日曬或長期儲存會使胡蘿蔔素損失。
  • 動物性飼料:肝臟、魚肝油、乳脂及蛋黃等含預成維生素 A,主要為視黃醇或其酯類。
  • 補充來源:飼料中可添加穩定化維生素 A 製劑,以補足原料及保存過程造成的不足。
  • 家畜營養上的差異:草食動物可利用飼料中的胡蘿蔔素合成維生素 A;飼料來源與轉換效率會影響實際供應量。動物體內肝臟儲備可延緩缺乏症狀出現,但不能取代持續供應。
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