112 高普考高考三級 動物技術 動物營養學 考古題詳解

核心觀念

本題比較消化率的兩個面向：

1. 採樣位置：糞便消化率在消化道末端收集糞便；迴腸消化率在迴腸末端取樣，估計進入大腸前的消化情形。
2. 是否校正內源性損失：表面消化率以實際糞便排出量計算；真消化率會扣除糞便中來自動物本身的內源性營養成分。

消化率一般以營養成分的攝入量與未消化排出量計算：

若涉及糞便或迴腸內容物中的特定營養成分，公式中的「排出量」即為該成分隨糞便或迴腸食糜排出的量。

解題方法

作答時先說明採樣位置，再說明計算時是否校正內源性損失，最後補充動物別與適用情境。尤其要指出：**「糞便／迴腸」描述採樣部位；「表面／真」描述消化率是否校正內源性排出。**這兩組分類屬於不同面向，不能互相視為同義詞。

四種消化率的定義與適用情境

糞便消化率（fecal digestibility）

在試驗期間收集動物的糞便，測定飼料營養成分攝入量及糞便中該成分排出量，再據以估算消化率。糞便消化率可以採表面值，也可以在估計內源性損失後計算真值；單稱「糞便消化率」時，應交代採用哪種計算方式。

糞便消化率較常用於反芻動物及其他可完整收集糞便的動物。反芻動物的消化道微生物發酵會影響糞便中的營養成分，因此糞便消化率反映的是營養成分通過整個消化道後的表觀利用結果，不等同於小腸吸收情形。

迴腸消化率（ileal digestibility）

在迴腸末端收集或取樣消化道內容物，估算營養成分進入大腸前尚未消化的量。其計算概念為：

迴腸消化率常用於豬及家禽等單胃動物，特別適合評估胺基酸消化率。大腸微生物可能合成或分解胺基酸，糞便分析因此會受到大腸發酵影響；迴腸取樣可減少這項干擾，更貼近小腸吸收前的消化情形。迴腸消化率也可分為表面迴腸消化率與真迴腸消化率，依是否校正內源性損失而定。

表面消化率（apparent digestibility）

以營養成分攝入量減去實際測得的糞便或迴腸排出量，再除以攝入量。它不校正排出物中來自消化液、脫落細胞或微生物等來源的內源性營養成分。

核心觀念

本題考查中性脂質的生理功能，以及油脂的兩類分析指標：

• 近似分析的粗脂肪（crude fat／ether extract）：以有機溶劑萃取並稱重，測得的是「可被該溶劑萃出的物質」，不等於飼料中的全部脂質。
• 酸價（acid value）：每克油脂中和游離脂肪酸所需的氫氧化鉀毫克數，反映油脂水解、游離脂肪酸累積的程度。
• 碘價（iodine value）：每 100 克油脂吸收碘的克數，反映脂肪酸不飽和程度。

中性脂質主要包括三酸甘油酯及蠟酯；飼料與動物組織中的主要儲存脂肪形式是三酸甘油酯。

（一）生理功能、近似分析與誤差

中性脂質的主要生理功能

1. 供應與儲存能量：脂肪酸氧化可提供能量；三酸甘油酯是重要的能量儲備，單位重量提供的能量高於醣類與蛋白質。
2. 提供必需脂肪酸：膳食脂質可提供亞麻油酸、α-亞麻酸等必需脂肪酸，供細胞膜構成及相關代謝使用。
3. 促進脂溶性維生素利用：脂質有助於維生素 A、D、E、K 的吸收與運送。
4. 保溫與保護：脂肪組織可減少熱散失，並緩衝外力、保護內臟。
5. 改善飼料能量密度與適口性：飼料添加油脂可提高能量密度、降低粉塵，並影響飼料適口性。

近似分析測定粗脂肪的方法

先將樣品乾燥並研磨，置於索氏萃取器等設備中，以乙醚、石油醚等非極性有機溶劑連續萃取。溶劑溶出脂溶性成分後，回收或蒸除溶劑，將萃取殘留物乾燥至恆重並稱重。

若坩堝或接收瓶重量為 $W_0$，萃取、除去溶劑並乾燥後的重量為 $W_1$，樣品重量為 $W_s$，則：

此結果又稱乙醚萃取物。它代表在指定條件下可被溶劑萃出的成分，而非嚴格意義上的總脂質。

方法造成誤差的原因

• 低估脂質：磷脂等極性脂質、與蛋白質或醣類結合的脂質，以及被細胞結構包埋的脂質，不易被非極性溶劑萃出；未先水解或處理樣品時，低估尤其明顯。
• 高估粗脂肪：色素、蠟、樹脂、脂溶性維生素、游離脂肪酸及其他非脂質的脂溶性物質，也可能一起被萃出並計入殘留重量。
• 水分造成偏差：樣品或溶劑含水時，水溶性物質可能溶出或殘留，影響萃取與稱重。因此樣品通常須充分乾燥，並避免溶劑含水。
• 操作與稱重誤差：萃取不完全、溶劑未除盡、殘留物吸濕、樣品轉移損失，都會使結果偏離實際值。

（二）酸價與碘價

酸價

核心觀念

本題考查三種抗氧化營養素在動物體內的缺乏表徵，以及它們在抗氧化防禦中的作用位置與相互配合。

• 維生素 C（抗壞血酸）：水溶性抗氧化劑，也參與膠原蛋白合成等反應。豚鼠、靈長類等無法自行合成足量維生素 C，須由飼料供應；許多家畜則可自行合成。
• 維生素 E（α-生育酚）：脂溶性抗氧化劑，主要保護細胞膜及其他富含多元不飽和脂肪酸的脂質，阻斷脂質過氧化連鎖反應。
• 硒（Se）：微量元素，是穀胱甘肽過氧化酶等硒蛋白的組成成分；透過酵素反應還原過氧化物，與維生素 E 共同保護組織免受氧化損傷。

解題方法

分成兩層作答：

1. 逐項連結缺乏營養素與主要受損功能：維生素 C 對應膠原形成與結締組織；維生素 E 對應細胞膜與脂質保護；硒對應硒蛋白酵素及肌肉、心肌等組織的抗氧化保護。
2. 依抗氧化位置與反應順序比較三者：維生素 E 在脂質相中截斷自由基鏈反應；維生素 C 可在水相清除自由基，並協助再生氧化後的維生素 E；硒則藉硒蛋白清除過氧化物，使其不再傷害細胞膜。

（一）維生素 C、維生素 E 及硒各自缺乏的症狀

1. 維生素 C 缺乏

維生素 C 是膠原蛋白合成所需的輔因子。缺乏時，膠原形成與結締組織修復受損，典型缺乏症稱為壞血病（scurvy），常見表現包括：

• 食慾下降、體重減輕、衰弱，生長受阻。
• 血管及結締組織脆弱，出現皮下、黏膜或內臟出血，並容易瘀斑。
• 傷口癒合不良，對感染的抵抗力下降。
• 關節腫痛、僵硬或跛行；幼齡動物可有骨與牙齒發育不良。
• 牙齦病變、牙齒鬆動等結締組織相關問題。

**作答重點：**以「膠原形成障礙—結締組織脆弱—出血、傷口癒合不良、骨關節與牙齒異常」串起症狀。動物種類間的維生素 C 合成能力不同，豚鼠等需由飼料取得的動物尤其容易因供應不足而發病。

2. 維生素 E 缺乏

維生素 E 保護細胞膜脂質免於過氧化。缺乏時，膜結構與細胞功能受損，症狀會因物種、年齡及受影響組織而異，常見包括：

• 營養性肌肉失養症：骨骼肌變性、無力、僵硬或運動困難。
• 心肌或其他組織受損；嚴重時可影響心臟功能。
• 生殖功能受損，例如雄性生精障礙、雌性繁殖表現下降。
• 脂肪組織發炎或變性，脂肪出現褐色或黃色變化；貓可見脂肪炎（黃脂症）。
• 幼齡動物可出現生長不良、衰弱，嚴重病例可因肌肉或心臟損害而死亡。

**作答重點：**以「細胞膜脂質過氧化—肌肉變性」為主軸，再依物種補充心肌、脂肪及生殖組織表現。

3. 硒缺乏

硒不足會降低含硒抗氧化酵素的功能，易造成氧化損傷；典型表現與維生素 E 缺乏有重疊，尤其影響肌肉。常見症狀包括：

核心觀念

近似分析中的「粗蛋白」不是直接量測蛋白質分子，而是先測飼料中的氮，再乘上換算係數，估算粗蛋白含量。常用方法為凱氏定氮法（Kjeldahl method），其基本公式為：

係數 $6.25$ 是以蛋白質平均含氮約 $16\%$ 為假設，即 $100/16=6.25$。因此，測得的粗蛋白值反映的是「可被該方法測得的氮」，不等於真正蛋白質的重量。

（一）測定方法與差異來源

凱氏定氮法的主要步驟如下：

1. 消化：將飼料樣品與濃硫酸及催化劑加熱，使蛋白質及多數有機含氮物分解，氮轉為硫酸銨。
2. 鹼化與蒸餾：加入強鹼，使銨鹽轉成氨；蒸餾出的氨以硼酸或標準酸吸收。
3. 滴定：以標準酸滴定吸收液，計算樣品中的氮含量，再乘以 $6.25$ 得到粗蛋白值。

常見氮含量計算式為：

其中 $V_s$ 為樣品滴定所耗標準酸體積（mL），$V_b$ 為空白滴定體積（mL），$N_{\text{酸}}$ 為標準酸當量濃度，$W$ 為樣品重量（g）；再將氮含量乘以 $6.25$。

測定結果與實際蛋白質含量出現差異，主要有以下原因：

• 不同蛋白質的含氮比例不同：$6.25$ 假設所有蛋白質平均含氮 $16\%$，但不同蛋白質的氮比例並不相同；以固定係數換算會造成高估或低估。
• 非蛋白態氮（NPN）也會計入：凱氏法會測得許多非蛋白氮，例如尿素、氨、胺類及核酸等，因此粗蛋白可能高於真正蛋白質含量。
• 消化與回收率會造成誤差：消化不完全、氨逸失、蒸餾或滴定操作誤差，都會影響氮測值。