113 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

本題考查益生質與共生素的定義、作用途徑，以及為什麼添加後的效果會因動物、飼糧和飼養條件而異。作答時須掌握兩個重點：益生質是供宿主微生物選擇性利用的基質；共生素則是活微生物與益生質基質的組合，且須帶來宿主健康效益。

解題方法

先界定兩者，再依序說明其作用及影響功效的因素。判斷一種物質是否可稱為益生質，不能只看它是否可發酵或能增加某種腸道菌；還須有證據顯示宿主微生物選擇性利用該物質，並因此使宿主受益。共生素也不能只以「益生菌加益生質」概括，仍須符合能使宿主受益的定義。

益生質（prebiotics）

定義

益生質是可被宿主微生物選擇性利用，並因此使宿主獲得健康效益的基質。在動物營養中，常見例子包括果寡糖（FOS）、半乳寡糖（GOS）、菊糖，以及甘露寡糖（MOS）等。

益生質通常不易在小腸被宿主消化吸收，可進入後段腸道供微生物利用；但「不易消化」本身不足以構成益生質，仍須具備選擇性利用與健康效益。

預期功效

1. **調節腸道微生物相：**促進可利用該基質的有益微生物或其代謝功能，並改善腸道菌相平衡。
2. **抑制病原菌定殖：**有益菌競爭營養與附著位置；部分益生質也可作為類似受體的結構，干擾病原菌附著。
3. **產生有益代謝物：**發酵產生短鏈脂肪酸，如乙酸、丙酸與丁酸，有助於腸道上皮細胞能量供應、腸道環境維持與屏障功能。
4. **支持消化道與免疫功能：**可能改善腸道形態、消化吸收及免疫反應，進而有助於動物健康與生產表現。

以上效果會因益生質種類及動物條件而異，不能假設每種益生質都會產生相同結果。

共生素（synbiotics）

定義

共生素是由活微生物與一種或多種基質組成，且能使宿主獲得健康效益的混合物。常見設計是將益生菌與益生質搭配。

共生素可分為兩種設計概念：

• **互補型（complementary synbiotic）：**益生菌與益生質各自符合其定義，合併使用後使宿主受益；兩者不必專門互相配對。
• **協同型（synergistic synbiotic）：**所選基質特別供同時添加的微生物利用，以促進該微生物或其功能，並使宿主受益。

預期功效

核心觀念

抗營養因子是飼料中會降低養分消化率、妨礙養分吸收或干擾動物生理功能的物質。玉米的抗營養因子並非各品種含量都相同；答題時應掌握常見種類、作用方式及處理方法，並區分穀粒本身的成分與收穫、儲藏後才出現的黴菌毒素。

玉米主要應說明植酸、非澱粉多醣及特定品種中的單寧；蛋白酶抑制物與凝集素可列為含量較低或需視品種而定的因子。一般飼用玉米的單寧、蛋白酶抑制物及凝集素含量通常不高。玉米的玉米醇溶蛋白（zein）缺乏離胺酸、色胺酸，屬於蛋白質胺基酸組成不平衡，並非典型抗營養因子。

解題方法與各因子的害處、去除方法

一、植酸（phytate／phytic acid）

植酸是穀粒中磷的重要儲存形式，主要存在於胚芽及糊粉層。單胃動物對植酸磷的利用率有限，植酸還會與礦物質形成不易吸收的複合物。

• **害處：**降低磷、鈣、鋅、鐵等礦物質的利用；也可能與蛋白質或消化酵素結合，降低蛋白質消化率。
• **去除或降低方法：**添加植酸酶（phytase）；發芽、浸泡或微生物發酵，促進植酸水解；適度去除富含植酸的外層部分也能降低含量。植酸酶是飼料實務上常用的處理方式。

二、非澱粉多醣（non-starch polysaccharides, NSP）

玉米細胞壁含有阿拉伯木聚醣、纖維素等非澱粉多醣，含量及影響會受穀粒部位與品種影響。

• **害處：**動物缺乏足夠的內源性酵素分解部分細胞壁多醣，會降低養分消化率；具黏性的多醣還可能增加腸道內容物黏度，妨礙養分與消化酵素接觸。
• **去除或降低方法：**研磨可破壞部分細胞結構；添加適當的木聚醣酶、纖維素酶等非澱粉多醣酵素；發酵也可分解部分細胞壁成分。

三、單寧（tannins）

一般玉米的單寧含量低，單寧較常見於特定有色或高單寧玉米品種。

核心觀念

中鏈三酸甘油酯（medium-chain triglycerides, MCT）是由甘油與中鏈脂肪酸酯化形成的三酸甘油酯。中鏈脂肪酸通常指碳鏈含 6 至 12 個碳的脂肪酸，包括己酸（C6:0）、辛酸（C8:0）、癸酸（C10:0）及月桂酸（C12:0）。有些分類會把 C12:0 視為中鏈脂肪酸，有些則依用途或脂肪酸特性作不同歸類；動物營養學討論 MCT 時，通常採 C6 至 C12 的範圍。

天然脂質原料中，MCT 或中鏈脂肪酸含量較高者主要是椰子油、棕櫚仁油及乳脂。其中椰子油、棕櫚仁油以月桂酸含量較突出。這些原料是中鏈脂肪酸的豐富來源，但並非所有脂肪都由中鏈脂肪酸構成；市售或研究用的純化 MCT 油，通常是另外製備的濃縮油脂。

解題方法

題目要求依序說明「定義、原料來源、消化與代謝、過量後果」，作答時可沿著脂肪從飼料進入體內的流程說明：

1. 先以脂肪酸碳鏈長度界定 MCT。
2. 列出主要天然來源。
3. 對照長鏈脂肪酸，說明 MCT 的水解、吸收、運輸及氧化特性。
4. 最後交代過量攝取對腸道、代謝及特定動物消化機能的影響。

消化與代謝特性

• **較易水解與吸收：**MCT 可由胃脂肪酶及胰脂肪酶水解。相較長鏈脂肪，通常較不依賴膽鹽形成微脂粒，吸收較快。
• **主要經門脈運送：**水解後的中鏈脂肪酸較易進入門脈血，直接送往肝臟；長鏈脂肪酸則較多在腸細胞內重新酯化，再包裝成乳糜微粒，經淋巴系統運送。

核心觀念

後腸中未在前段消化吸收的碳水化合物，例如膳食纖維、抗性澱粉及部分寡糖，可由厭氧微生物發酵，主要產生乙酸（acetate）、丙酸（propionate）與丁酸（butyrate）。這些短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFA）可被腸道吸收，作為宿主的能量來源，也會影響腸道環境、屏障功能及代謝調節。

要回答本題，可先說明短鏈脂肪酸的來源與吸收，再依序整理其營養功能與生理功能，並點出三種主要脂肪酸的代謝去向。

解題方法

採「供能與代謝」及「腸道局部作用」兩個面向作答。前者說明短鏈脂肪酸被吸收後如何供宿主利用；後者說明其對腸道上皮、腸腔酸鹼環境、屏障與腸道運動的影響。以主要成分乙酸、丙酸、丁酸為例，能使各項功能與代謝去向具體對應。

短鏈脂肪酸的營養與生理功能

一、提供宿主可利用能量

後腸發酵將原本不易由宿主直接消化的碳水化合物轉化成可吸收的短鏈脂肪酸，因此能回收部分飼料能量，補充宿主的能量供應。短鏈脂肪酸經腸黏膜吸收後，進入門脈循環及組織代謝。

• 乙酸：可進入周邊循環，供多種組織氧化利用，也可作為脂肪酸合成的碳源。
• 丙酸：主要由門脈送至肝臟，可作為糖質新生的原料。
• 丁酸：是後腸上皮細胞的重要能源，尤其可供結腸上皮細胞氧化利用。

二、支持後腸上皮細胞與黏膜健康

核心觀念

本題考膽鹼與肉鹼的營養素分類，以及兩者在幼齡動物代謝中的特定功能。膽鹼（choline）屬於維生素樣物質，常列為水溶性維生素 B 群相關營養素；肉鹼（carnitine）則是由胺基酸合成的維生素樣物質，不是必需胺基酸，也不宜直接歸為維生素。

兩者的功能不同：膽鹼與脂質運輸、細胞膜構成及甲基代謝有關；肉鹼的主要工作是協助長鏈脂肪酸進入粒線體，進行 β 氧化。

解題方法

先辨認兩種營養素的主要代謝角色，再連結題目指定的動物階段：

1. 雛雞與膽鹼：雛雞生長快速，膽鹼不足會影響脂質由肝臟輸出與正常發育，典型缺乏表現包括脂肪肝及生長受阻；雛雞也可能出現骨骼發育異常，如脛骨軟骨發育不良。
2. 初生哺乳動物與肉鹼：初生動物需要利用脂肪供能，但其肉鹼合成與供應能力尚未成熟。肉鹼不足會妨礙長鏈脂肪酸進入粒線體氧化，降低脂肪利用與能量供應，影響生長與存活。

膽鹼在雛雞飼養的重要性

膽鹼是磷脂醯膽鹼（卵磷脂）等磷脂的組成成分，參與細胞膜形成，並有助於肝臟將三酸甘油酯包裝、運送出肝臟。它也可提供甲基，參與甲基轉移反應；此外，膽鹼是神經傳導物乙醯膽鹼的前驅物。