114 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

本題考查飼料能量評估中，代謝能（metabolizable energy, ME）所處的能量層級、適用對象，以及造成 ME 差異的因素。能量由總能逐步扣除動物無法利用或已排出的能量，常用能量分配式如下：

其中，$GE$ 為總能（gross energy）、$DE$ 為消化能（digestible energy）、$ME$ 為代謝能、$NE$ 為淨能（net energy）。

解題方法

先由能量收支定義 ME，再說明它與 DE、NE 的差別，接著依動物種類及生理階段說明適用性，最後整理飼料、動物與測定方式等影響因素。

ME 是飼料總能扣除糞便、尿液及消化道可燃氣體所含能量後，留給動物代謝利用的能量：

式中 $FE$ 為糞便能、$UE$ 為尿能、$GPE$ 為消化道可燃氣體能，主要包括反芻動物產生的甲烷能。也可寫為：

ME 可供維持及生產利用，但仍包含消化、吸收與代謝過程中散失的熱。因此，ME 不等於動物實際留存的能量；扣除熱增量（heat increment, HI）後，才是淨能：

適用的動物或階段

• 家禽：ME 是最常用的飼料能量表示方式。家禽的糞與尿由泄殖腔共同排出，收集排泄物進行能量測定較方便，因此 ME 適合用於雞、火雞等禽類的飼料配方。生長、產蛋等階段皆可使用；比較飼料或估算需求時，須採用與相應禽種及生理階段相符的數值。
• 豬等單胃動物：ME 也常用於飼料評估與配方，因尿能可另行估算或測定，飼料能量可由 DE 再扣除尿能。
• 反芻動物：ME 亦可用於營養評估，但需考慮瘤胃發酵造成的氣體能量損失，尤其是甲烷。牛、羊等反芻動物的能量需要與飼料評估，常以 ME 為基礎表示。

ME 並非只適用於某一物種或單一生理階段；不過，實務上各物種與階段所採用的能量系統及測定方法不同。ME 是動物可代謝利用的能量，不代表各動物對同一飼料具有相同的能量利用效率。

影響代謝能的因子

核心觀念

本題考查脂蛋白如何在血液中運送不溶於水的脂質，以及乳糜微粒與 VLDL 分別負責的脂質運輸路徑。

脂蛋白由三酸甘油酯、膽固醇酯等疏水性脂質構成核心，外層則有磷脂、游離膽固醇及載脂蛋白，使脂質能在血漿中運輸。乳糜微粒與 VLDL 都屬於富含三酸甘油酯的脂蛋白，主要差異在於來源不同：乳糜微粒運送腸道吸收的膳食脂質；VLDL 運送肝臟合成或重新包裝的內生性脂質。

解題方法

以「來源—運送內容—周邊組織利用—代謝殘粒去向」比較兩者，再補充共同的脂蛋白代謝機制。

乳糜微粒：膳食脂質的外源性運輸

乳糜微粒由小腸上皮細胞（腸細胞）合成，主要攜帶膳食三酸甘油酯，也運送膳食膽固醇及脂溶性維生素。它由淋巴系統進入血液，將三酸甘油酯送往脂肪組織與肌肉等周邊組織。

乳糜微粒在血中取得載脂蛋白 C-II（ApoC-II）與載脂蛋白 E（ApoE）。ApoC-II 活化脂蛋白脂肪酶（LPL），使乳糜微粒中的三酸甘油酯水解為游離脂肪酸與甘油。游離脂肪酸可被肌肉利用供能，或被脂肪組織攝取後儲存。

失去大部分三酸甘油酯後，乳糜微粒縮小成乳糜微粒殘粒；殘粒仍含有較多膽固醇，由 ApoE 協助肝臟攝取與清除。

VLDL：肝臟脂質的內生性運輸

VLDL 由肝臟合成並分泌，主要攜帶肝臟合成或重新酯化的三酸甘油酯，將肝臟脂質送往周邊組織。肝臟將過剩碳水化合物轉成脂肪，或將脂肪酸重新合成三酸甘油酯後，可包裝進 VLDL 輸出。

VLDL 的主要結構載脂蛋白為 ApoB-100；在血液中也可取得 ApoC-II 與 ApoE。和乳糜微粒相同，VLDL 的三酸甘油酯可經 LPL 水解，釋出的脂肪酸供周邊組織利用或儲存。VLDL 逐漸失去三酸甘油酯後，會轉為中間密度脂蛋白（IDL），再進一步代謝為低密度脂蛋白（LDL）；部分 IDL 也可由肝臟清除。

核心觀念

本題考查甲硫胺酸（methionine, Met）的細胞代謝功能，以及反芻動物與雞隻消化道的差異如何影響胺基酸添加方式。

甲硫胺酸是含硫的必需胺基酸，動物無法自行合成足量，須由飼料供應。它除了作為蛋白質的組成原料，也參與重要代謝反應：

• 蛋白質合成與翻譯起始：甲硫胺酸是蛋白質的組成胺基酸；真核細胞翻譯通常由甲硫胺酸作為起始胺基酸。原核生物則以甲醯甲硫胺酸（fMet）起始。
• 提供甲基：甲硫胺酸可形成 $S$-腺苷甲硫胺酸（SAM），SAM 是重要的甲基供體，參與 DNA、RNA、蛋白質及其他小分子的甲基化反應。
• 含硫胺基酸代謝：甲硫胺酸經同半胱胺酸等中間產物，可進入轉硫作用，生成半胱胺酸，供合成麩胱甘肽等含硫物質；同半胱胺酸也可在葉酸及維生素 $B_{12}$ 參與下再甲基化形成甲硫胺酸。

解題方法

依序從「細胞內功能」與「消化道中能否保留甲硫胺酸」切入：

1. 先列出甲硫胺酸作為蛋白質原料、翻譯起始胺基酸，以及 SAM 甲基供體等細胞功能。
2. 再比較反芻動物與雞隻的消化道。反芻動物的飼料先經瘤胃，瘤胃微生物會分解未保護的胺基酸；雞隻沒有瘤胃，飼料直接進入腺胃、肌胃及腸道消化吸收。
3. 因此說明「過瘤胃」產品是為了讓甲硫胺酸避開瘤胃微生物分解，並在後段消化道釋出、供動物吸收；雞隻則沒有需要「過瘤胃」的消化道區段。

過瘤胃甲硫胺酸的添加目的

反芻動物攝入的未保護甲硫胺酸會受到瘤胃微生物作用，可能被分解或轉化，降低其以完整甲硫胺酸形式到達小腸的比例。過瘤胃甲硫胺酸以包覆或其他保護方式減少其在瘤胃中的分解，使其通過瘤胃後，在皺胃或小腸釋出並被吸收。

核心觀念

膳食纖維是飼料中不易被宿主自身消化酵素分解的碳水化合物與相關植物細胞壁成分。常見成分包括纖維素、半纖維素、果膠、β-葡聚糖、寡糖及木質素；其中木質素不是碳水化合物，但常與細胞壁多醣共同存在。膳食纖維可依水溶性、黏度、發酵性及粒徑等性質分類，不能只用「粗纖維」一項概括。

解題重點是比較兩類動物利用纖維的位置與方式：

• 單胃動物缺乏分解多數植物細胞壁的內源性酵素，纖維主要由大腸微生物發酵，利用程度通常低於反芻動物。
• 反芻動物在瘤胃以微生物發酵纖維，將其轉為揮發性脂肪酸，作為重要能量來源；同時需要足夠有效纖維維持正常反芻與瘤胃功能。

解題方法

依「消化位置與機制 → 消化產物與營養價值 → 對消化道及生理的影響」逐項說明，並分單胃與反芻動物作答。要注意纖維的作用取決於種類、粒徑、含量與可發酵性，因此不宜把纖維一概說成有益或有害。

單胃動物的消化與生理影響

豬、禽等單胃動物的小腸消化酵素無法有效分解纖維素、半纖維素等細胞壁成分。未在小腸消化的纖維進入盲腸與大腸後，可由微生物部分發酵，產生乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸，供腸道上皮與宿主利用；未發酵部分則隨糞便排出。單胃動物對纖維的發酵利用程度受纖維來源、結構及通過消化道速度影響。

膳食纖維對單胃動物的影響包括：

1. 稀釋飼糧能量與養分：高纖維原料常使飼糧能量密度下降，並可能包埋澱粉、蛋白質等養分，降低其消化率。
2. 改變胃腸內容物的物理性質與通過速度：不溶性纖維可增加糞便體積、促進腸道蠕動；部分可溶性纖維吸水形成黏稠內容物，可能延緩胃排空與養分吸收。
3. 提供後腸發酵基質：適量可發酵纖維可增加短鏈脂肪酸生成，支持腸道上皮及微生物生態。
4. 影響飽足與採食量：纖維增加內容物體積與胃腸充盈感，可能降低採食量；實際效果依纖維的發酵性、黏度和添加量而異。
5. 影響糞便性狀與腸道健康：適量纖維有助糞便成形及腸道功能；過量或高黏度纖維則可能降低飼料利用率，並妨礙消化酵素與養分接觸。