109 專技高考高等考試 畜牧技師 家畜營養學 考古題詳解

核心觀念

本題考查飼糧碳水化合物的分類，以及瘤胃微生物如何將碳水化合物發酵成反芻動物可利用的能量來源。

碳水化合物可依其在植物中的位置與功能，概分為：

• 結構性碳水化合物：主要是植物細胞壁多醣，常見者為纖維素、半纖維素與果膠。
• 非結構性碳水化合物：主要是植物儲藏或可溶性醣類，常見者為澱粉、單醣與雙醣。

分類時要留意：果膠屬植物細胞壁多醣；但在部分飼料分析或營養分類系統中，果膠會歸入非纖維性碳水化合物。因此本題可將果膠列為結構性碳水化合物，並註明此分類慣例。

解題方法

先各列出三種代表性飼料成分，再依「微生物分解複雜多醣、醣類發酵、生成終產物」的順序說明瘤胃內消化。

一、飼糧中碳水化合物的例子

二、碳水化合物在瘤胃中的消化過程

瘤胃內以厭氧微生物為主，缺乏反芻動物自身分泌的纖維素酶；纖維素、半纖維素等複雜碳水化合物，主要靠微生物酵素分解。

可整理為：

核心觀念

本題考查鈣在動物體內的生理功能，以及血鈣如何透過骨骼、腎臟、腸道與內分泌系統的負回饋維持恆定。作答時可先列鈣的主要功能，再以「血鈣下降」和「血鈣上升」兩種情況，說明副甲狀腺素、活性維生素 D 與降鈣素的作用方向。

血液中的鈣可分為游離鈣、與蛋白質結合的鈣，以及與陰離子形成複合物的鈣；其中游離鈣具有生理活性，是調節血鈣的重要訊號。

鈣在動物體內的生理功能

1. 構成骨骼與牙齒：鈣與磷等礦物質形成骨骼及牙齒的主要無機成分，提供支撐、保護與承重功能；骨骼同時也是可動員的鈣儲存庫。
2. 肌肉收縮：鈣離子參與肌肉興奮與收縮的耦合，包括骨骼肌、心肌與平滑肌的作用。
3. 神經傳導與神經肌肉傳遞：鈣離子參與神經末梢釋放神經傳導物質，並影響神經與肌肉的興奮性。
4. 血液凝固：鈣是凝血過程所需的輔因子之一。
5. 酵素與細胞訊號調節：鈣離子可作為細胞內第二訊息，參與酵素活性、荷爾蒙分泌、細胞膜穩定性與通透性，以及細胞生長與分裂等作用。

血鈣恆定的調節

血鈣主要受副甲狀腺素（parathyroid hormone, PTH）、活性維生素 D（calcitriol，$1,25$-二羥基維生素 D）與降鈣素（calcitonin）調節。可用以下方向掌握：

血鈣降低時：PTH 與活性維生素 D 協同升高血鈣

當副甲狀腺感受到血中游離鈣降低，會增加 PTH 分泌。PTH 主要作用如下：

核心觀念

乳牛產後酮症的核心，是泌乳初期能量需求快速上升，但乾物質採食量尚未同步增加，造成負能量平衡。此時體脂大量動員，肝臟處理脂肪酸的能力又受葡萄糖供應限制，酮體因而累積。答題應依序交代「能量不足、脂肪動員、肝臟代謝改變、酮體增加」，再說明飼糧如何改善能量供應並降低風險。

酮體主要包括乙醯乙酸、β-羥丁酸（BHBA）及丙酮。乳牛血中 BHBA 升高是判斷酮症的重要指標；酮症可伴隨食慾下降、產乳量降低及體重減輕。

酮症生成機制

1. 產後能量負平衡 產乳量及乳糖合成需求迅速增加，乳糖合成需要大量葡萄糖；然而產後初期採食量受限，飼料提供的能量與葡萄糖前驅物不足，形成能量缺口。

2. 體脂動員，游離脂肪酸大量進入肝臟 負能量平衡促使脂肪組織分解三酸甘油酯，釋出非酯化脂肪酸（NEFA）進入血液，再被肝臟攝取。肝臟內脂肪酸經 β 氧化產生乙醯輔酶 A（acetyl-CoA）。

3. 草醯乙酸優先用於糖質新生，乙醯輔酶 A 難以完全氧化 反芻動物的葡萄糖主要仰賴肝臟糖質新生。產後葡萄糖需求高，草醯乙酸（oxaloacetate）被大量用於糖質新生，使其供應不足以讓乙醯輔酶 A 充分進入檸檬酸循環。多餘的乙醯輔酶 A 因而轉向酮體生成。

$\text{脂肪組織脂解} \rightarrow \text{NEFA} \rightarrow \text{肝臟}\ \beta\text{氧化} \rightarrow \text{乙醯輔酶 A}$

$\text{草醯乙酸不足} \rightarrow \text{檸檬酸循環受限} \rightarrow \text{乙醯輔酶 A 轉為酮體}$

4. 肝臟脂肪堆積加重代謝負擔 肝臟攝取的脂肪酸若未能充分氧化或輸出，也會重新合成三酸甘油酯而堆積，形成脂肪肝。脂肪肝會進一步妨礙肝臟代謝與能量調節，使酮症更難改善。

解題方法與飼糧調整

配方調整的切入點，是同時處理兩件事：提高乾物質採食量與可利用能量，並增加葡萄糖前驅物供應。只增加飼糧能量密度，卻忽略採食量、瘤胃健康與產前體況，無法有效預防或舒緩酮症。

核心觀念

玉米酒粕是玉米製造酒精後的副產物。題目重點在於掌握兩件事：澱粉經發酵轉為酒精與二氧化碳後，殘留營養素相對濃縮；但酒粕的成分與營養利用率會因製程和原料品質而變動。

常見的玉米乾酒粕含可溶物，英文稱 DDGS（distillers dried grains with solubles）。乾磨製程中，玉米粉加水液化、糖化後進行酵母發酵，蒸餾回收酒精。剩餘醪液中的固形物經分離，液相濃縮成可溶物，再與固形物混合並乾燥，即成 DDGS。若沒有加入濃縮可溶物，產品則稱 DDG；濕式副產物則包括濕酒粕與含可溶物濕酒粕。

玉米約有三分之二為澱粉。澱粉被移除後，蛋白質、脂肪、纖維與礦物質等成分通常相對濃縮，常以「約為原玉米的三倍」作為概略理解；這是相對濃縮的概念，並非各批酒粕固定不變的成分比例。

解題方法

依序從「製程如何改變營養組成」、「哪些動物較能利用」及「使用時有哪些風險」三方面作答。營養價值不能只看粗蛋白，還要同時評估能量、胺基酸品質、纖維、脂肪與礦物質；使用風險則要連結原料來源、乾燥程度、儲存狀況與飼養對象。

一、營養價值

• **能量與脂肪：**玉米酒粕保留玉米胚芽中的油脂，粗脂肪含量通常高於玉米粒，可供應能量。但酒粕的纖維較高、能量消化率較低，因此其代謝能或淨能不能只憑粗脂肪推估。酒精廠若有回收玉米油，酒粕脂肪與能量會降低，批次間差異也會增加。
• **蛋白質：**粗蛋白通常約為乾物質的四分之一至三分之一，適合作為蛋白質補充原料。反芻動物可利用其中相當比例的瘤胃逃逸蛋白；單胃動物則須進一步考量胺基酸組成與消化率。
• **胺基酸：**玉米酒粕的離胺酸含量偏低，且離胺酸容易受乾燥過熱影響而降低有效性。因此配製豬、禽飼糧時，不能把粗蛋白高直接等同於蛋白質品質佳，應依可消化胺基酸需求補充或調整配方。
• **纖維：**澱粉發酵移除後，纖維比例相對提高。反芻動物能利用其中部分纖維作為能量來源；豬、禽對纖維的利用能力較有限，添加量需配合生產階段與飼糧配方。
• **磷與其他礦物質：**玉米酒粕含磷量高，發酵過程也會使部分植酸磷釋出，通常比玉米中的磷更容易利用。配方時應將其納入總磷與可利用磷計算，避免在已供應充足時仍過量添加磷源。鈣、硫及鈉等含量也須依批次分析納入考量。

二、原物料特性

玉米酒粕不是單一規格的標準化原料，營養組成會受以下因素影響：

核心觀念

本題考查**飼糧陽離子－陰離子差（dietary cation-anion difference, DCAD）**及其在乳牛不同生產階段的應用。飼糧中主要影響酸鹼平衡的陽離子為鈉、鉀；主要陰離子為氯、硫。這些離子被吸收後會影響體液的強離子差與酸鹼狀態，進而影響血液 pH、鈣恆定與產後低血鈣風險。

實務上常見的 DCAD 公式為：

式中各礦物質含量均以飼糧乾物質百分比表示；分母是各元素的當量換算係數。簡寫為：

此簡式指各離子的毫當量濃度，不能直接把元素重量百分比相加減。部分研究或配方系統採用硫乘以 0.6 的修正式，使用時須確認公式定義一致，不可混用。

主要離子與來源如下：

• 陽離子：鈉（Na⁺）、鉀（K⁺）；鈣（Ca²⁺）、鎂（Mg²⁺）也具陽電荷，但典型乳牛 DCAD 公式通常不列入。
• 陰離子：氯（Cl⁻）、硫（以硫酸根等形式存在）；磷酸根等也帶負電，但典型公式通常不列入。

解題方法

先辨認題目問的「血液陰離子與陽離子濃度」，核心是列出用來估算飼糧酸鹼效應的主要離子，再用 DCAD 衡量陽離子相對於陰離子的差值，最後依乳牛生產階段調整方向。

1. 先把飼糧分析值換算為毫當量

假設某飼糧乾物質含 Na 0.20%、K 1.20%、Cl 0.40%、S 0.20%，代入公式：