112 專技高考高等考試 畜牧技師 家畜營養學 考古題詳解
第 一 題15 分
請回答下列問題：
(一) 請說明鋅在家禽生理所扮演的角色、引起鋅缺乏的主要原因，以及缺乏時將引起的症狀。（15 分）
(二) 鋅在飼料中常見的添加形式有氧化鋅、硫酸鋅、胺基酸螯合鋅。請說明三者在小腸吸收的效率差異及可能原因。（10 分）
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核心觀念
本題考查家禽的鋅營養，包括鋅作為必需微量礦物質的生理功能、造成缺乏的膳食因素、缺鋅症狀，以及不同鋅源在腸道中的溶解與吸收差異。判讀時須分清「飼料中含有鋅」與「鋅能被消化道利用」：植物性原料中的植酸會結合鋅，使鋅的生物利用率下降。
解題方法
依題目兩小題分別作答：
- 生理功能、缺乏原因與症狀：先列鋅參與的酵素和生理過程，再從攝取不足、飼料成分拮抗及需求增加說明缺乏原因，最後按幼禽、繁殖禽與胚胎整理症狀。
- 鋅源吸收效率：比較氧化鋅、硫酸鋅與胺基酸螯合鋅在消化道中的溶解、解離及與植酸等物質的作用，再說明其對小腸吸收的影響。
（一）鋅在家禽生理的角色、缺乏原因與症狀
1. 生理角色
鋅是多種酵素的組成成分或活化因子，也參與基因表現、細胞生長與組織修復。對家禽而言，主要功能包括：
- 酵素反應與代謝：參與碳酸酐酶、鹼性磷酸酶等鋅依賴性酵素的作用，支持酸鹼平衡、磷酸代謝及骨骼形成。
- 骨骼與軟骨發育：參與骨基質形成、細胞增殖與骨骼礦化；缺鋅會影響長骨及關節正常發育。
- 皮膚與羽毛形成：支持上皮細胞分化、角質形成及羽毛生長。
- 蛋與胚胎發育：碳酸酐酶參與輸送形成蛋殼所需的碳酸氫根；鋅亦支持胚胎骨骼及組織發育。
- 免疫與繁殖：維持免疫細胞功能、蛋白質合成、生殖功能與正常生長。
2. 引起鋅缺乏的主要原因
- 飼料鋅含量不足：原料鋅含量受種類與來源影響，配方未補足可利用鋅時，容易造成攝取不足。
- 植酸含量高：穀類與油籽粕等植物性原料所含植酸可與鋅結合，形成難吸收的複合物，降低小腸可利用鋅。
- 鈣等礦物質過高或比例失衡：高鈣日糧會加重鋅利用的不利影響；繁殖禽日糧中的高鈣、高磷及高植酸組合，亦可能使胚胎缺鋅問題加劇。
- 需求提高或利用受限：幼禽快速生長、繁殖與胚胎發育階段需求較高；若同時有腸道吸收不良，缺乏風險也會上升。
3. 缺鋅症狀
- 幼禽生長與骨骼異常：生長遲緩、食慾下降；腿骨縮短、變粗，跗關節腫大，嚴重時骨骼發育不良。
- 皮膚與羽毛異常：足部等處皮膚乾燥、鱗屑化或增厚，羽毛生長不良、羽化遲緩；嚴重時死亡率上升。
- 繁殖與蛋殼問題：種禽繁殖表現及孵化結果受影響；
第 二 題25 分
請說明抗營養因子（anti-nutrient factor）的定義。生大豆含有哪些抗營養物質？請個別說明要如何減少這些抗營養物質對豬隻的影響。（25 分）
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核心觀念
抗營養因子（anti-nutritional factor, ANF）是存在於飼料原料中的天然或加工形成的成分，會干擾營養素的消化、吸收或利用，因而降低飼料的營養價值；有些還會直接損害腸道或造成生理異常。
本題重點是掌握兩件事：一是辨認生大豆中的主要抗營養物質，二是將每種物質的作用，連結到相應的減害方式。作答時可先分辨「可藉加熱處理的熱敏性成分」與「加熱不易破壞的成分」，再分項說明。
生大豆的抗營養物質及對豬的減害方法
| 抗營養物質 | 對豬隻的影響 | 減少影響的方法 |
|---|---|---|
| 胰蛋白酶抑制因子（trypsin inhibitors），包括 Kunitz 型及 Bowman–Birk 型 | 抑制胰蛋白酶等蛋白水解酵素，降低蛋白質消化率；也會刺激胰臟分泌消化酵素，增加胰臟負擔，降低生長與飼料利用效率。 | 對大豆適當加熱，例如蒸煮、烘焙或擠壓膨化，使抑制因子失活。處理不足會殘留抑制活性；過度加熱則會降低胺基酸利用率，尤其須注意離胺酸受損。 |
| 大豆凝集素（soybean agglutinin；植物血球凝集素） | 與腸黏膜上皮細胞受體結合，損害腸道黏膜與吸收功能，可能造成腹瀉、養分吸收不良及生長受阻。 | 充分加熱使凝集素變性失活；實務上採用適當熱處理的大豆粕或熟化大豆，避免直接餵飼未處理生大豆。 |
| 大豆抗原蛋白，主要如 glycinin、β-conglycinin | 尤其對幼齡、離乳仔豬，可能引發腸道免疫反應或過敏性反應，造成腸黏膜受損、腹瀉及生長下降。 | 以適當熱處理降低抗原性；也可使用發酵大豆粕或酵素處理大豆蛋白，降低抗原蛋白含量與活性。 |
| 寡糖，主要為棉子糖（raffinose）與水蘇糖（stachyose） | 豬隻缺乏足夠的 α-半乳糖苷酶，難以在小腸消化，寡糖進入後腸發酵，可能造成產氣、腹脹、軟便或腹瀉，並影響能量利用。 | 可採用微生物發酵、酵素處理（如添加 α-半乳糖苷酶），或選用寡糖含量較低的加工大豆產品；熱處理對這類寡糖的去除效果有限。 |
第 三 題10 分
請回答下列問題：
(一) 請說明條件式必需胺基酸（conditional essential amino acid）與必需胺基酸（essential amino acid）的差別。（10 分）
(二) 請說明精氨酸在早期離乳仔豬的營養中被視為必需胺基酸的可能原因。（15 分）
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核心觀念
胺基酸是否「必需」，判斷重點在於動物體內的合成能力，能否滿足特定生理階段的需要。
- 必需胺基酸（essential amino acid）：動物無法自行合成，或合成量遠低於生理需求，必須由日糧供應，才能維持正常生長、維持與生產。
- 條件式必需胺基酸（conditionally essential amino acid）：動物具有合成能力，但在特定生理或營養條件下，合成量不足以滿足需要，因而必須由日糧額外供應。相關條件包括幼齡、快速生長、疾病、緊迫，或其他胺基酸前驅物不足。
因此，兩者的差別在於：必需胺基酸的內生合成能力不足具有較根本或持續的特性；條件式必需胺基酸則是在特定情況下，需求超過內生合成量。
解題方法
作答時可依序說明「能否合成」及「合成量是否足夠」：
- 動物不能自行合成，或合成量不足以供應基本生理需要：列為必需胺基酸。
- 動物雖能自行合成，但特定生理階段或條件使需求增加、合成下降，導致供應不足：列為條件式必需胺基酸。
解題技巧
不要把「條件式必需」解釋成「平常完全不需要」。它仍有生理需要，只是在一般條件下內生合成通常足以支應；條件改變後，才需要特別提高日糧供應。胺基酸的分類也須搭配物種與生理階段判斷。
（二）精氨酸在早期離乳仔豬中的營養重要性
核心觀念
精氨酸可由動物體內合成，但早期離乳仔豬的內生合成量，可能不足以支應快速生長與腸道發育的需要，因此可視為條件式必需胺基酸。傳統飼料營養學也常以「仔豬必需」描述其實際日糧需求；兩種說法都強調仔豬需從飼料取得足量精氨酸。
解題方法
可從「供應不足的原因」與「精氨酸的用途」兩方面說明。
一、早期離乳後，日糧攝取與內生合成供應容易不足
第 四 題25 分
以泌乳牛為例，說明酮體（ketone bodies）的組成成分、生成時機與部位、生理功能，以及代謝部位。（25 分）
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核心觀念
酮體是脂肪酸分解與能量代謝的中間產物，主要包括：
- 乙醯乙酸（acetoacetate，AcAc）
- β-羥丁酸（β-hydroxybutyrate，BHB；又稱 β-羥基丁酸）
- 丙酮（acetone）
嚴格來說，β-羥丁酸並非化學結構上的酮類，但在生理與營養學上仍列為酮體。
本題重點是把酮體代謝依序說明：何時生成、在哪裡生成、有哪些功能，以及生成後在哪些組織代謝利用。以泌乳牛為例，須同時掌握瘤胃上皮對丁酸的代謝，以及泌乳初期負能量平衡造成的肝臟酮體生成。
解題方法
先分辨泌乳牛酮體的兩種主要來源：
- 正常瘤胃發酵來源：瘤胃微生物發酵飼料產生揮發性脂肪酸，尤其是丁酸；丁酸被瘤胃上皮吸收時，部分轉變為 β-羥丁酸及乙醯乙酸。
- 體脂動員來源：泌乳初期若攝入能量不足以滿足泌乳需求，脂肪組織釋出非酯化脂肪酸（NEFA），由血液運送至肝臟。肝臟將脂肪酸氧化產生乙醯輔酶 A；當乙醯輔酶 A 供應超過檸檬酸循環可利用的程度時，便轉向酮體生成。
回答時將這兩種生成途徑分開，再補充酮體的生理功能與利用組織，即可完整涵蓋題目要求。
酮體的生成時機與部位
瘤胃上皮：進食與瘤胃發酵後的正常生成
飼料經瘤胃微生物發酵後會產生乙酸、丙酸及丁酸等揮發性脂肪酸。丁酸由瘤胃上皮吸收時，部分轉變為 β-羥丁酸與乙醯乙酸，進入血液供組織利用。因此，健康反芻動物即使沒有酮症，血液中也有一定量的酮體。
肝臟：泌乳初期負能量平衡時生成增加
泌乳牛產犢後，乳量與乳糖合成需求迅速增加；乳糖合成需要大量葡萄糖，而牛又須靠糖質新生維持血糖。若採食量增加速度追不上泌乳所需能量，便會形成負能量平衡，促使脂肪組織分解三酸甘油酯，釋出 NEFA 送至肝臟。
肝細胞將 NEFA 進行 β-氧化，產生大量乙醯輔酶 A。此時草醯乙酸等中間物須支援糖質新生，檸檬酸循環對乙醯輔酶 A 的氧化能力相對受限；多餘的乙醯輔酶 A 因而進入酮體生成途徑。酮體生成主要發生於肝細胞粒線體。