110 公務人員升官等薦任 動物技術 家畜營養學 考古題詳解

核心觀念

本題考查維生素 D 的來源、活化代謝與鈣磷恆定功能。維生素 D 是脂溶性維生素，進入體內後須經肝臟與腎臟兩次羥化，形成具主要生理活性的 1,25-二羥基維生素 D₃，又稱骨化三醇（calcitriol）。骨化三醇具有荷爾蒙作用，主要調節鈣、磷的吸收與利用。

解題方法

依「來源 → 肝臟轉化 → 腎臟活化 → 生理功能」的順序作答，並把代謝中間物的名稱、發生部位及功能寫清楚，即能完整涵蓋題目要求。

一、維生素 D 的來源

1. 皮膚合成：皮膚中的 7-去氫膽固醇（7-dehydrocholesterol）受紫外線 B（UVB）照射，先形成前維生素 D₃，再經體溫作用轉變為維生素 D₃（膽鈣化醇，cholecalciferol）。
2. 飼料攝取：動物可由飼料取得維生素 D₂（麥角鈣化醇，ergocalciferol）或維生素 D₃。維生素 D₂與植物中的麥角固醇受紫外線作用有關；動物性來源則以維生素 D₃為主。日曬乾草等飼料也可提供維生素 D。
3. 畜種差異：不同畜種由皮膚合成維生素 D 的能力並不相同，因此實際營養供應仍須考量畜種、日照及飼料來源。

二、代謝路徑

由皮膚合成或飼料攝取的維生素 D，經血液運送至肝臟，再到腎臟活化：

• 肝臟：維生素 D 經 25-羥化，形成 25-羥基維生素 D₃（calcidiol／calcifediol）。此型態是血液中主要的循環型態，也是評估維生素 D 供應狀況的重要指標。

核心觀念

本題考查磷（P）的兩個面向：一是磷在動物體內的結構與代謝功能；二是如何提高飼料磷的消化吸收與留存利用，並減少未利用磷隨糞便排出。

磷在飼料中可分為無機磷與有機磷。植物性原料中的磷有相當部分以植酸磷存在；豬、雞等單胃動物缺乏足量的內源性植酸酶，利用植酸磷的能力有限。反芻動物則可藉瘤胃微生物分泌的植酸酶，分解部分植酸磷。因此，不能只看飼料的總磷含量，還要評估其磷來源、可利用率，以及動物種類與生產階段。

磷的利用效率可用磷的消化、吸收或留存比例表示。例如，以留存率表示時：

實際評估時，應依採用的營養評估系統與試驗方法，區分消化率、吸收率及留存率。

磷的營養生理功能

1. 構成骨骼與牙齒 磷與鈣共同構成骨骼及牙齒的主要無機成分，主要以羥磷灰石等形式存在，維持骨骼硬度、支撐與正常發育。磷供應不足，會影響骨骼礦化與生長。

2. 參與能量代謝 磷是 ATP、ADP 等高能磷酸化合物的重要成分，參與能量的儲存、轉移與利用，也涉及醣類、脂肪及其他營養素的代謝反應。

3. 構成核酸與細胞膜 磷酸基是 DNA、RNA 的結構成分；磷脂則是細胞膜與細胞器膜的重要組成物質，與細胞結構及物質運輸有關。

4. 參與磷酸化反應與酵素調節 許多代謝途徑仰賴磷酸化反應調節酵素活性及分子功能；磷也參與細胞訊息傳遞等生理作用。

5. 維持酸鹼平衡 磷酸鹽可作為體液緩衝系統的一部分。反芻動物唾液中的磷酸鹽亦有助於緩衝瘤胃內容物的酸鹼變化。

提升磷利用效率的方法

1. 依動物需求精準供磷

依動物種類、年齡、體重、生長速度、泌乳或產蛋階段，以及飼料原料的可利用磷含量配方。供磷不足會影響骨骼與生產表現；過量供磷則不能等比例提高利用，反而增加糞磷排出及環境負荷。

配方時應以可利用磷或標準化可消化磷等適當指標估算，而非只以總磷作為依據，並定期檢視原料的磷含量與利用率。

2. 添加植酸酶，釋出植酸磷

在豬、雞等單胃動物日糧中添加適當植酸酶，可水解植酸，釋出原本結合於植酸中的磷，提升磷的消化利用，並降低對無機磷補充料的需求與糞磷排出。

核心觀念

本題考查兩種常見的營養性問題：蹄角質品質不良造成蹄部龜裂，以及仔豬缺鐵性貧血。作答時要分別說明病因與營養預防方式，並指出只增加母豬飼料中的鐵，不能有效提高乳汁鐵含量，無法取代仔豬直接補鐵。

解題方法

依「症狀—缺乏營養素—生理原因—預防方法」逐項作答：

一、家畜蹄部龜裂

蹄壁由角蛋白構成，蹄角質的形成與更新需要營養支持。生物素（biotin）不足會使角蛋白形成及蹄角質品質受影響，角質變弱、易裂；日糧中鋅不足也會損害蹄角質完整性。生物素供應不足時，蹄壁可出現裂紋，增加蹄部受損的風險。

預防上應檢視日糧配方與原料，確保生物素及鋅供應充足；若有蹄部問題，可依日糧狀況補充生物素，並調整微量礦物質供應。蹄部龜裂也受地面粗糙、潮濕及磨耗等因素影響，故營養預防應配合改善飼養環境。

二、仔豬出生後貧血

核心觀念

本題考查飼料能量評估中，**代謝能（metabolizable energy, ME）與淨能（net energy, NE）**的定義、能量分配層級，以及兩種指標用於飼料評價與動物生產時的優缺點。

飼料能量由攝入總能逐步扣除損失，可表示為：

• 代謝能（ME）：消化能扣除尿能與氣體能後，動物可代謝利用的能量。

$ME = DE - 尿能 - 氣體能$

反芻動物的氣體能損失主要包括甲烷；單胃動物通常較少，實務上有時予以忽略。

• 淨能（NE）：代謝能扣除熱增耗（heat increment, HI）後，實際留供維持與生產利用的能量。

$NE = ME - HI$

淨能可再依用途區分為維持淨能與生產淨能，例如維持、增重、泌乳或產蛋等。

解題方法

比較兩者時，依能量流向說明「ME 扣除到哪裡、NE 又多扣了什麼」，再以此推導優缺點。

動物攝入飼料後，能量先經消化吸收，再由尿液及氣體排出；扣除這些損失後得到 ME。動物利用代謝能進行營養物質代謝時，還會產生熱，其中包括消化、吸收、發酵及代謝過程造成的熱增耗。ME 扣除熱增耗後，才是可供維持及生產的 NE。

因此，ME 與 NE 的理論差異在於是否扣除熱增耗。兩者間的差距會受飼料組成、動物種類與生理狀態影響；不同飼料即使 ME 相同，也可能因熱增耗不同而具有不同 NE。

ME 與 NE 的優缺點

核心觀念

本題考查兩種常用植物性蛋白質飼料的比較，作答時要涵蓋兩層：一是營養特性，包括粗蛋白、胺基酸、能量與纖維等；二是抗營養因子及其危害。大豆粕通常是蛋白質品質較佳、使用廣泛的植物性蛋白來源；菜籽粕則含較多纖維，且其利用受硫代葡萄糖苷等因子影響。

抗營養因子是指會降低營養素消化、吸收或利用，或直接造成生理不良反應的物質。危害程度會受原料品種、加工方式、添加量及畜種影響；單胃動物通常較易受纖維、植酸等因素限制。

解題方法

依相同架構分別說明兩種粕類：

1. 營養特性：比較蛋白質含量與品質、胺基酸、能量、纖維及適用性。
2. 抗營養因子：列出主要種類。
3. 危害：說明各因子如何影響消化、代謝或生產性能。
4. 加工與使用上的控制：點出加熱處理、低硫代葡萄糖苷品種及配方調整的作用。

大豆粕

飼料營養特性

大豆粕是大豆榨油後的副產物，粗蛋白含量高，常用作豬、禽及反芻動物的蛋白質補充料。其胺基酸組成相較多數植物性蛋白質來源完整，離胺酸含量尤其有利於補充穀類飼料常見的離胺酸不足；但含硫胺基酸相對不足，配方時仍須注意胺基酸平衡。

大豆粕的能量與蛋白質利用價值會受脫殼程度、榨油方式及熱處理影響。經適當加熱可降低部分熱敏感抗營養因子；加熱不足會留下抑制蛋白質消化的因子，過度加熱則可能降低胺基酸利用率，尤其影響離胺酸。

抗營養因子種類與危害

• 胰蛋白酶抑制因子（trypsin inhibitors）：抑制胰蛋白酶等蛋白質分解酵素，降低蛋白質與胺基酸消化率；未充分加熱時，可能造成生長及飼料利用效率下降。
• 凝集素（lectins）：可與腸道細胞表面結合，干擾腸道功能與營養吸收；含量高或加工不足時，可能影響腸道健康與生產性能。
• 植酸（phytate）：與磷及鈣、鋅、鐵等礦物質形成不易利用的複合物，降低磷與礦物質的消化吸收；單胃動物較缺乏足量植酸酶，影響尤為明顯。
• 寡糖：如棉子糖（raffinose）與水蘇糖（stachyose），單胃動物消化能力有限，發酵後可能增加腸道產氣、造成消化不適，並降低飼料利用效率。
• 抗原性蛋白質：部分大豆蛋白可能引起幼齡動物腸道免疫反應，損害腸黏膜與消化吸收；幼齡動物較需留意。

大豆粕的胰蛋白酶抑制因子與凝集素可藉適當熱處理降低；但過度加熱會使蛋白質及胺基酸受損，因此加工品質須兼顧去活化與營養保留。

菜籽粕