最新飼料配合設計研究(一)

一、最近之畜產與營養學的動向

        人類之營生與世界中之動向息息相關。為一種經濟活動的畜產業即受到世界之激烈變動很大的影響。以日本而言，從美國之牛肉輸入量逐漸擴大，並從泰國等大量輸入去骨雞肉。

        在此情勢中，日本國內的畜產業除了牛肉的生產外目前已邁入生產限制的時代。

        另一方面，從國民之食生活來看，產畜食品在食事之中似已保持確固的地位，是國民所必須之蛋白質供給源。而國民對畜產食品的期望則多樣化，即一方面希望價格降低，一方面則希望更美味。而且，由於畜產是必須的食品大家都非常關心其安全性。

(一)畜產業最近的動向

        畜產業是包括酪農、肉用牛、豬、雞等，這些畜產業今後所處的立場及發展方向有若干不同。以下簡單說明其將來之動向。

1.酪   農

        自進行牛乳之生產調整以來已經過數年以上。牛乳之消費由絕對量來看時，今後固然會增大，但其發展速度依然緩慢，酪農經營之改善主要是設法增加一頭之產乳量。這方面，應用最近發展迅速的胚胎移植等生物學技術，當能使能力高的乳牛大量增殖。

        在營養、飼養方面大家一致希望作出有整齊性的牛群，此點在不久的將來當會實現。而且，使高泌乳牛的能力得以充分發揮的飼料及飼養法亦可能確立。

2.肉用牛

        肉用牛經營是在日本之畜產中與外國競爭時最困難的命題。其最大問題點是土地面積狹小，且土地價格高昂。在自然條件受到限制下欲克服此種問題是很困難的。唯一的方法是經由經濟的多胎技術的開發以減低素牛(肉用子牛)的生產費、提高繁殖力，並改善飼料效率。

        日本之牛肉生產技術在高級牛肉方面冠於全球，但欲降低牛肉生產之成本以對抗外國之輸入，必須導入與從來之技術全然不同的觀念。

3.豬

        除了經由系統造成作出各種系統外，產子數及育成率今後還會繼續提高。而且，除了因雜交種之利用而提高屠體之整齊性外，肉質方面亦會生產出適合國民之嗜好者。

        養豬產業之地理條件、規模、以及種豬之粗飼料利用，肉豬之廚芥利用等今後的發展方面很難預測到。但衛生、管理的技術，今後會有很大進步。

4.雞

        雞卵的消費已達飽和狀態。另一方面，產卵雞之產卵率的提高，已不大有提高之餘地。今後之發展方向是在於抗病性的賦與及卵殼質的提高。

        肉雞方面，有一些人強調肉質的提高，但成效不彰。今後之方向主要在於飼料效率的改善及抗病性的增加，而達到更經濟的生產。

(二)飼料資源之動向

        家畜乃是動物，其所吃的飼料嚴格講起來，除了在特殊的條件下之外，即使是草食家畜，其飼料亦與人類的食料(食物)相競爭。

        有些人還認為，在人口爆炸之下，單胃家畜的飼料已壓迫到人類的生存，必須加以限制。

        惟目前除了主要的飼料用穀物的生產的國家因乾旱等造成一時性的不足外，並不會引起飼料用穀類的不足。

        為了飼料資源的增產，世界各地在進行很多技術開發。其例子有加拿大之菜種的品種改良，美國之高離氨酸玉米的育種，日本之飼料米的育種等。

        另外，與穀類相比生產量很膨大的木質纖維系物質的飼料化，亦進行很多研究。

        將來，由於生物工程學的應用，飼料用穀類的生產收穫量當會大為增加。

        至於蛋白質飼料，與前述之熱能飼料相比，早一步出現不足現象的可能性很強。SPC飼料之開發及利用一時頓挫的現在，其重點似應放在氨基酸的適切利用以增進蛋白質的利用效率。

        如上所述，由世界各地的情況來看，目前飼料資源尚不致匱乏，但日本(台灣亦是如此)大部分的飼料仰賴進口，故最重要的課題是如何增進飼料的有效利用。

(三)營養研究的動向

        營養學的研究目的是瞭解家畜生產上必要之營養素的種類及數量，並明瞭這些營養素的機能，此點將來亦不會改變。茲舉2，3例說明之。

1.有關瘤胃機能的研究

        隨著乳牛能力的提高，單靠瘤胃所合成的微生物蛋白質，已不夠產乳上所必要的蛋白質。

        因此，何種蛋白質在第一胃(瘤胃)內不受微生物的分解，而在第四胃(皺胃)以下被消化吸收的命題在世界中受到很大關心，並進行很多研究。

        其最終的目標是確立乳牛的合理飼養方法以得到7,000kg，甚至於10,000kg以上的乳量。

2.有關氨基酸的研究

        為了提高蛋白質的利用效率，除了要滿足氨基酸的必要量之外，還要保持其最適當的平衡。因此，各種氨基酸的正確定量法，飼料中所含氨基酸之利用率的測定法，以及在各種條件下各種氨基酸要求量等的研究很盛行。

3.在飼料配合，家畜飼養上電腦利用法的研究

        關於營養、飼料的研究情報(資料)現在已達到膨大的量。這些情報必須經過正確的處理才能達成有效率的飼料給與。這方面，電腦的利用在今日是不可或缺的有效手段。今後這方面的研究當更為進展。

        營養學及其相關技術的進步是日新月異的，正確的利用這些技術或知識，以提高家畜之飼料的生產效率，對現階段的畜產是非常重要的事項。我們應當時常導入新的正確的知識，使畜產業更加發展。

二、營養要求與配合設計                

(一)雞之營養與配合設計

        以往日本在配合家禽用飼料時都引用美國NRC的標準。此外尚有英國等飼料標準，日本至1974年亦設定飼養標準。不論是那一種標準其基本事項都是相同的，但有些國家或地區其研究成績有若干不同，飼養形態或飼料狀況亦不一樣。因此，標準上所見到的數值亦不一定相同。

        惟當初日本所制定的飼養標準，由於日本之研究成果尚不充足，故很多地方是沿用美國NRC標準。此後之10年間日本的研究成果亦相當充實，而且飼養雞種的能力提高，飼養規模擴大，標準的數值有加以修訂的必要。

        因此，自1982年以來在日本農林水產省農林水產技術會議所成立的家畜飼養標準檢討會上設置家禽分科會，銳意進行修訂，終於在1984年春天出版了在檢討會上被正式承認之新的標準改訂版。日本飼養標準。家禽(1984年版)是農林水產技術會議事務局編輯而由中央畜產會出版。

1.飼料標準之意義

        飼養標準乃是依據現有之營養學的知識，定出家禽合理飼養時所必須的營養素要求量者。因此，按照此標準時可望得到標準的生產，亦可視之為給予飼料的配合基準。此次的修訂其重點在於1.瞭解要求量之過與不足，需修訂數值者即加以訂定。2.從未來表示，但在做為營養素上當然要表示者進行追加。3.從行政上、產業上的見解需加以修訂者。

        在家禽的飼養上、雞種、規模、飼料原料的種類及入手的難易，各種環境條件或飼料，生產物的價格等變動因素很多。因此，無法列出符合各種條件的飼養標準，而且也要因時、因地加以若干修訂。換言之，此種修訂之優良拙劣乃是將養雞經營導至正確方向或惡劣方向的岐路，此有賴於經營者之知識、能力及經驗。

        此種飼養標準，是在普通的環境下讓雞自由攝取飼料時，雞的成長、產卵、飼料效率、健康性及孵化率或生產物的品質等達到一定的規準，並得以維持正常之狀態而定下來的營養素的最少必要量者。因此，應視條件的變化而隨時調整。

2.飼料之配合設計的觀念

        並非所有的雞都具有相同的能力。體重的大小即直接關係到維持飼料的多寡。產卵的良否直接關係到生產飼料的必要量。即使是呈同一體重，同一產卵率者，各雞種間亦不相同，就是同一雞種亦視個體而異。因此，最正確的做法就是一隻一隻決定其必要量，但現實裡無法做到這一點。尤其在考慮到經濟因素時，多數的雞必須成群飼養。在進行飼料之配合設計時，必須先確立雞群的概念。

        考慮到雞群時最重要的事項就是整齊性。因此，必須體重均一，且產卵性整齊。這方面，問題之一是與個體管理有關連，必須行適確的淘汰，但採取大群管理，並實施統進統出(all in all out)方式的場合是無法做到這一點的，在此我們強調系統的重要性及疾病對策的必要性，而維持較整齊的雞群則與經營的健全有密切關連。

        在飼料配合設計之際首先要考慮到的是不論如何大群其單位仍然是一隻。產卵雞方面以其體重及產卵量，肉雞方面以體重及1日之成長量為基本，此再考慮到雞群間之差異或各種環境因素而決定營養素的要求量。

        其次是要調查能夠利用之飼料的種類及其價格，其中亦包括新飼料資源的發掘。這兩者具備時最終階段是如何配合出最低成本的飼料。

        最低成本的飼料配合可利用線型計劃法(LP)，現在利用電腦很容易計算出來，這方面最好委託電腦的專家處理，即請專家計算，我們可利用即成的軟體。當然有興趣的話亦可考量各種條件，自已加以設計。

3.熱能要求量

        飼養標準1974年版，熱能的要求量是將TDN與ME同時併記。此次之修訂已削去TND，只得留ME，此是很大的改正點。此時產卵雞方面，育成期與前回相同，但產卵期則提高50kcal而為2,750kcal。

        肉雞方面，前版是將蛋白質含量與熱能水準組合表示，但在修訂時間則設定前期3,000kcal，後期3,000kcal之規準量。這是因為肉雞的雞種與以往有很大不同，且熱能含量在16％至23％的範圍內時，熱能含量愈高成長愈佳，從經濟上來看已超越通常之實用範圍，故考慮流通飼料之實態及外國之試驗成績等，而設定實用上高熱能飼料的量，當然還是要視當時之經濟情勢而加以若干調整。

        產卵期之熱能要求量為2,750kcal的理由如下。即產卵期之熱能要求量是由體重及產卵量所決定的，此可以次式表示：ME(kcal)＝115×體重(kg)＋2.2×產卵量(g)＋2×體重增加(g)

        本式顯示雞之每一公斤體重需115kcal，每1g產卵量需2.2kcal的ME，且體重每增減1g各增減2kcal的ME。假設體重為1.7kg，1日平均產卵量為55g(例如產卵率90％，平均卵重61g)，而體重沒有增減時，由上式算來ME的要求量為317kcal(115×1.7＋2.2×55＝196＋121＝317)。

        若這一隻雞一日之飼料攝取量為115g時，其中必須含有317kcal的ME。因此，每公斤飼料中宜含有2,756kcal(317÷115×1,000)的ME。此表示在標準的條件下飼料中E量為2,750kcal，若條件不同時ME的飼料中含量當然會發生變化。

        由上述之說明，可以瞭解雞的ME要求量是由體重(及其變化)與產卵量來決定的，但飼料中ME含量的決定又與飼料攝取量有關連。例如體重1.5公斤的雞平均55g的卵以85％產卵率生產，且每日增重5g時，由上述計算出ME的要求量如下：

        ME(kcal)＝115×1.5(kg)＋22×55(g)×0.85＋2×5(g)＝285kcal

        此種場合若雞的飼料攝取量為95g時，飼料1kg中應含3,000kcal(＝285÷95×1,000)的ME。各種體重，產卵量的ME要求量如表1所示，而且由飼料中之ME含量求出飼料攝取量時如表2所示。

        即體重每增加100g，或日產卵量每增加5g時需要增加11∼12kcal的ME，而且，飼料攝取量每減少5g時飼料中的ME含量每1公斤要增多100∼200kcal。

        一般而言，讓雞自由攝取飼料時，雞會隨著其ME要求量及飼料中的ME含量而調節攝取量。因此，雖然飼料中ME含量一定，但因體重或產卵量有若干差異而引起之ME要求量的變化，會經由飼料攝取量的調節而滿足必要量。但此種情形亦有限度，必須有儘量整齊的雞群才行。

        前述之求ME要求量的公式是根據何種原理而來的必須加以瞭解。首先是每1公斤體重需115kcal的ME，這是根據實際測定發現成雞不做什麼時維持1公斤體重所消費的熱能平均約70kcal。

        而此種消費熱能是以飼料的形式給與，以普通的飼料攝取70kcal，且在飼料之攝取，消化上要多消費約45kcal的熱能，合計需115kcal的熱能。惟此乃是平均的數值，視雞種或飼料的種類而有若干變動。而且，體重2公斤的雞不一定需要1公斤雞的二倍量。實際上使用2公斤前後做實驗的結果來換算1公斤的場合，正確上是與代謝體重(體重之3／4次方的值)成正比。惟以成雞而言，除了特殊者外大部分是在1.5∼2.0公斤的範圍以內，故實用上認為與體重成比例亦沒有什麼錯。

        另外，產卵時比休產時各種生產機能高故消費多量的熱能，且腸內細菌的存在亦提高熱能的要求量，溫度或照明等亦會使熱能要求量發生變化。換言之，必須再度認識上記的數值只是平均值而已。

        產卵方面，就普通的卵(帶殼)測定其熱能時，雖然有若干差異但每100g平均160kcal。根據研究發現生產160kcal的卵(100g)消耗的60kcal的熱能，二者合計需要220kcal(卵1g需2.2kcal)的ME。此當然亦是平均的數值。

        體重增加方面所必要的熱能，視增加部分是蛋白質或脂肪，或是由什麼營養分製造等而有相當大的差異，但依據成雞之實際結果，每增加100g體重需150∼300kcal的熱能，比平均起來每增加1g體重需2kcal的熱能。

4.蛋白質與氨基酸的要求量

        與1974年版的標準相比，育成期及產卵期的蛋白質要求量，修訂版分別降低0.5％(中雛)，1％(幼雛及產卵雞)及1.5％(大雛)。        

        在決定雞的蛋白質要求量時，實際上需要二個階段的作業。其一是決定必須氨基酸的要求量，其二是測定總氮素的代謝量。為了瞭解其實際情形，先說明其測定法。

        首先是測定必須氨基酸的必要量，此係在非必須氨基酸含量亢足時，就各種必須氨基酸一一定出要求量。惟其決定非常繁雜，在幼、中雛方面是以發育為指標而決定出來，產卵雞方面則未臻理想。

        最近使用N氨基酸動態的調查蛋白質在體內的合成及分解的樣相，將來包括卵的生產在內其實態將告明瞭。目前產卵雞方面是由飼養試驗的結果計算其數值，故即使有若干之變更亦不會有很大錯誤。

        其次是總氮素的必要量，此在雛雞方面有相當之研究，但產卵雞方面資料仍然不足。這是在必須氨基酸要求量滿足時，調查氮素的出納所求出者，而前述之蛋白質的代謝回轉(合成及分解的樣相總合起來者)的測定今後當是很大的武器。

        現在，蛋白質的要求量是以下式求出，由此式亦可看出，視飼料中之蛋白質的質(必須氨基酸的含量及其利用率)而有很大的差異。

        蛋白質要求量(g)＝1／(0.83×0.62)×｛1.3×體重(g)＋0.18×增重量(g)＋0.12×產卵量(g)｝

        在此式中，1.3g是維持1公斤體重時必須的蛋白質量，同樣0.18g是每增重1g時必要的蛋白質量，0.12g是每產卵1g所必要的蛋白質量，但如前所述可能會再變更，這是迄今所進行之實驗的平均數值，係依據氮素出納及成分分析的結果所得到者。

        另外，0.83則是飼料中蛋白質的平均消化率當做83％者，0.62是吸收蛋白質的生物價(蛋白質的利用效率)當做62％者，從而假定飼料蛋白質的平均利用率為51.5％(83％×62％)者。若不充分認識依據此種假定所得到的數值時，單靠此數值來配合飼料有時會造成錯誤的配合。

        現在假設在飼料配合時蛋白質要求量完全正確，但若必須氨基酸的要求量不足時上記的數值就完全變得不正確了。為了明瞭起見可簡單舉一例說明之，產卵雞的精氨酸(arginine)的必要量為1日1隻0.92g，若在蛋白質含量1.5％的飼料中其他氨基酸均含有必要量，但精氨酸只含有0.74g(要求量的80％)的話，所有的氨基酸只被利用80％(實際上並非全部都如此)。

        此種15％蛋白質含量的飼料是不夠需要，必須提高至18.75％(15％÷0.8)。反過來，若所有的必須氨基酸含量均比要求量多5％時，蛋白質含量亦可降低至14.3％。惟不能因為必須氨基酸含量多就無限制的降低蛋白質含量。因為非必須氨基酸在蛋白質合成上亦是必要的。

        按照前述之公式以體重1.7kg，1日產卵量55g來計算時括號內的值為8.81g，若消化率100％，生物價100％，飼料攝取量115g時，蛋白質含量只要7.7％即可，但實用飼料方面以12∼13％(產卵雞的場合)為最低限度。當然會因產卵量或飼料攝取量而異，嚴密而言，應一隻一隻計算。

        1984年版之重大修訂點，是除了上述之蛋白質外，各種氨基酸的要求量亦大幅變更。同時，產卵雞之育成期及肉雞方面，列出飼料中各ME含量之氨基酸要求量，並且在產卵期列出1日1隻之要求量。如前所述，飼料中之ME含量常因各種因素而變動故不一定要執著於標準所揭載的量，若ME含量高而飼料攝取量降低時氨基酸含量應隨之增高。即氨基酸的必要量不在於飼料中的含量，最重要的是雞能攝取多少。

        例如，幼雛用飼料的ME含量若為2,800kcal／kg(2.8mcal／kg)時，因精氨酸的必要量為3.45g／mcal，故此種飼料1公斤中應含9.66g(＝3.45g×2.8)的精氨酸，此相當於0.97％而與標準所示之％值一致。若ME含量為2,900kcal(2.9mcal／kg)時，此飼料必須有1.00％(＝3.45×2.9÷1,000／100)的精氨酸。另外，產卵期方面是以1日1隻的值表示，這是為了容易計算攝取飼料中所含的氨基酸量。

        在進行實際之飼料配合的設計時，首先考慮各種因素而定出ME含量，接著計算符合ME含量之必須氨基酸含量，再調查將使用之飼料原料的氨基酸含量(或由飼料成分表找出)，然後按照線型計劃法以電腦設計出最低成本的飼料配合。在使用通常之飼料原料時，蛋白質含量必須充足，但有一個重要的問題，就是要考慮飼料原料中各種氨基酸的有效性。

        根據研究，抽出大豆蛋白質方面各種氨基酸呈現90％以上的有效性(雛雞的場合)，但苜蓿之抽出蛋白質通常只有70∼80％的有效性，尤其是甲硫氨酸(methionine)更低至50％。這方面的研究成果還不多，今後必然會有進展，目前平均的生物價62％還是有採用的必要。

5.其他成份

        礦物質、維他命的必要量亦有相當變更，其中尚追加從來未列出之非有機態(phytin)磷的必要量、氯、鎂、硒及亞麻仁油酸的必要量。非有機態磷在穀類主體的配合時必須多加注意，但其他營養素在通常之飼料內大體含量充分。惟鈣、磷、鈉及維他命類通常不足，在飼料配合之際必須加以考慮。

        在標準上未列舉出來，UGF(未知成長因子)宜以某種形態成為考慮的對象。另外，有些飼料原料有其一定之配合容許量，故在電腦計算時應列出其上限。新的飼料資源的開發固亦必要，但在利用時應檢討容許界限或利用性。有時雖然考慮到其特殊效果，但不宜過度相信。最重要的是考慮如何降低成本。

                                                             飼料營養雜誌(68~76)－林達雄．八六年七期

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