飼糧中甲硫胺酸、膽鹼和含硫化合物
三者交互作用對離乳仔豬的影響
顏宏達 賀華興
台灣養豬科學研究所
前 言
離乳仔豬的飼糧如果缺乏甲硫胺酸會使其每日增重和飼料利用效率降低 ( Bell et al，1950；Shelton et al；1951 )。完整的甲硫胺酸分子有四項功能 (1)合成蛋白質、(2)提供硫–核腺鹼基–甲硫胺酸 ( S-adenosyl methionine ) 不安定的甲基 ( Stryer，1981 )、(3)無機硫的來源 ( Almquist，1981 )、(4)胱胺酸的合成 ( Stryer，1981 )。現已有確的證據足以支持一種結果即豬隻的飼糧中膽鹼和甲硫胺酸有所關連。Russet et al. ( 1979b ) 報告稱，在蛋白質 11 %半純化的飼糧中含有 0.32% 甲硫胺酸，補充膽鹼有良好反應。
補充含硫化合物會加速家禽生長 ( Gordon and Sizer，1955；Ross et al.，1972 )。Baker ( 1976 ) 報告，雞飼糧中添加無機硫化合物可以減少胱胺酸而非甲硫胺酸的需要。但少有報告提到豬隻營養中硫的代謝。對豬而言，在飼料中添加含硫化合物似乎可以降低含硫胺基酸的需要量，同時也會促進飼料中蛋白質的利用效率 ( Mc Gilliy ray 1979 )。先前的試驗曾對老鼠、人類、雛雞以及雛火雞所做的試驗結果顯示：甲硫胺酸、膽鹼及無機硫三者存在著某種特定相互關係 ( Byington et al.,1972；Vemury et al.,1980；Miles et al.,1983 a,b )。
本試驗的目的即在探試仔豬飼糧中，甲硫胺酸、胺鹼和含硫化合物之間相互關係。又 Acuff 和 Smith ( 1982 ) 稱，含硫化合物量改變鼠體內硒 ( Se ) 的吸收。因此，搜集資料亦包括探討豬是否亦會發生同樣的情形。
材料與方法
二試驗採用 288 頭離乳仔豬。每欄有 6 頭豬隻，三週齡開始進行試驗之體重平均為 5.5 kg，依其體重、性別、胎次逢機分配於每一欄中。每一處理有三重複，試驗期間 5 週。豬隻試養在密閉的保育舍內，金屬地板的高架床面積為 0.8×2.5 平方公尺。使用電扇之通風設備保持恆定室內氣溫。21 日齡的離乳仔豬飼餵未額外添加維生素和礦物質之玉米–大豆粉飼料。二天內完成安排試驗之處理。水以鐵硫離子交換器過濾後充分供應，並以任食方式供應飼料。每週測定豬隻增重和飼料消耗。
處理 (1) 以玉米–大豆粉飼糧 ( 表 1 )，補充最低臨界量的含硫胺基酸 ( 0.25% 含硫胺基酸，0.30% 胱胺酸 )，並補充離胺酸之總量達 1.13%，預混料中添另無膽鹼、無硫之維他命和礦物質。另外七個處理的設計以玉米來調整。處理 (2)添加 0.17% DL–甲硫胺酸，處理 (3) 添加 0.29% 二氫檸檬酸膽鹼 ( Choline dihydrogen citrate ) 處理 (4)添加 0.25% 硫酸鈉，處理 (5) 添加 0.29% 二氫檸檬酸膽鹼和 0.17% 甲硫胺酸，處理 (6)添加 0.29% 二氫檸檬酸膽鹼和 0.25% 硫酸鈉，處理 (7)添加 0.17% DL–甲硫胺酸和 0.25% 硫酸鈉，處理 (8)添加 0.17%甲硫胺酸、0.29%二氫檸檬酸膽鹼和 0.25% 硫酸鈉。如處理內未添加硫酸鈉的各組，另添加足量的碳酸鈉使鈉能平衡。
表 1 基礎飼糧
項 目 |
% |
| 黃玉米 大豆粉 糖 玉米油 磷酸二鈣 石灰石粉 鹽 微量礦物質預混料 維他命預混料 抗生素 ( 不含硫 ) Ｌ–離胺酸–鹽酸 碳酸氫鈉 合 計 組成份分析 粗蛋白 含硫胺基酸 ( 0.25 甲硫胺酸＋0.30 胱胺酸) 離胺酸 鈣 磷 |
59.8 22.94 10.00 3.00 2.00 0.80 0.25 0.20 0.10 0.25 0.34 0.30 100.00
16.18 0.55 1.13 0.82 0.68 |
為能精確的計算飼糧胺基酸的含量，試驗前先分析大豆粉和玉米樣品。試驗結束每頭豬絕食 24 小時後，再經由頸部放血。在每一含抗凝劑和不含抗凝劑的真空試管中，分別收集大約 10 ml 的血液。樣品迅速移在冰浴中冷卻。血液中血色素和血紅素分別以 Mc Govern et al. ( 1955 ) 精確測定法和鈷胺變性血紅素法 ( Stadie，1920；Drabkin 和 Austin，1935 ) 來測定。血清中的三酸甘油酯和血清鹼性磷酸鋛以 Russett et al. ( 1979b ) 的方法分析。餵飼處理 (3)、(5) 和 (8)組飼料之每一欄平均體重接近的公豬和女豬屠宰以採取肝臟 ( 中葉 )、左腎、肌肉 ( 左半膜 ) 和所有的血液樣品後迅速冷凍用 Olsen et al. ( 1975 ) 的螢光檢驗測定的濃度。
資料採用最小乘積變方加以分析，完全逢機設計 23 複因子處理的主效應和交互作用，更進一步分析交互作用是否達顯著水準。最初體重當做共變數以測定各種性能項目。
結果和討論
甲硫胺酸×膽鹼×含硫化合物和每日增重 ( P < 0.001 ) 的交互作用結果列於表 2。與基礎飼糧處理 (1) 比較，僅添加甲硫胺酸之處理 (2)，僅添加膽鹼處理 (3) 和僅添加硫酸鈉處理 (4)三組並未提高每日增重。但是添加硫酸鈉和膽鹼處理 (6)和添加硫酸鈉和甲硫胺酸處理 (7) 之每日增重顯然有改善效果 ( P < 0.05 )。處理 (8)雖然添加以上各種化學物質，但並使每日增重有較處理 (6)和處理 (7)為佳。添加甲硫胺酸和膽鹼之處理 (5)較添加甲硫胺酸之處理 (2)更能促進每日增重 ( P < 0.05)。
表 2 甲硫胺酸，膽鹼和含硫化合物對豬隻 ( 3~8 週齡 ) a 的影響
| 飼糧處理 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | S E |
| DL–甲硫胺酸，% 二氫檸檬酸膽鹼，% ( Choline dihydrogen citrate ) 硫酸鈉，% |
0 0
0 |
0.17 0
0 |
0 0.29
0 |
0 0
0.25 |
0.17 0.29
0 |
0 0.29
0 |
0.17 0
0.25 |
0.17 0.29
0.25 |
|
| 每日增重 b，kg 飼料：增重 c 飼料採食量，kg／日 |
0.35 1.83 0.64 |
0.33 1.83 0.61 |
0.36 1.87 0.67 |
0.33 1.87 0.62 |
0.37 1.78 0.65 |
0.40 1.73 0.69 |
0.39 1.71 0.66 |
0.38 1.78 0.66 |
0.012 0.043 0.08 |
a. 試驗 1 和 2 之資料的平均值。
b. 膽鹼×含硫化合物×甲硫胺酸之效應 ( P<0.01 )。
c. 膽鹼×含硫化合物×甲硫胺酸之效應 ( P<0.01)。
添加甲硫胺酸於基礎飼料不能改善生長性能，因為飼糧並沒有甲硫胺酸的缺乏。同樣地，無法獲致添加膽鹼的反應，顯示本來該飼糧就未有膽鹼的不足。根據 Sasse 和 Baker ( 1974 ) 報告，當飼糧中甲硫胺酸胱胺酸比率太低，胱胺酸比甲硫胺酸更是一限制胺基酸時，這時無機硫就會發生作用。額外添 0.25% 硫酸鈉並不能積極改善豬隻生長性能可由前述的報告來加以解釋。基礎飼糧中胱胺酸含量較甲硫胺酸為高，而所有含硫胺基酸的含量只是在最低需要量上 ( 0.55% )，當補充甲硫胺酸後，胱胺酸比率相對地降低而成為限制胺基酸。在此種情況下，無機硫就可以發生效應。因此添加甲硫胺酸和硫酸鈉之處理 (7)提高了 ( P < 0.05 ) 生長率達 11.4%。
Miles et al. ( 1983a ) 指出：能否得到添加膽鹼或含硫化合物之最大的經濟利益，完全端視飼糧中二者的含量。當硫酸鈉和膽鹼一塊補充時 ( 處理 6 ) 每日增重改進 14.3%。如此證實 Miles et al. ( 1983a ) 的結論。膽鹼在提供不安定甲基來源上，和甲硫胺酸共同擔負相同的功能 ( Mahn et al., 1938；Griffith 和 Mulford，1941 )。膽鹼可以降低甲硫胺酸的需要量。在此情況下，胱胺酸較甲硫胺酸更為限制胺基酸。如添加硫酸鈉 ( 處理 6 ) 或添加所有化合物 ( 處理 8 ) 之豬隻性能改善成績和處理 (6) 添加膽鹼和硫酸鈉類似。本試驗結果詳細指出，添加膽鹼和含硫化合物所產生的效應完全在於甲硫胺酸含量的充分或不足，即如飼糧中甲硫胺酸和胱胺酸充分供應而無須膽鹼和含硫化合物之添加。
飼糧處理並不影響豬隻飼料消耗量，表 2 提供了甲硫胺酸×膽鹼×含硫化合物與飼料利用效率交互作用的關係 ( P < 0.02 )。一般而言，飼料利用效率應和每日增重結果有相似的趨勢。然而，在豬隻基礎飼糧中補充甲硫胺酸和硫酸鈉 ( 處理 7 ) 比單獨飼餵基礎飼料 ( 處理 1 ) 有較佳的飼料利用效率 ( P<0.05；1.71：1.83 )。飼料中添加 0.25% 硫酸鈉比未添加含硫化合物者亦似乎有較佳之飼料利用效率的趨勢 ( P＝0.08；1.77＝1.83 )。同時添加硫酸鈉和甲硫胺酸 ( 處理 7 ) 較僅添加其中任一項者為佳 ( P< 0.05 )。
根據表 3，添加膽鹼各組較未加膽鹼者有較高的豬隻血球容積量 ( hematocrit ) ( P<0.01，38.3：37.4% )。狗和鼠缺乏膽鹼時，血球容積量也隨著相對降低 ( McKibbin et al., 1944；McDonald and Pechet，1965 )。相同地，如果餵飼仔豬膽鹼不足的飼糧，其血球容積量也比較差 ( Russett et al., 1979 a , b )。有報告稱膽鹼缺乏會導致血紅細胞中磷脂匱乏及乙醯膽鹼 ( acetylcholine ) 濃度減低，並使紅血球溶血速率加快，也同時降低血球溶積量 ( Bell and Hurley，1973；Russett et al., 1979b )。
表 3 甲硫胺酸，膽鹼和含硫化合物對 8 週齡豬隻 a 血清生理特性的影響
| 飼糧處理 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | SE |
| DL–甲硫胺酸，% 二氫檸檬酸膽鹼，% 硫酸鈉，% |
0 0 0 |
0.17 0 0 |
0 0.29 0 |
0 0 0.25 |
0.17 0.29 0 |
0 0.29 0.25 |
0.17 0 0.25 |
0.17 0.29 0.25 |
|
| 血球容積量 b，克／100
ml 血紅素，克／100 ml 血清鹼性磷酸鋛 Sigma 單位／ml c 血清三酸甘油酯 mg／100 ml |
36.9 12.1
7.3
27.5 |
36.8 11.7
7.3
27.8 |
38.3 12.2
7.0
27.6 |
37.3 12.2
7.2
29.1 |
38.5 12.3
7.3
28.3 |
38.9 12.4
7.6
27.6 |
38.1 12.1
7.5
28.3 |
38.0 12.2
7.9
27.9 |
0.54 0.18
0.30
0.60 |
a. 試驗 1 和 2 之平均值
b. 膽鹼效應 ( P<0.01 )
c. 鋛的活性 ( 每小時釋放–molor P–硝基鋛為準 )
表 4 添加含硫化合物和甲硫胺酸對豬隻組織 a 硒的濃度影響
| 飼糧處理 | 3 | 5 | 8 | SE |
| DL–甲硫胺酸，% 二氫檸檬酸膽鹼，% 硫酸鈉，% |
0 0.29 0 |
0.17 0.29 0 |
0.17 0.29 0.25 |
|
| 肌 肉 肝 臟 腎 臟 血 液 |
0.31 1.31 3.16 0.17 |
0.30 1.24 3.04 0.16 |
0.31 1.31 3.40 0.16 |
0.05 0.41 0.06 0.03 |
a. 試驗 1 和 2 之平均，每一平均有豬 12 頭。
豬隻飼以補充膽鹼的飼糧，提高紅血球濃度。比較 Bruni and Hegsted ( 1970 ) 以及 Bell and Hurley ( 1973 ) 二份資料，在飼糧中添加膽鹼對血清中的三酸甘油酯和鹼性磷酸鋛並沒有影響。
添加甲硫胺酸和有機硫化物之處理 (5)，添加甲硫胺酸、硫化物和膽鹼之處理 (8)。在任何組織中，並未影響硒的濃度。血液和組織樣品中硒的含量和 Ku et al. ( 1973 ) 的報告類似。就本研究的觀點而論，組織的濃度決定硒的吸收，飼糧的硫並沒有作用。
結 論
試驗用以探討離乳仔豬飼糧中甲硫胺酸，膽鹼和無機硫之間的相互關係，並且評估飼糧添加或不添加硫化物時，硒所佔的地位。二試驗利用 288 頭三週齡離乳仔豬，依體重、性別和胎次分配於各飼糧處理中。試驗每一欄有 6 頭仔豬，每項處理重複三次。玉米–大豆粉基礎飼糧提供 0.55%含硫胺基酸，並含有膽鹼及無硫之維他命、礦物質預混料。飼糧中添加離胺酸至總量達 1.13%，其他有添加各種化合物之用量時以玉米之增減作為調整。試驗結果顯示，甲硫胺酸×膽鹼×含硫化合物對每日增重 ( P<0.001 ) 及飼料利用效率 ( P<0.05 ) 有相關存在。飼糧僅添加膽鹼、甲硫胺酸、硫酸鈉或膽鹼加甲硫胺酸於基礎飼糧中不能改善豬隻增重。然而，甲硫胺酸加硫酸鈉或硫酸鈉加膽鹼之處理組可提高增重 ( P<0.05 ) 及飼料利用效率 ( P<0.01 )。當飼糧添加硫酸鈉、甲硫胺酸和膽鹼並沒有更進一步的改善豬隻增重。飼糧添加膽鹼可獲致較高的血球溶積量 ( P<0.01 ) 及紅血素濃度的趨勢。飼糧處理並不影響血清中三酸甘油酯和鹼性磷酸鋛的活性。飼糧中硫的含量並沒有影響肌肉、肝臟、腎臟及血液中硒的濃度。
( 本文擇自 J. Animal Science , 1986 )
飼料營養雜誌第二冊合訂本
1987年元月號至1987年第12期
八七年．第九期 ( 26~31 )
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