氨基酸飼料學(九)
林達雄
學歷:國立台灣大學畜牧系畢業
現任:省立宜蘭農工職校畜牧獸醫科教師
本文就是家畜家禽之氨基酸營養,以及氨基酸在飼料內的應用情形加以整理,以供業界參考。
七、飼料用氨基酸
1.飼料用氨基酸的功用
為畜產之生產物的食品或羊毛、皮革等,與家畜的飼料相比蛋白質含量都較高。而且其蛋白質的內容,在食品方面必需氨基酸的含量比飼料之蛋白質高得多。此乃是畜產食品營養價高的主要理由。
畜產的生產是以碳水化合物做為熱能源,係必需氨基酸的濃縮。因此,對於飼料添加工業製造之氨基酸以提高營養價,就很容易提高必需氨基酸的濃縮度。此乃是飼料用必需氨基酸的基本功用,此不僅可降低飼料蛋白質的含量,並能得到種種之效果。
飼料用氨基酸是工業製品,其他氨基酸源則是農水產物。農水產物有豐收歉收的情形,其供給及價格不安定。飼料用離氨酸在秘魯之魚粉的生產量減少,美國之大豆價格上揚或禁止輸出的情況下其利用急激增加。在做為工業製品上供給安定乃是飼料用氨基酸的一大優點。
品質的安定亦是工業製品的一個特點。甲硫氨酸與大豆粕的併用、壓倒魚粉而成為主流,其重要理由是與魚粉相比品質的變動少,且在貯藏中的變化少,故配合飼料的品質安定。飼料用氨基酸的另一個特點是其氨基酸濃度高。人工乳內色氨酸的利用急激展開,此除了正確的氨基酸平衡使蛋白質含量不致上昇之外,色氨酸的添加能提高血中之色氨酸濃度提高,從而可得到抗緊迫作用,加強 r–球蛋白之生成等生理作用,進而增強抗病性。
飼料用氨基酸還可利用做預拌劑 ( premix )。日本在近年來亦有稱為穀物+concentrate或 protein supplement 的飼料形態被普遍利用。而且做為配合原料的預拌劑從來只限於維他命及礦物質、藥品等,今後可利用飼料用氨基酸製成補充劑或預拌劑。如此可視家畜之飼養目的或飼養狀況仔細對應。
2.甲硫氨酸
飼料用甲硫氨酸基成分規格規定為 DL–甲硫氨酸含量 98.5%以上,乾燥減量 0.5%以下。飼料用甲硫氨酸為白色之具有流動性的粉末,無固形性,具有特性之氣味,是容易使用的飼料原料。貯藏性佳,有的廠牌曾有 10 年以上之保存例。1950 年代以後隨著農業技術的革新,肉雞產業的發展,甲硫氨酸的使用變得很興盛。現在,全世界每年使用 10 萬噸以上,若添加率為 0.05% 時即成為 2 億噸的飼料。
甲硫氨酸是以合成法製造,製品為 DL 型。DL 型直接做為添加物使用、而雞、豬方面 D 型亦有效。
甲硫氨酸之添加有效的蛋白質源種類很多,而特別大量使用的大豆粕,將來有希望的 SCP ( 單細胞蛋白質 ),在體內製造的微生物蛋白質 ( 反芻家畜 ) 等甲硫氨酸的含量都很少。將來甲硫氨酸會變成不可缺乏的添加物而被大量使用。
在做為甲硫氨酸添加物方面,除了 DL–甲硫氨酸外,美國方面尚有液體 methionine–Na,methionine hydroxyanaloque ( MHA ),methionine dydroxyanaloque 游離酸液,methionine hydroxyanaloque ca等,美國之大規模飼料工廠基於處理的方便而喜用液體添加物,但日本方面則不使用。
3.離氨酸
離氨酸之添加物是鹽酸 L–離氨酸,其成分規格是鹽酸 L–離氨酸 98.5%以上,乾燥減量 1 %以下。在相對濕度 60%以下時安定,在 60%以上時形成鹽酸 L–離氨酸 .2H2O。98.5%鹽酸 L–離氨酸的離氨酸當量為 79.4%。隨著養豬之大規模化、離乳之早期化、成長速度的上速、高梁做為飼料之近代化再登場等養豬的近代化,尤其是人工乳、早期離乳飼料之一般化,離氨酸被普遍使用。特別是在漁獲量減少、魚粉的生產量減少的情形下,除了人工乳之外,在肉雞、火雞、肉豬的飼料內亦廣泛使用,年產量達 30,000 ~ 35,000 噸。
目前在穀物、大豆粕飼料方面多行離氨酸添加,將來由於大豆被直接利用做食物,價格上昇,大豆收成不佳,南北地帶之油菜、向日葵等做為飼料之近代化及再登場,使大豆、魚粉以外之蛋白質源的利用有增加傾向,致離氨酸的需要今後當更為增加。
4.色氨酸
飼料用色氨酸按照成分規格是 L–色氨酸 98.5%以上,乾燥減量 1.0%以下。飼料用色氨酸現在是以化學合成法製造。合成法方面首先製出 DL 型,再行光學分割得到 L 型。D 型在雞方面營養效果很差,在豬方面其營養學的效果只有 L 型的 60%。DL 型的效果在豬方面為 L 型的 80%。惟這些數值隨著飼料之攝取回數、氨基酸的吸收率、體內的代謝等多種因素而變動。
由於玉米之 prolamine 的玉米蛋白 ( Zein ) 不含色氨酸,故常使用玉米蛋白進行色氨酸缺乏的營養實驗。因此常被誤解玉米的第 1 限制氨基酸為色氨酸,對雞、豬而言色氨酸乃是第 2 限制氨基酸。
最近,在豬的人工乳方面,色氨酸不僅可做為蛋白質素材,且發現色氨酸具有的特殊生理作用,能提高子豬的成績。此種抗病性上的效果與飼料中之色氨酸含量的關係今後還要再進一步研究,氨基酸可能與維他命一樣具有種種之生理作用,如此將在營養學上展開新的面貌。
今後隨著各種穀類或蛋白質源之利用效率的徹底提高,色氨酸將對養豬經營的安定化有特殊貢獻。
八、氨基酸添加配合飼料
1.肉 雞
(1)肉雞用飼料之基本型
19950 年代以後農業 ( 畜產 ) 生產技術有很大的革新。其中肉雞方面產生出劃期性的生產系統,以因應世界各地急增之肉類的需給。像肉雞專用種的出現、自動給飼等的省力管理,以抗生素、疫苗等為中心的疾病對策等使用肉雞業有了飛躍的進步,飼料方面亦面目一新,建立其強固的基盤。
飼料之進步上最引入注目者是效率極高之高熱能飼料的出現。而維他命、礦物質、抗生素、防氧化劑等添加物的出現及進步亦有很大影響,但在高效率飼料之實用上飼料用之脂肪及氨基酸添加則具有基本的作用。
在基礎研究上被證明為可能性的全植物性飼料,在做為實用飼料上亦發現其具有充分之效果,此種場合不一定要配合魚粉或肉粉才能提高。如前所述,魚粉在其供給量及品質方面比植物性蛋白質源的大豆粕缺乏安定性,無法達成安定的大量生產。因此,以前大豆粕被認為是魚粉的代替品,但今日魚粉則成為大豆粕的代替品,在飼料之配合設計上,玉米+大豆粕當做 80 ~ 90%,魚粉當做一定成分而添加 2 ~ 3%而成立基本型。
若魚粉在價格、品質、供給方面都很安定的話魚粉當然可使用得多一點,但實際上魚粉的價格、品質常不安定,在使用時就要多加注意。
(2)甲硫氨酸添加高熱能飼料
脂肪亦被做為飼料原料使用。肉雞用配合飼料的 ME 價以 3,200 kcal 為標準。但以玉米 60%,大豆粕 30%,魚粉 3%的飼料為例 ME 價只有 2,800 kcal/kg ( TDN 68% ),3,200 kcal/kg的標準則以添加數 % 的脂肪為前提。
高熱能飼料方面,食下量與其熱能含量成反比例的減少。此種場合,雖然熱能含量上昇時食下量減少,但並非蛋白質要求量的絕對值減少,應與熱能含量成比例使蛋白質含量上昇。因此,在目標上是使用卡羅里–蛋白比 ( ME kcal/lb:cp % ),肉用雛雞的場合此種比例為 60。肉雞肥育期用飼料則推獎為 68。
高熱能,從而高蛋白質的場合必需使用多量的大豆粕,若為了補正甲硫氨酸的缺乏而使用魚粉時,大豆粕+魚粉的配合比率增加,且玉米的比率減少。由於大豆粕的 ME 含量只有玉米之 ME 的 66%,故若蛋白質含量增加就需再添加脂肪,如此循環下去就沒有止境了,故事實上有界限。因此,高熱能飼料的場合通常以添加甲硫氨酸才彌補不足的甲硫氨酸,而不以魚粉來彌補。
(3)甲硫氨酸,離氨酸添加雛用飼料
表 8–1 是肉雞幼雛用飼料的配合實例,以玉米+大豆粕+脂肪+UGF 源的基本型及其原料變更而呈現多樣性。令人注目者是全例均行甲硫氨酸的添加。蛋白質含量在 22.5% 以下時,離氨酸做為第 2 限制氨基酸必需添加。以例 (a) 而言大豆粕的配合比率減少 1.5% 而變成 30% 以下時就要添加離氨酸。
表 8–1 肉雞幼雛用飼料的配合實例 ( Scott )
原 料 |
a | b | c | d | e | f |
黃色玉米 No.2 hominy feed ( 黃色 ) 高 梁 麵包工廠副產物 安定化牛脂 大豆粕 ( 脫皮 ) 60%cp玉米麩質粉 魚精粉 60%cp魚粉 50%cp肉骨粉 家禽副產物 corn distillers grain soluble 乾燥乳清 17%cp苜蓿粉 磷酸二鈣 石灰石 食鹽 ( 加碘 ) DL–甲硫氨酸 維他命預拌劑 |
52.5 --- --- --- 3.5 31.5 3.5 0.5 --- --- --- 2.5 1.0 1.5 2.0 0.75 0.25 0.06 0.5 |
53.5 --- --- --- 4.0 25.0 3.5 0.5 --- 7.5 --- 2.5 1.0 1.5 --- 0.25 0.25 0.07 0.5 |
56.2 --- --- --- 2.0 20.0 3.5 --- 5.0 --- 5.0 5.0 --- 1.0 1.0 0.55 0.25 0.04 0.5 |
16.1 --- 40.0 --- 3.5 18.0 3.5 --- 5.0 --- 5.0 5.0 --- 1.5 1.0 0.55 0.25 0.06 0.5 |
32.9 10.0 --- 15.0 2.5 17.5 3.5 --- 3.5 5.0 2.5 5.0 --- 1.5 --- 0.5 0.15 0.05 0.5 |
49.0 --- --- --- 6.0 25.5 3.5 --- 3.5 --- --- 5.0 --- 1.0 1.25 0.5 0.25 0.03 0.5 |
成分 ( 計算 ) 蛋白質 ( % ) 代謝熱能 kcal/lb ME/p 比 脂 肪% 纖 維% 鈣 ( % ) 磷 ( 全 ) % 磷 ( 有效性 ) % 離氨酸 蛋白質中% 甲硫氨酸 蛋白質中% 胱氨酸 蛋白質中% 亞麻仁油酸 % |
23.2 1411 59 6.1 2.6 0.93 0.75 0.48 5.2 1.97 1.7 1.68 |
24.0 1438 60 7.4 2.5 1.0 0.75 0.50 5.3 2.0 1.7 1.76 |
24.2 1431 59 6.0 2.5 0.99 9.78 0.55 5.6 2.1 1.5 1.85 |
24.3 1434 59 7.1 2.5 0.98 0.75 0.51 5.5 2.0 1.6 1.68 |
23.7 1432 60 7.0 2.5 1.10 0.76 0.51 5.4 2.0 1.6 1.63 |
25.0 1492 60 9.3 2.4 1.05 0.82 0.55 5.8 2.1 1.7 1.9 |
在此種配合比率中令人覺得有趣的是 UGF ( 未確認成長因子 ) 源的處理,這方面是以 corn distillers dried grain soluble 做為醱酵因子 ( 酵母因子 ) 源,以乾燥乳清做為乳清因子源,以苜蓿做為草汁因子源,以魚精粉做為魚因子源而分別添加。
如前所述,這些因子不一定是個子之存在本身亦有疑問。此種配合比率是以凡是有效果者全部採用的態度而加入 UGF 源,同時亦期望從苜蓿得到葉黃素,從魚精粉或 distillers solubles 得到微量礦物質或維他命,從乳清得到維他命,微生育因子、礦物質等。
日本方面生產有飼料用之脫皮大豆粕 ( CP 50% ),脂肪添加不普遍。而且在傳統上多使用魚粉。結果,ME 2,800 kcal/kg ( TDN 68% ),魚粉 5 ~ 10%的飼料很多。比飼料若為卡羅里–蛋白比 60 時,蛋白質含量以 21.2%為適當。魚粉使用量以 5%來計算時,需添加甲硫氨酸 0.06%。以大豆粕+魚粉做為蛋白質源時,ME 2,800 kcal/kg,蛋白質 21.2%的飼料,若魚粉 ( CP 60% ) 的添加量在 7% 以下時需添加甲硫氨酸。
(4)甲硫氨酸,離氨酸添加肥育用飼料
肉雞之肥育用飼料的配合實例如表 8–2所示。此種飼料各營養素的平衡乃如幼雛用飼料,而卡羅里–蛋白比為 72。採取此種卡羅里–蛋白比時,蛋白質含量成為 20%,必需添加的甲硫氨酸量更為增大。而且此亦顯示離氨酸的添加有效果。
表 8–2 肉雞肥育期用飼料的配合實例 ( Scott )
原 料 |
a | b | c | d | e | f | g |
黃色玉米 No.2 hominy feed 高 梁 乾燥麵包工廠副產物 安定化脂肪 大豆粕 ( 脫皮,CP 60% ) 玉米麩質粉 ( CP 43% ) 玉米麩質粉 ( CP 60% ) 魚 粉 ( CP 60% ) 肉骨粉 ( CP 50% ) 家禽副產物 corn distillers solubles 乾燥乳清 苜蓿粉 ( CP 17% ) 磷酸=鈣 石灰石 食鹽 ( 加碘 ) DL–甲硫氨酸 維他命預拌劑 L–離氨酸 |
60.75 --- --- --- 4.0 20.0 5.0 --- 2.5 --- --- 2.5 --- 2.5 1.5 0.5 0.25 0.025 0.5 --- |
51.0 --- 10.0 --- 3.5 20.0 6.0 --- 1.75 --- --- 2.5 --- 2.5 1.75 0.5 0.25 0.035 0.5 --- |
64.0 --- --- --- 3.5 13.5 6.25 --- 2.5 5.0 --- 2.5 --- 2.0 --- --- 0.25 0.025 0.5 --- |
64.0 --- --- --- 2.5 10.0 --- 5.0 4.0 --- 5.0 5.0 --- 2.5 0.75 0.5 0.25 --- 0.5 --- |
34.0 --- 30.0 --- 3.7 7.0 --- 6.0 5.0 --- 5.0 5.0 --- 2.5 0.55 0.5 0.25 --- 0.5 --- |
36.5 10.0 --- 20.0 2.5 7.5 --- 6.0 3.8 2.5 2.5 5.0 --- 2.5 0.5 --- 0.1 --- 0.5 0.075 |
55.0 --- --- --- 7.0 17.0 --- 5.0 6.0 --- --- 5.0 1.25 1.5 1.0 0.5 0.25 --- 0.5 --- |
成分 ( 計算值 ) 蛋白質 % 代謝熱能 kcal/lb ME/P 比 脂 肪% 纖 維% 鈣 % 全磷 % 有效磷 ( % ) 離氨酸 蛋白質中% 甲硫氨酸 蛋白質中% 胱氨酸 蛋白質中% 亞麻仁油酸 葉黃素 |
20.0 1475 74 7.2 2.7 0.83 0.70 0.45 4.9 2.0 1.7 1.83 13.6 |
20.3 1460 72 6.6 2.6 0.78 0.69 0.43 4.8 2.0 1.7 1.8 13.1 |
20.0 1490 75 7.3 2.6 0.81 0.66 0.42 4.9 2.0 1.7 1.9 14.2 |
20.5 1490 73 6.8 2.6 0.83 0.69 0.44 4.9 2.1 1.7 2.1 18.5 |
20.9 1500 72 7.7 2.7 0.84 0.66 0.42 4.9 2.0 1.6 1.8 16.7 |
20.5 1500 73 8.2 2.6 0.77 0.70 0.46 4.9 2.0 1.6 2.1 17.0 |
21.7 1550 72 10.0 2.5 0.89 0.72 0.46 5.1 2.0 1.7 2.1 16.4 |
此外,為了加強著色提高市場價值亦設法提高葉黃素含量,確立以玉米、大豆粕為基本的飼料,然後以能入手的各種穀類及其副產物、蛋白質源彌補缺乏的脂肪及氨基酸。
2.產卵雞
(1)育雛用飼料
產卵雞方面比肉雞附帶更多的條件,關於飼料的配合亦複雜得多。
首先在育雛方面,其目標是將來在產卵時顯示最好的成績,在基本上不像肉雞那樣以最佳的飼料效率實現最大的成長速度。
在日本為了方便起見,分為幼雛、中雛、大雛、產卵雞而決定營養素要求量,從而配合飼料亦多按照此種系統。產卵雞在產卵高峰前與高峰後營養素要求的內容有變化,故美國式是區分為期別Ⅰ及期別Ⅱ。
幼雛用飼料乃是準備中,大雛的基礎,以便產卵開始後有好成績,但其具體的內容不大明確。一般是以“ 正常成長”( Normal growth ) 為目標。成長的內容有量的面與質的面,量的成長通常是以體重的增加來測定。正常之成長的成長曲線各系統之育種,生產公司都有資料發表,由此可以看出是否正常。
(2)營養素之相互作用
對於幼雛期而言,成長的質很重要。雛雞除了熱能源外,在飼料中必需有 13 種維他命,13 種以上的無機元素,13 種氨基酸,1 種必需脂肪酸。這些營養素有一部分經由卵而得自親雞,故親雞之營養狀態、親雞攝取的飼料對之有影響。而且這些營養素的要求量並非獨立而互相沒有關係的,某種營養素的量不足或過剩時,與此營養素有關連之其他營養素的必要量增大。
由於上記 40 種營養素的要求量相互關連而變動,故非常複雜,而且相互作用不僅是一種營養素之間而已,有時是數種組合在一起而作用。
(3)緊迫
各種無法避免的緊迫––溫度的急度、疾病、預防注射或剪嘴等管理操作亦對雛雞成長的質有影響。遭遇到緊迫時某些營養素的要求量提高,連平常並不缺乏的營養素亦告不足。此時若受到病原微生物的侵入,或先前已受到不顯性感染時即發病,在平常含有充分之營養素的飼料下死亡率急速上昇,而給與營養素含量特別多的飼料死亡率較少。
由今日之營養學的觀點來看,營養素的平衡固然是使雛雞正常成長的必需條件,但如果在此種飼料內再加入相當量的魚粉時,往往得到良好的成績,此乃是遭遇到各種緊迫所致。抗緊迫飼料方面有維他命含量特別多的配合例,但蛋白質氨基酸方面,提高蛋白質含量不僅在經濟上不利,而且在生理上亦招致食下量的低下、成長的緩慢。在此,維他命類與氨基酸同時添加乃是可行的方法之一。( 待續 )
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 ( 80~89 )
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