環境影響禽畜營養需要(三)

邱文石

國立中興大學畜牧系教授

　　本省地處亞熱帶，高溫高濕之氣候對環境影響禽畜營養需要尤為重要，但目前有關此方面之數據資料甚少，本社有鑑於此特禮聘國立中興大學畜牧系邱文石教授譯自由美國國家科學委員會 ( NRC ) 最近所出版的「環境影響禽畜營養需要」以饗讀者，親愛的讀者敬請仔細品嚐！

第三章    基底代謝

　　基底代謝 ( H _e E ) 是指禁食及休息的情況下僅用足夠能量於維持生命細胞活動，呼吸及循環時，動物細胞內所發生的化學改變的結果，僅用足夠能量於維持生命細胞活動，呼吸及循環時，測定基底代謝時 ( 基底代謝率 )，動物必需在適溫環境下，在食物消化吸收後 ( post   absorptive  state ) 的階段，靜止但有知覺，安靜且沒有緊迫的情況 ( 反芻動物何時達到吸收後的情況甚難測定 )。

在最小熱量產生的情況下所建立的 H_e E 則緩慢的在降低。因此禁食時間的長度是一個重要標準，需要詳細的註說。每一種動物的靜止代謝 ( resting  metabolism ) 何時結束而基底代謝何時開始，甚為混淆且有爭論。食物通過消化道的速率可能當做一個基本因素來做此決定。在所有的個案，禁食期間的長度必需要詳加說明。禁食代謝 ( fasting  metablism ) 的一般水準指標是當吸吸商 ( respiratory   quotient  RQ ) 反應出脂肪分解的時候，在試驗時要達到禁食需費 44 至 144 小時。

一般測定 H _e E 是在動物不在溫度緊迫 ( 無喘氣，無喉部的反應，沒有流汗也沒有發抖 ) 下，在技術上而言熱量的生產達到最小水準的平頂線。因此在一個溫度範圍內可以測出 H _e E。

反芻動物可經由間接的熱量計來計算其代謝熱量生產，其公式 ( Brouwer  1965 ) 如下：

H _e E ( Kcal )＝3.866×O₂ ( 公升 )＋1.200×CO₂ ( 公升 )－0.518×CH₄ ( 公升 )－1.431N ( 尿之克數 )

雖然只用 O₂ 的測定無法如調整 CO₂ 產生及其他的因素來得正確，以 4.7 Kcal／公升氧來計算是可接受，因為在計算值的誤差是達最小 ( Whittow , 1976 ) 以上均假設禁食動物的 RQ 為 0.71，且在非反芻動物不考慮甲烷 ( CH₄ ) 及氮 ( N ) 的損失。

最近以氧氣的消耗量為基礎的研究，在家禽無法建立其 TNZ。發現熱量生產 ( HE ) 隨著環境溫度的增加而持續降低 ( O' Neill 等，1970；Romijn 及 Vreugdenhil , 1969；Van  Kampen , 1974 )，使用 20℃為基準線，雞之 HE 在 15℃時高出 13.4%而在 25℃時低 7.5% ( 圖 4 )，偽設以上的溫度分別在 TNZ 範圍之外及之內。在所有的個案，家禽均放置於恆定的環境溫度下。相同的資料，在肉用母牛方面亦顯示在圖 4 內，雖然其靜止代謝率是依據其前個月的平均環境溫度。必須要使用這個溫度，因為牛隻不像雞，牛經常處於大幅度變化的自然環境下。

生長仔牛先行曝露於寒冷而後再緊接著轉移到測定其靜止適溫內之熱量生產，已有支持這方面的論調的資料 ( Christopherson 等，1979；Webster 等，1969 ) 有關綿羊方面的資料 ( Slee   1968；Webster 等，1969 ) 也支持動物在代謝之測定前的環境溫度會影響其靜止代謝率。在溫度控制之代謝室內，有二頭母牛在八週內均處於幾乎是恆溫下的資料在圖 4 中顯示 ( Young , 1975 a )，其圖中的每一點是代表單一頭母牛數週測定之平均值。其他支持整個影響的資料都是母牛群而來的，其中一群 ( 4 頭母牛 ) 關在畜舍內，另一群 ( 八頭母牛 ) 則在加拿大的阿爾巴達 ( Alber  ta ) 冬天之舍外 ( 註：嚴寒 )，測定值係牛群的平均值，且測定前所處的環境溫度是代謝測定前一個月之外界溫度的平均值。

依代謝熱量生產為基礎，並沒有所謂明顯的平頂線 ( plateau ) 很容易找出適溫區域。這造成對“ 適溫 ”( thermoneutrality ) 以最小代謝熱量生產的定義表懷疑。

估計 H _e E 的方程式顯然是很容易解決，但是其微分及其意義則複雜。家畜的表面面積因為對熱量的流失很重要，所以是一個重要的因素，表面面積和熱量生產呈正相關。相對的，H _e E 跟代謝體重 ( metabolic  body  weight )；w^x，也都是極相關的，x 是體重 w 的次方。關於 H _e E＝aw^x 的微分及其討論，詳見 Kleiber ( 1961 ) 及 Mount ( 1968 )。

H _e E 值的變異相當的大，甚至於同一家畜同品種之間也一樣。表 3 列出不同來源以不同方法所測出之 H _e E 值，其測定之方法包括氣體交換，測定熱量的產生及比較屠宰等方法。Kleiber ( 1961 ) 測出的 M 值 ( H _e E 的測定一樣 ) 等於 70 Kcal／w⁷⁵／天為各種恆溫動物最符合的 H _c E 值。歐洲畜產協會 ( European  Association  for   Animal  Production ) 於 1964 年採用體重的四分之三次方為各種動物間的參照基礎 ( Mount , 1968 )。

表三    各種家畜之基底代謝，引新藥不同之文獻

　　對動物能量轉換的許多不同途徑的了解，就可預見 H _e E 的許多影響因素，如測定前的營養水準，飼料攝取率、環境、年齡、活動、疾病、性別、品種、羽毛的種類及大小，以及其他。甚至在恆溫動物，當散熱量發生困難時，也傾向於體溫的升高，隨伴深體溫的升高，O₂ 的消耗急速增加，以 Q₁₀＝2.0 的基礎增加 ( Ames 等，1971 )。因此在理論上來說，體溫每升高 10℃ 會導致 O₂ 消耗量增加一倍，此依據耗氧量 ( 對數 ) 和深體溫 ( 算數 )間之半對數圖表所呈之直線就可得知。很明顯的，深體溫要比正常高出好幾度，動物才會死亡，但從 Q₁₀ 的表示可看出當其深體溫做小幅度的上升，家畜在排出所增加的熱量生產，是面臨著的困難程度。但是，有一些品種的動物能較容易的應付熱量，而其抵抗能力有點依 H _e E 負荷的多寡而定，譬如說，小型雞 ( 白色來亨雞 ) 的臨界溫度高限 ( UCT )，且在環境溫度–5 至 32.5℃間的熱量流失都比大型雞如黑色橫條蘆花雞 ( Barred  Rocks ) 要來得高 ( Ota 及 McNally , 1961 )，且對熱的忍受力較強。小型品種對熱天氣的抵抗力較強的部份原因是因 H _e E的 降低 ( Burman 及 Snaper , 1965 )。

使代謝能用在 H _e E的比例變得最少，可幫助對可供產品合成能量的最大化。譬如家畜的 H _e E一日之間的變化，已有記載，在雞夜間的熱量生產比日間減少 18 ~ 30% ( King 及 Farner , 1961 )，如以每日一次在晚上取代早上飼餵產蛋中的蛋雞飼料時，其生產效率較高 ( Simon , 1973 ) 歸因於此時的 H _e E 較低 ( Balnave , 1974 )，依據 O₂ 的消耗適應寒天的家畜在高於其所適應的溫度時，熱量生產會較高 ( Young , 1975 a , b )。這就是具有較低的臨時溫度低限，家畜對氣候適應的反應。實際上這種資料可應用於考慮選擇在較寒冷的氣候下，促使用於維持及增重的能量利用效率達到最高的方法，因在此種情況下之畜舍設備較之飼料或燃料等對經營成本可足輕重。Verstegen 及 Van  der  Hel ( 1974 ) 顯示當遇到寒冷的環境時，豬隻飼養於瀝青或草稈較水泥的地面，其熱量的流失較少且具有較低的臨界溫度低限。因此家畜傾向於調整其代謝以便忍受較寒冷的環境。

換羽母雞的基底代謝比平常雞高出 45%之多 ( Perek 及 Sulman , 1945 )，這些能量的花費佔 ME 攝取量的 82%，無羽毛公雞之 H _e E 在 22℃ 時是正常公雞的三倍，而在 29 及 34 ℃時的 H _e E 值分別是正常的 1.5 及 1.0 倍 ( O' Neill 等，1971 )。

很明顯的，以往的營養水準會影響 H _e E。曾飼餵高能量日糧較餵低能量日糧之公雞，具較高的 H _e E ( Mellen 等，1954 )，且這種影響在降低日糧能量後還持續一段時間 ( Freeman , 1963 )。高能量日糧一般產生較大的增重且較高的效率，所以雖然其產生較高的 H _e E 但應用於肉雞生產，仍受大多數所接受。

Dake ( 1947 ) 報告稱傳染性淋巴瘤病 ( transmissible  lymphomatosis ) 之H _e E 稍增高，但在二個個案之淋巴細胞瘤 ( lymphocytoma ) 發現 H _e E 增高很多。家畜在發燒的情況下，深體溫的升高也會反應在 H _e E。

家畜的行為組成也和基底功能水準有很大的相關，且在繁殖週期的階段及管理系統間行為相互作用也會改變 H _e E。諸如剪羊毛及母雞之強迫換羽等畜牧之管理也同樣的在所測定基底代謝情況下影響熱量生產。許許多多相同的反應會發生在各種不同的家畜。( 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．第十一期 ( 30 ~ 33 )

Copyright © 1998 茂群峪畜牧網. 本網站圖文係屬茂群峪有限公司，內文之版權為該雜誌社所
有，非經本公司及該雜誌社正式書面同意，不得將全部或部分內容，
轉載於任何形式媒體   ※ 最佳解析度 800x600
Copyright © 1998 MiobufferCo., Ltd.  All rights reserved.
Unauthorized copying and reproduction is prohibited. All trademarks property of their respective holders.