飼料配合講座(十八)

鄭長義

國立屏東農專畜牧科教授

本省飼料工業發展神速,尤以近年來各種養殖水產飼料之不斷開發,使水產養殖邁入新的境界。飼料配合之技術日新月異,筆者現就飼料原料、禽畜及魚類之營養需要,飼料添加物之使用及配方設計等四方面作一深入之連續報導,俾供從事有關畜牧及養殖水產飼料業者之參考。

 

第二篇 禽畜及魚類之營養需要

  禽畜及魚類生命之維持,成長、繁殖、活動等,均需各種營養。其營養之需要,除了種別之不同外,亦因成長、妊娠、泌乳、產蛋等。動物之不同生理狀況而有所差異。此外,環境溫度,濕度等氣象條件以及疫病感染等外界條件亦會有所影響。飼料配合便需針對上述狀況,考慮其變動因素,設計出完全能滿足各種禽畜及魚類營養需要之配合飼料。

本篇分別就壹:飼料配合之營養學概論。貳:肉豬與種豬之營養需要。參:肉雞與蛋雞之營養需要。肆:鴨之營養需要。伍:養殖魚類之營養需要等說明之。

 

壹:飼料配合之營養學概論

飼料中之營養分包括蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素及礦物質等五類,其作用可歸納為三:

A:供給動物熱能:脂肪、碳水化合物、蛋白質。

B:構成動物體成分:蛋白質、礦物質。

C:調節動物生理機能:礦物質、維生素。

配合飼料之營養濃度的設計,首先需計算出其體重每公斤每日之營養絕對需要量,再視其每日飼料攝取量而定,此外,禽畜之飼養法及飼料之給予體系,與飼料之配合設計均有密切之關係。

 

一、熱能 ( Energy )

(一)飼料中熱能之評估法

1.熱量之單位及總熱能 ( G E ) 之測定:

飼料燃燒熱以卡 ( cal ) 為單位,亦有用大卡 ( Kcal ) 千大卡 ( Mcal ) 者。1 卡 ( cal ) 即 1 克之水由 14.5℃上升 1℃所需之熱量。飼料完全燃燒所產生之熱量稱總熱能 ( Gross  energy  GE ) 總熱能可以爆發熱能計 ( calorimefer )。

2.可消化熱能 ( D E ),代謝能 ( M E ) 及淨能 ( N E ):

禽畜攝取飼料後,產生熱能在體內之利用概況,如圖 2-1 所示。

 

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飼料中真正被禽畜所利用之熱能為淨能 ( N E ),包括維持熱能 ( NEm ) 及生產熱能 ( NEp )。維持熱能 ( NEm ) 包括基礎代謝、自發活動 ( Voluntarg  activity VA ) 體溫之維持等所需之熱能、而生產熱能 ( NEp ) 包括禽畜之成長、妊娠、泌乳、產卵、產毛等所需之熱能亦即真正用於生產之熱能。

因單胃動物其未補正醱酵氣體之熱能損失,致常因飼料中之含氮量高或含蛋白質高,而導致 D E 值偏高,又蛋白質之熱能中約有 20%在尿中損失。

目前英國之 A R C 豬,採 D E值,而美國 N R C、D E 及 M E值併用於豬,而乳牛則採 N E、M E 及 T D N值,日本之乳牛、肉牛、豬,採用 D E 及 T D N。在雞方面,因其泄殖腔,糞尿混合排出,致測 M E較易。因此,N R C、A R C 及日本均採 M E值。M E值之公式如下:

ME=GE-( FE+UE )

當動物體內其蛋白質等之氮素化合物,不完全燃燒時,需予補正其 M E值。將雞體氮素補正代謝熱能一併考慮,稱 MEn ( Nitrogen - corrected   ME )。MEn 之公式如下:

MEn ( kcal/g )=ME ( kcal/g )-UE/N ( kcal/g  urinarg  N )×N ( gretained )

 

雞 MEn值之計算,舉例如下:    

1 克飼料之代謝熱能=( 1 克飼料總熱能 )-( 1 克飼料所得糞及尿之熱能 )- 8.22×( 1 克飼料之氮素蓄積量 )

1 克飼料之糞及尿熱能=( 1 克糞及尿之總熱能 )×( 飼料中之Cr2O3% 除以 糞及 尿中之Cr2O3% )

1 克飼料之氮素蓄積量=( 1 克飼料中之氮素 )-( 1 克糞及尿之氮素 )× ( 飼料中之Cr2O3% 除以 糞及尿中之Cr2O3% )

 

上述 8.22 係氮素蓄積之補正係數,其因動物別而異,豬為 6.44、反芻動物為 7.45。

在人體營養中,Atwater 的出現的熱量值 ( physiological  fuel  values  PFU ) 常被引用。美國 Atwater 用人以各種食品測出碳水化合物、脂質、蛋白質之平均消化率,對其各種營養成分 1 克之係數分為 4、9、4 kcal 如表 2 - 1 所示。

 

表 2 - 1      Atwater   之生理熱量值

  總  熱  能

kcal/g

平均消化率% 可消化熱能

kcal/g

尿之熱能

kcal

係數 P F U

kcal/g

粗 蛋  白 質 5.65 91 5.14 ( 1.25×0.91=1.14) 4
粗    脂     肪 9.40 96 9.02 0 9
碳水化合物 4.15 96 3.98 0 4

 

3.可消化養分總量 ( T D N ) 及實用的淨能:

T D N係最廣的飼料熱能單位,其公式如下:

TDN%=可消化粗蛋白質 (%)+可消化粗脂肪×2.25+可消化粗纖維 (%)+可

消化可溶性無氮抽出物 (%)

TDN亦可以 g 或 kg 等重要來表示。測定飼料中之各種養分消化率之方法簡單,且效果良好,但在雞方面,與 D E 之測定具有同樣之理由,其測定值需經補正。

可消化粗脂肪需乘上 2.25倍,係前述 Atwater 之係數 4、9、4 kcal 簡化成 1:2.25:1而得。

1 克 T D N 相當於 4 倍的 M E  kcal值。

T D N值不宜用於反芻動物,因其未考慮醱酵氣體,熱能之損失。致 DE、ME、TDN值適用於單胃動物,而用於反芻動物則不宜,因反芻動物具有獨特性的消化生理,其產生之熱增加 ( H I ) 比單胃動物多,且在粗飼料與濃厚飼料之間,亦有很大之差異,熱增加以瘤胃醱酵產生之熱為多。

1970 年之 NRC 肉牛採用 N E值係以 Lofgreen 及 Garrett 之研究基礎而定,其 N E值包括 NEm ( 維持淨能 ) 及 NEg ( 增重淨能 ) 二者且與飼料攝取量有密切之關係,見圖 2 - 2 所示。

 

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飼料中之 NEm 及 NEg 可由下列導出:

Log  F=2.2577-0.2213 ME

NEm=77/F

NEg=2.54-0.0314 F

ME:代謝熱能 ( Mcal kg  乾物 D M )

F:維持熱能平衡所需ω0.75

NEm:維持淨能 ( Mcal/kg DM )

此外由下式可求出 ME值

ME ( Mcal/kg )=DE ( Mcal/kg )×0.82 =TDN×0.036155

 

  1971 年之 N R C 乳牛採用 N E值,係以 Moe 及 Flatt 之研究為基礎而定,以 NE1 ( NE  lactating   ( o w ) 代替 NEg,飼料中 NE1 值應超過乳牛之維持增重妊娠,產乳之熱能。

NE1 值可由下式求得:

NE1 ( Mcal/kg DM )=0.84 DE ( Mcal/kg DM )-0.77

又 DE ( Mcal/kg )=TDN (%)/100×4.409

ME ( Mcal/kg )=–0.30+0.93 DE ( Mcal/kg )

 

  1978 年 NRC 因考慮飼料原料之變動,將 NE1 值降低 7%。由於當飼料攝取量增加,將造成消化率低下,致 Moe 及 Tyrrell 將 NE1 值列式如下:

NE1 ( Mcal/kg DM )=–0.12+0.0245 TDN (%  of  DM )

由上式當攝取三倍維持量之飼料,其 NE1 值,因其消化率各降低 4% ( 超過二倍維持量 ),致降低 8%。

英國異於美國,其反芻動物,全面採 ME 值,英國之飼養制度 ( Feeding  system ) 其飼料原料之 M E 值以呼吸熱量計求出,糞尿之熱能損失以代謝試驗求出,氣體之熱能以 G E 8%計算。

ME=0.81 DE

 

(二)禽畜之熱能需要量

1.熱增加 ( Heat  Increment , H I ) 與臨界溫度:

飼料中 M E 值減去 H I 即為 N E 值,致 H I 視為飼料中損失之熱能,H I 係攝取飼料後發熱量增加之現象。Rubner 稱此現象為特異動的效果 ( Specific  dynamic  effect , SDE ),亦有稱為 specific  dynamic  action ( SDA ) 者。SDE 乃給予維持熱能相當量之測定其發熱量之增加 ( 熱增加 ) 佔飼料中 ME 值之百分率。例如一日之維持熱能 ( 實際絕食時發熱量 ) 100 kcal 之動物,給予 ME 100 kcal 的蛋白質 21 g,產生 130 kcal 之發熱量。此蛋白質之 SDE 即為 30 kcal/100 kcal=30%,蛋白質之 SDE 較高,為飼料 ME 的 20 - 40%糖類為 10 - 20%,脂質為 5 - 15%,又繼續時間亦以蛋白質為長,20 小時,脂質 10 小時,糖類 5 小時。

H I 在一定環境溫度下,具有保持體溫之作用,環境溫度與動物之發生熱量之關係,如圖 2 - 3 所示。

 

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上圖模式之實際值,因動物之種類,攝取飼料之形態,攝取量之不同而異。環境溫度降低而動物之發熱量增大之點稱為下限臨界溫度 ( Lower  critical  temperature ) 此臨界溫度,因絕食或飼料攝取之狀況而異。又當環境溫度計上升而發熱量大增之點稱上限臨界溫 ( Upper  critical  temperature 或 point  of  hyderthemal  rise ) 上限與下限之臨界溫度帶稱溫熱中性帶 ( Thermo - neutral  zone ) 在此範圍內體溫之保持,或散熱均不需熱能。

圖 2 - 3,比絕食時臨界溫度低時,H I 即變小,比攝食時臨界溫度低之 H I 可 100%利用,圖之 C 點,動物之增重等之生產為 0,C 點以下之溫度,動物之體成分漸失至死為止。熱增加 ( H I ) 在臨界溫度下有助於體溫之維持,飼料之 NE值在臨界溫度以下因 H I 而增大,其增大之部份僅用於體溫之維持,而無法用於生產。

 

( 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 ( 74 ~81 )

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