氨基酸飼料學(十一)
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。
4.豬
(1)有效性氨基酸之配合設計的成功
雞對含硫氨酸 ( 甲硫氨酸＋胱氨酸 ) 的要求量比較多，在普通之飼料內成為限制氨基酸，而豬從離乳至肥育離氨酸的要求量，在普通之飼料內成為離氨酸者乃是離氨酸。
在做為飼料用之開發上離氨酸比甲硫氨酸慢，在養豬飼料內添加離氨酸的研究亦比在養雞飼料內添加甲硫氨酸的研究慢。但時值 1972 年之大豆價格的急激上昇離氨酸的利用有了急速的進展，在歐洲與美國方面於養豬飼料內添加離氨酸是非常普遍的。
在同一時期，飼料用色氨酸亦出現於色氨酸成為第 2 限制氨基酸的玉米、大豆粕飼料內添加色氨酸使蛋白質含量下降的研究亦成功。
美國一些著名飼料公司的研究結果，使離乳用飼料之蛋白質含量從 20%降低至 18%，性能獲得很大改善。此種場合，18%的製品經由離氨酸添加而離氨酸含量與 20%的製品相同，但其他氨基酸減少，且氨基酸平衡獲得改善。幼豬用及肥育用飼料亦以氨基酸平衡為主，蛋白質為副的方針進行設計，此與原來之制約式的設計相比，常得到良好成績。此種飼料設計不僅增重，飼料效率獲得改善，而且屠體的品質亦有明顯改善，故甚受農家歡迎。這些研究成績舉 1 例如表 8 - 8。
表 8 - 8 氨基酸型態方式之配合設計的成績
| 氨基酸型態方式 (a) | 從來方式 (b) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 育成豬用飼料蛋白質% 肥育期用飼料蛋白質% 增 重 ( 指數 ) 飼料效率 ( 指數 ) |
12.6 11.9 98.4 98.9 |
13.90 11.40 101.3 99.5 |
13.00 11.10 103.3 97.94 |
15.7 13.4 106.6 94.4 |
16.3 13.8 105.1 96.5 |
15.3 13.7 100 100 |
(a)指定飼料中之粗蛋白質及各種必須氨基酸之最低量的配合設計。
(b)指定儘量接近最適當氨基酸型態，但對於粗蛋白質含量未特別指定的配合設計。
(2)豬之氨基酸要求型態
養豬飼料內之氨基酸添加的研究，是以豬之氨基酸要求量的研究為基礎，但與雞或鼠不同，有很多是對豬給與以結晶氨基酸之混合物為氮素源的精製飼料進行研究，此種研究花費很高，只限於特殊的實驗。
因此，一般之研究是 (1) 經由氮素出納的測定推斷蛋白質要求量的數值，(2)測定豬之體組織的氨基酸含量的相互比 ( 氨基酸型態 )，(3)以缺乏特定之氨基酸的蛋白質做為基礎飼料，此階段性的添加氨基酸，至見不到再有效果之上昇時算出氨基酸的合計量。
蛋白質的要求量似與其他動物的場合相同，視飼料的熱能含量、成長的階段、飼料中之蛋白質的營養價等條件而變化。歐洲的研究者是以代謝試驗為中心，致力於找出理論上的數值。因此，首先要瞭解在豬之成長上生物價 100 之理想的氨基酸平衡，從而豬之體組織的蛋白質的氨基酸型態成為重要的參考資料。
在此種研究的過程中所發現出之重要事實為 (1)體組織之蛋白質的氨基酸型態不因豬之成長階段而發生變化 ( 表 8 - 9 )，(2)由成長實驗或氮素出納實驗所得到之理想的氨基酸平衡幾乎與體組織之蛋白質的氨基酸型態完全相同。
表 8 - 9 子豬、肉豬、豬乳之氨基酸含量與氨基酸平衡推薦值的關係 ( ARC )
| 氨基酸 g／cp 100g | 對離氨酸指數 | lysine＝100 | ||||
| 子豬之 體組織 |
豬 乳 | 子豬之 體組織 |
豬 乳 | 肉豬之 體組織 |
氨基酸平 衡推薦值 |
|
| lysine methionine methionine + cystine threonine tryptophane isoleucine leucine histidine phenylalanine phenylalanine + tyrosine valine |
6.85 1.80 3.10 3.76 --- 3.58 7.11 2.68 3.73 6.46 4.79 |
7.58 1.73 3.29 4.15 1.31 4.11 8.56 2.76 3.97 8.46 5.35 |
100 26 45 55 --- 52 104 39 54 94 70 |
100 23 43 55 17 54 113 36 52 111 71 |
100 --- 43 55 --- 52 101 38 --- 96 70 |
100 --- 50 60 15 55 100 33 --- 96 70 |
表 8 - 10 豬之蛋白質、氨基酸要求量 ( ARC，W.P.，暫定，1981 )
| 體 重 15 ~ 50 kg | 體重 50 ~ 90 kg 1MJDE 之 g |
||
| 攝取量 g／日 | 1MJDE * 之 g | ||
| 蛋白質 lysine methionine + cystine threonine tryptophane isoleucine leucine histidine phenylalanine + tyrosine valine |
230 16.1 8.1 9.7 2.3 8.7 16.1 6.2 15.4 11.3 |
12 0.84 0.42 0.50 0.12 0.46 0.84 0.32 0.80 0.59 |
8.6 0.60 0.30 0.36 0.09 0.33 0.60 0.23 0.58 0.42 |
1,000 Kcal＝4.184 MJ
表 8 - 11 氨基酸平衡之推薦值 ( g／kg 蛋白質 ) ( ARC )
| ARC | NRC | Fuller | Lewis 等 | ARC W.P 推薦值 |
|
| lysine methionine + cystine threonine tryptophane isoleucine leucine histidine phenylalanine + tyrosine valine |
48 34 29 9 39
|
45 27 28 8 31 37 11 44 31 |
73 39 41 9 32 61 23 70 46 |
72 35 42 12 32
|
70 35 42 10 38 70 23 67 49 |
Fuller 等 ( 1979 ) 以他們之型態所成立的氨基酸給與成長中的豬，發現尿中之氮素減少，且其量與尿中內因性氮素 ( Endogenous Urinary Nitrogen ) 的量，即與無蛋白質飼料給與時之排泄氮素量大體相等，只超過一點點而已，故證明此種氨基酸型態大體是理想者。
因此，蛋白質要求量可以 1 日攝取量及飼料之熱能單位的量表示，且此蛋白質的內容可以氨基酸的型態表示。此種蛋白質稱為理想蛋白質 ( ideal pro tein )。歐洲對要求量的研究，即是如此歸納成理想蛋白質要求量。
(3)過少之離氨酸要求量
此處應注意者是幼豬與肉豬方面，離氨酸的要求量均比 ARC、NRC 及日本標準高。美國方面， Tanksley 亦認為 NRC ( 1979 ) 的飼料標準中 5 ~ 10 公斤之子豬的離氨酸要求量訂為飼料的 0.95% 顯然是太少了。在穀物、大豆粕飼料內如離氨酸提高至 1.10%時增重，飼料效率獲得改善。另外，Lewis 等 ( 1980 ) 亦發現對體重 5 公斤的子豬，為玉米、大豆粕飼料而含 DE 3,300 kcal／kg，蛋白質 19%、離氨酸 0.95% 的飼料，若改為含離氨酸 1.15 ~ 1.25%的飼料時，增體及飼料“ 效率均很理想 ”。
Tanksley 認為 NRC 所列出之離氨酸要求量是過低，此與很多研究者及實驗家的意見一致。美國之研究者與歐洲的研究者是以不同的方式處理問題。歐洲方面是以理想蛋白質的量及其氨基酸平衡型態來表示要求量，美國之研究者則以飼養現場普遍使用的玉米、大豆粕飼料、或高梁、大豆粕飼料做為標準飼料，再研究其構成內各種氨基酸的要求量，以求各種氨基酸之單一或組合時之添加效果。
(4)氨基酸之添加效果
1.低質蛋白質的改善
所使用之蛋白質源中，缺乏某種氨基酸時，添加此種氨基酸而補正其缺陷時即可成為價值高者。養雞飼料內使用大豆粕的場合添加甲硫氨酸即是此種例子。
表 8 - 12 所示之 Tanksley ( 1981 ) 的實驗，是花生粕內不足的離氨酸以蛋白質補正的場合，與以離氨酸添加來補正的場合做比較者，結果發現在此種情形下只有靠離氨酸添加才能得到與氨基酸平衡良2子的大豆粕相等的成績。
表 8 - 12 豬飼料內的離氨酸添加與蛋白質增給的比較 ( Tanksley，1981 )
| 飼料中% | ||||
| 離氨酸 | 粗蛋白質 | 增重 kg | 增重／飼料 | |
| 1.高梁、大豆粕 2.高梁、花生粕 3.飼料 2 + 離氨酸 4.高梁、花生粕 ( 高蛋白質 ) |
1.07 0.54 1.07 1.07 |
20.2 20.2 20.2 40.0 |
0.54 0.25 0.42 0.31 |
0.52 0.36 0.41 0.44 |
此種場合，離氨酸添加的特徵並非為了改變飼料的粗蛋白質含量，而是將離氨酸含量提高至與大豆粕相等，若增加蛋白質含量時可能會招致成績的低落。此種飼料若以電腦配合設計時，其條件通常為：
CP≧20.0%
離氨酸≧1.07%
但單是此種條件式並不包括防止因蛋白質含量過大引起成績低下的條件，即使能實現低成本同時亦可能使飼料的性能低下。
2.飼料蛋白質之節減
如上所述，蛋白質之氨基酸是可以修正的，但實際上最好不要勉強使用有氨基酸缺乏的蛋白質源。氨基酸添加最有效果的情況是氨基酸平衡本來就很好，而得到好成績的飼料經由氨基酸添加而進一步改善，且成本降低者。
Easter ( 1980 ) 提出下述之實驗結果。即使像玉米、大豆粕飼料那樣氨基酸的平衡良好，已得到良好成績的飼料，其氨基酸平衡亦不會完全與要求量的平衡相同，故減少蛋白質含量時，即引起第一限制氨基酸的不足。若添加發生不足的氨基酸時，就能產生成績全然不差的飼料，結果蛋白質飼料得到節約，減少過剩之氨基酸。
實驗上所用的飼料為蛋白質 14%及 16%之玉米、大豆粕飼料，其配合比率如表 8 -13所示。這些飼料之必需氨基酸含量及對要求量的充足率如表 8 - 14所示。離氨酸比要求量少，蛋白質 14%的飼料其成績劣於蛋白質 16%的飼料，但若行離氨酸添加時成績就完全相同。此種場合之添加量，是使離氨酸含量與蛋白質 16%的飼料變成相等的量。由於此種配合比率的變更，是每噸配合飼料節約 49.5公斤的大豆粕。
表 8 - 13 CP 14%及16%之玉米、大豆粕飼料 ( Easter 等，1980 )
配 合 原 料 |
蛋白質 14%飼料 | 蛋白質16%飼料 |
| 黃色玉米 大豆粕，CP 44% 肉粉 磷酸二鈣 石灰石 微量礦物質混合物 維他命預拌劑 抗生素 計 |
83.99 12.00 2.00 0.60 0.61 0.50 0.10 0.20 100.00 |
79.10 16.95 2.00 0.54 0.61 0.50 0.10 0.20 100.00 |
表 8 -14 CP 14%及16%之玉米、大豆粕飼料之必需氨基酸含量與充足率
| 要求量 % |
蛋白質16%飼料 | 蛋白質14%飼料 | |||
| 含量% | 要 求 量 充足率% |
含量% | 要 求 量 充足率% |
||
| arginine histidine isoleucine leucjne lysine methionine + cystine phenylalanine + tyrosine threonine tryptophane valine |
0.20 0.18 0.50 0.60 0.70 0.45 0.70 0.45 0.12 0.50 |
1.10 0.41 0.81 1.59 0.80 0.58 1.56 0.67 0.17 0.82 |
550 227 162 377 114 128 222 149 141 164 |
0.94 0.21 0.69 1.45 0.64 0.52 1.42 0.60 0.13 0.71 |
470 116 138 241 91 115 202 133 108 142 |
Easter 等 ( 1976 )，體重 20公斤之幼豬用
由應添加之離氨酸量來檢討要求量時，可知以飼料中之含量所示的要求量是視飼料中的蛋白含量而變動。為了在定量上瞭解此種關係 Baker 等 ( 1978 ) 進行圖 8 - 2所示之實驗。首先作出蛋白質含量 12%及 16%之兩種玉米、大豆粕幼豬用飼料，讓離氨酸以外之必需氨基酸的要求量得到滿足。在這兩種飼料內分別階段性的添加離氨酸。根據此種實驗，在統計上計算離氨酸添加對飼料攝取量、增重、飼料效率之效果的關係曲線的結果，發現飼料蛋白質 16%時之離氨酸要求量為 0.77%，飼料蛋白質 12%時之離氨酸要求量為 0.69%。
即飼料蛋白質每降低 1%，離氨酸要求量即降低 0.02%。為了證明此點，Easter 等 ( 1980 ) 改變飼料蛋白質的含量，進行離氨酸添加實驗。實驗是在體重 20 ~ 90公斤的肥育期，飼料為玉米、大豆粕飼料、蛋白質含量分別為 16%→14%、13%→11.5%、12%→11%，並進行離氨酸的添加。離氨酸是分別添加至與 16%、13%、12%的飼料同一水準，而且從同一水準起行蛋白質 1%離氨酸降值 0.02%之量的添加。
此實驗計劃如表 8 - 15所示。實驗就是蛋白質含量 12 ~ 16%的範圍進行。而飼料蛋白質含量每降低 1%，離氨酸要求量降低 0.02%。此事實之機構不明瞭，但離氨酸的不足若想由蛋白質的多給來彌補時，與結晶離氨酸的添加相比，離氨酸的效果顯然較小。 ( 待 續 )
表 8 -15 飼料之蛋白質含量與離氨酸要求量 ( 實驗計劃 )
| 試驗區 | CP 16／14 | CP 13／11.5 | CP 12／11 |
| 1 2* 3** 4 |
CP 16% CP 14%+0.18%lysine Hcl CP 14%+0.13%lysine Hcl CP 14% |
CP 13% CP 11.5%+0.14%lysine Hcl CP 11.5%+0.10%lysine Hcl CP 11.5% |
CP 12% CP 11%+0.10%lysine Hcl CP 11%+0.077%lysine Hcl CP 11% |
* 使離氨酸含量合於試驗飼料 1。
**使離氨酸含量從試驗飼料 1 起，蛋白質含量每降低 1%即減低 0.02%。
表 8 - 16 飼料之蛋白質含量與離氨酸要求量 ( 實驗結果 )
| 試驗區 * | 增 重 量 kg／日 | 飼料攝取量 kg／日 | 飼料效率 ** |
| 1 2 3 4 |
0.75 0.75 0.74 0.64 |
2.54 2.53 2.48 2.43 |
0.29 0.29 0.30 0.26 |
*與表 8 - 15 相同，**增重量／飼料攝取量
初體重平均 23.5 公斤，終體重 92.8 公斤，表中之數值係全實驗之合併的平均值。
飼料營養雜誌第二冊合訂本
1987年元月號至1987年第12期
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