注射豬生長激素可能影響豬隻營養分需要量

　　要瞭解並指出最適當的豬生長激素 ( PST ) 和特殊營養分間的相互關係仍然需要更進一步的研究。以目前有限的資料建議 PST 之使用將引起營養需要量的大量改變。本文在於測定 PST 處理之肥育豬與離胺酸和能量間之相互關係。

　　個別動物的生長為提供身體組織增大而導致整個個體之體重增加，而組織的增大依賴可供作維持和合成活動所需的可利用能量和結構成分之供應。營養分之分配依據發育優先權之需要而異。在營養和基因控制下，骨骼和神經組織具有最先的優先權而肌肉和脂肪組織居次。經由改變營養分的代謝作用之重分配可能導致發育次序發生改變。若要經由代謝作用而改變營養分的分配可能要利用遺傳選拔或利用外源性藥物製劑來達成。

　　由豬生長激素重組之藥物製劑能經由代謝作用重分配營養分，其代謝的作用方式與由天然所獲得之生長激素相似，後者乃單股含 191 個胺基酸殘基蛋白質，且含二內分子之雙硫鍵。但並不像天然的 PST 靠腦下腺前葉腺對正的 ( 生長激素釋放固子 ) 和負的 ( 生長激素釋放抑制因子 ) 作用因子產生反應而分泌，其重組之物質必須機械地運送至動物體內。有兩種製劑經證明能增加生長豬的生長和組織蓄積 ( Ivy 等人，1986 )。

　　豬隻注射外源性 PST 的生長性能反應在不同報告之變異相當大。Machlin ( 1972 ) 發現提高每日平均增重 ( ADG ) 9 ~ 12%，且改善飼料利用率 ( 飼料／增重，F／G_₁ ) 4 ~ 7%。Etherton 等人 ( 1986；1987 ) 報告 ADG 增加 11 ~ 14%，且改善 F／G 17 ~ 19%。而 Ivy 等人 ( 1986 ) 發現 ADG 增加 24%，且 F／G 改善 28%。這些報告之差異可能歸因於 PST 的純度或劑量，環境的限制、試驗動物的生理年齡或動物營養的狀態。在本文中考慮經 PST 處理之肥育豬與離胺酸和能量間之相互關係。

　　決定飼料粗蛋白質需要量，因飼料所能提供足夠之必需胺基酸和非必需胺基酸或氮之能力而異。但有多種胺基酸不能由動物合成而必需靠飼料供給足夠的量，才能獲得最佳之生長。在肥育豬餵飼玉米–大豆粕飼糧的第一限制必需胺基酸為離胺酸，而目前離胺酸需要量之推薦量為 0.6% ( NRC，1988 )。一種能改變代謝作用而導致提高瘦肉組織蓄積之藥物製劑可能改變飼料之胺基酸需要量。在玉米–大豆粕飼糧中離胺酸通常不會過量供應，故用其需要量來證明對注射藥物製劑所導致之改變營養分的需要量最為適當。

　　Goodband 等人 ( 1988 ) 之報告，評估 PST 和逐量增加飼料離胺酸含量對肥育豬的生長性能和屠體特性之影響。共 72 頭豬隻每日往射 4 mg PST 和餵飼分別含 0.6、0.8、1.0、1.2 或 1.4%離胺酸之玉米–芝麻粕粒狀飼料 ( 表 1 )，且包括一組接受安慰劑注射口和含 0.6%離胺酸飼料之對照組豬隻。增加飼料之離胺酸含量極顯著 ( P<0.01 ) 提高 PST 處理豬隻之 ADG ( 表 2 )，其 ADG 在飼料含 1.2%離胺酸時最快，並超過對照組之 ADG 達 33%。同時添加離胺酸和 PST 極顯著 ( P< 0.01 ) 改善飼料利用率，豬隻餵飼含 1.2 或 1.4%離胺酸之飼料比對照組增加 33%之效率。血漿尿素濃度 ( 表 3 ) 隨增加飼料離胺酸含量呈直線降低 ( P<0.01 )。相反地，血漿離胺酸含量則仍然維持低量直到 PST 處理豬隻接受 1.2 或 1.4%離胺酸飼料為止。由這些資料建議增加飼料離胺酸含量將增進同化作用，而基於血漿離胺酸之資料，以 1.2% 之飼料離胺酸含量似乎能滿足其需要量。由屠體的資料 ( 表 4 ) 指出最佳的生長性能和最佳的瘦肉組織蓄積具有相同的飼料離胺酸需要量。有趣的是，背脂隨 PST 注射而降低但與飼料離胺酸含量沒有關聯。

原料

百分比

玉米

芝麻粕

大豆粕

大豆油

維生素和礦物質

羥丁胺酸

蔗糖／L–離胺酸 HC1

成分計算值

　　粗蛋白質 ( % )

　　離胺酸 ( % )

　　羥丁胺酸 ( % )

　　色胺酸 ( % )

62.25

23.40

5.00

3.22

0.10

1.03

17.7

0.6 ~ 1.4

0.82

0.25

離胺酸 %

對照組

0.6

PST

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

每日增重，kg

28 天 ^{^ab}

全期 ^{^ab}

每日飼料採食量，kg

28 天 ^{^b}

全期 ^{^b}

飼料轉換率 ( F／G )

28 天 ^{^ab}

全期 ^{^ab}

0.85

0.90

2.48

2.77

2.91

3.07

0.71

0.75

2.17

2.26

3.13

3.03

0.88

0.97

2.21

2.46

2.52

2.54

1.16

2.36

2.51

2.04

2.18

1.24

1.20

2.42

2.47

1.96

2.07

1.19

1.16

2.33

2.40

1.98

2.08

離胺酸， %

對照組

0.6

PST

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

尿素 mg／dl ^{^ac}

離胺酸 mg／dl^{^ab}

葡萄糖 mg／dl ^{^c}

肌酸酐 mg／dl

游離脂肪酸 meq／l ^{^c}

胰島素 uU／ml ^{^ab}

32.1

0.99

102.2

1.36

278

6.25

29.3

0.72

107.0

1.39

379

8.81

23.1

0.86

116.2

1.42

396

17.24

17.9

1.08

118.9

1.42

411

19.72

16.1

1.92

115.5

1.39

435

28.50

13.7

3.36

112.1

1.44

425

23.15

離胺酸， %

對照組

0.6

PST

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

溫屠體重，kg

屠宰率

調整背脂厚度，cm

背最長肌面積，cm^{^{2 ab}}

屠體長度，cm

腎臟脂肪，g ^{^a}

里脊肉重，kg ^{^ab}

大腿重，kg ^{^ab}

67.37

60.24

2.60

31.90

79.77

1,447.1

6.79

6.92

65.03

58.12

2.16

31.40

79.52

1,325.4

6.44

6.91

68.01

61.08

2.13

39.10

79.55

1,148.6

7.06

7.76

66.82

60.25

2.26

40.50

79.26

881.3

7.35

7.94

66.96

60.31

2.15

42.30

78.51

941.3

7.13

7.89

67.03

60.57

2.25

42.50

78.87

829.4

7.25

7.82

　　Goodband 等人 ( 1989 a，b ) 在第二個試驗以相似之設計 ( 表 5 )，利用兩倍數量之豬隻來評估不同 PST 劑量對肥育豬離胺酸需要量的影響，如先前所觀察其 ADG 和飼料利用率隨增加飼料離胺酸含量而獲得改善 ( 表 6 )。每日注射 4 或 8 mg 之 PST 比無注射 PST 者增加 ADG，有趣的是在 PST 劑量間其每日飼料採食量呈直線降低而飼料利用率卻獲得改善 ( 呈曲直線，P<0.05 )。

原料

百分比

玉米

芝麻粕

大豆粕

大豆油

維生素和礦物質

羥丁胺酸

甲硫胺酸

蔗糖／L–離胺酸 HC 1

成分計算值

粗蛋白質 ( % )

離胺酸 ( % )

羥丁胺酸 ( % )

色胺酸 ( % )

60.91

10.00

18.30

5.00

4.80

0.17

0.05

0.77

17.6

0.8 ~ 1.4

0.9

0.23

項目

PST，mg／日

離胺酸，%

0.8

1.0

1.2

1.4

每日增重 ^{^a} ( kg )

每日飼料採食量 ^{^abc} ( kg )

飼料轉換率 ^{^ab} ( F／G )

1.03

3.04

3.02

1.19

2.78

2.39

1.20

2.55

2.23

1.14

2.84

2.54

1.16

2.63

2.30

1.20

2.57

2.25

1.28

2.62

2.14

　　血漿尿素濃度隨增加 PST 呈直線降低 ( P<0.01 )，而增加飼料離胺酸含量導致呈直線反應 ( 表 7 )。從屠體的資料 ( 表 8 ) 指出隨增加 PST 劑量呈直線逐漸增加腰眼面積，且呈直線降低背脂厚度 ( P<0.05 )。添加離胺酸產生相似的反應，但差距相當小。而在所有測定的指標間並未觀察到 PST 與離胺酸具有交感作用。不同於最初的研究，以 1.2% 飼料離胺酸似乎具有最佳的反應，而當注射較高的 PST 劑量 ( 8 mg )，似乎需要較高的飼料離胺酸含量。此結果，很顯然地可以建議經 PST 處理肥育豬之離胺酸需要量可能依賴 PST 的注射量而異。因此，要評估離胺酸需要量可能需要發展出 PST 注射量和飼料離胺酸含量問之相互關係。

項目

PST，mg

飼料離胺酸，%

0.8

1.0

1.2

1.4

尿素 mg／dl ^{^ab}

葡萄糖 mg／dl

肌酸酐 mg／dl

游離脂肪酸 meq／l

胰島素 uU／ml

30.0

102

1.11

209

9.8

16.9

114

1.03

353

30.6

13.3

117

1.06

341

34.9

18.5

118

1.05

322

27.8

13.9

112

1.06

344

32.5

13.5

117

1.04

328

34.9

14.4

116

1.03

395

35.9

項目

PST，mg／日

離胺酸，%

0.8

1.0

1.2

1.4

溫體重，kg

屠宰率

調整背脂厚度，cm ^{^ab}

背最長肌面積，cm^{^{2 ab}}

屠體長度，cm

腎臟脂肪，g ^{^a}

里脊肉重，kg ^{^a}

大腿重，kg ^{^a}

70.8

66.29

2.84

34.11

78.8

1,042.8

6.49

7.62

67.7

63.56

2.54

37.52

78.7

728.2

6.70

7.90

67.4

63.07

2.31

40.46

79.1

636.5

6.90

6.21

67.7

63.45

2.57

37.79

78.8

738.6

6.77

7.92

67.7

63.40

2.44

38.61

78.6

642.2

6.78

8.09

67.4

63.15

2.36

39.17

78.9

720.2

6.81

8.06

67.4

63.28

2.34

40.39

78.9

628.4

6.83

8.15

　　雖然離胺酸需要量在沒有以 PST 處理之豬隻曾建議為 0.6%，但飼料含較高濃度的離胺酸甚至可產生較佳的增重和可改善飼料利用率 ( Brown 等人，1973；Baker 等人，1975；Williams 等人，1984；Kornegay，1972 )，而這些研究中之高飼料離胺酸含量 ( >0.8% ) 具有壓抑飼料採食量之趨勢。因為有關這主題之先前研究，並不能描繪出離胺酸含量本身對此反應之影響程度。因此在 Pitman–Moore 之肥育豬研究，評估單獨或同時使用離胺酸和 PST 對其生長性能之影響。飼料含有 16%粗蛋白質，3,260 kcal ME／kg 和 0.8 或 1.2%離胺酸 ( 表 9 )。豬隻每日注射安慰劑或者為 5 mg 之 PST。豬隻開始體重為 60 kg，飼予個別欄中，試驗期為 56 天。在這試驗中，對 PST 之反應與先前之觀察具有相似的結果 ( 表 10 )。飼料離胺酸含量會影響其反應，特別是飼料利用率。而對離胺酸反應之程度無論如何以 PST 注射較無法注射者為佳。ADG 在單獨添加離胺酸時僅改善 1.2%，但同時添加離胺酸和 PST 兩者為改善 12%。飼料利用率相似地在僅單獨添加離胺酸為改善 5%。但同時添加離胺酸和 PST 兩者時則為 17%。因此，對離胺酸和 PST 之反應似乎為協同作用而並非是單獨 PST 和離胺酸本身之作用。

原料

飼料

黃玉米粉

大豆粕 ( 44% CP )

維生素和礦物質

L–離胺酸

DL–甲硫胺酸

L–羥丁胺酸

成分計算值

　　粗蛋白質 ( % )

　　離胺酸 ( % )

　　羥丁胺酸 ( % )

　　甲硫胺酸 ( % )

　　胱胺酸 ( % )

74.03

21.6

4.05

–

0.18

0.14

16.0

0.81

0.82

0.48

0.3

73.54

21.6

4.05

0.4895

0.18

0.14

16.0

1.2

0.82

0.48

0.3

離胺酸 ( % )

PST ( mg／day )

ADG ^¹ ( kg )

ADF ^² ( kg )

F／G^³

0.8

1.2

0.8

1.2

0.85

0.86

0.91

0.03

3.49

3.40

2.86

2.69

4.15

3.95

3.13

2.60

1. PST 作用為極顯著的 ( P<0.001 )；離胺酸作用為顯著的 ( P<0.06 )

　　注射外源性 PST 均顯示壓抑飼料採食量和屠體脂肪蓄積 ( Etherton 等人，1987；Goodband 等人，1988 )。這些反應可能因為 PST 導致醣類和脂肪代謝之代謝途徑改變。就如同 Goodband 等人 ( 1989 ) 觀察到注射 PST 能夠提高血漿中葡萄糖、游離脂肪酸和胰島素之濃度。Walton 和 Etherton ( 1986 ) 曾指出以豬脂肪組織培養其 PST 與胰島素活性發生拮抗作用，且壓抑脂肪合成。Magri 等人 ( 1987 ) 相似地發現豬隻經 PST 處理會降低脂肪組織的一些脂肪合成主要酵素的活性。由這些資料建議注射 PST 至豬隻中抑制脂肪合成。除此之外，因為降低飼料採食量而導致能量攝取量減少與因組織同化作用所增加之能量需要相結合也導致可供脂肪合成的能量減少。因此，藉飼料而使供給組織蓄積之可利用能量之改變，意謂可能影響動物對注射外源性 PST 在整個組織蓄積反應程度。

　　為了研究飼料能量和注射外源性 PST 間之相互關係，Stoner 等人 ( 1989 a，b ) 於是執行一項研究，以 55 kg 閹公豬每日注射 4 mg PST 和餵飼四種不同能量濃度之試驗飼料。飼料成分列於表 11，所有飼料皆含 17.5%粗蛋白質和 1.2%離胺酸。由生長性能之結果指出增加飼料能量濃度和能量攝取量呈直線 ( P<0.02 ) 增加 ADG，降低酸洗纖維和改善飼料利用率 ( 表 12 )。屠體資料 ( 表 13 ) 指出腰眼面積不受飼料處理影響，但背脂隨飼料能量濃度呈直線增加。由此建議當更多的能量變為可利用時，脂肪合成受到較少的抑制。

項目

飼料

玉米

大豆粕 ( 48.5 )

大豆油

離胺酸

羥丁胺酸

色胺酸

維生素和礦物質

成分計算值

　　粗蛋白質

　　ME ( kcal／kg )

　　離胺酸

　　羥丁胺酸

　　色胺酸

59.82

25.30

2.00

7.70

0.26

0.03

4.89

17.52

2,997

1.20

0.74

0.20

69.76

23.00

2.00

–

0.31

0.03

0.02

4.88

17.32

3,249

1.20

0.74

0.20

62.73

24.60

7.40

–

0.27

0.03

0.01

4.87

17.48

3,500

1.20

0.74

0.20

55.42

26.00

13.40

–

0.25

0.04

4.89

17.46

3,750

1.20

0.74

0.20

能量濃度

3.0

3.25

3.50

3.75

ADG ^{^a} ( kg )

ADP ^{^a} ( kg )

F I ( Mcal )

F／G ^{^a}

1.11

2.63

7.9

2.36

1.17

2.71

8.8

2.33

1.19

2.58

9.0

2.16

1.27

2.55

9.6

2.02

能量濃度 ( Mcal／kg )

3.0

3.25

3.50

3.75

屠宰率

背最長肌面積，cm^²

調整背脂厚度，cm ^{^ab}

瘦肉重，kg ^{^c}

脂肪重，kg

腎臟脂肪，kg

68.75

34.34

2.85

6.61

7.71

0.90

69.61

35.93

3.16

6.88

7.61

1.03

69.71

38.64

3.41

7.05

7.61

0.98

69.94

35.46

3.44

6.87

7.46

1.02

　　Steele 等人 ( 1987 ) 發表相似的研究，評估能量攝取量和 PST 間的相互關係。在 25 ~ 55 kg 之閹公豬餵飼 18%粗蛋白質、1.2%離胺酸和 3.5 Mcal／kg 飼料，藉限制飼料採食量至任食量的 80 和 60%以控制其能量攝食量。動物之處理為每天每公斤體重注射 0 或 100 ppm 之 PST ( 2.5 ~ 5.5 mg )。增加能量攝取量產生直線 ( P<0.01 ) 提高 ADG，但未影響飼料利用率 ( 表 14 )。PST 注射也提高這兩個指標之反應 ( P<0.01 )。增加能量攝取量導致增加屠體的脂肪和降低蛋白質以及水分的含量。以 PST 處理之豬隻較打安慰劑組，在每一種能量攝取量間降低屠體脂肪和增加蛋白質和水分的含量。

能量處理

添加

PST

採食量

( Mcal／日 )

( kg )

F／G

任食

80% 任食

60% 任食

–

＋

–

＋

–

＋

8.12

7.07

5.74

5.71

4.70

4.76

0.91

1.05

0.67

0.84

0.54

0.68

2.56

1.96

2.45

1.91

2.54

1.98

　　這兩個研究，無關其試驗方法皆指出能量攝取量和體增重間具有直線的相互關係。在蛋白質足夠的情況下，未處理豬隻之氮蓄積和體增重隨能量攝取量增加而呈直線提高 ( Campbell 和 Dunkin，1983 )。由 PST 處理豬隻對氮蓄積和消化率的初步資料 ( Stoner，個人通信資料 ) 也指出，僅氮蓄積量與飼料能量含量呈直線相關，而消化率則不具此關係。

　　豬隻注射 PST 導致比未處理動物增加 15 ~ 20%的氮蓄積。因此，這似乎為 PST 提高氮蓄積而導致增加超過能量攝取量所能提供之最大範圍的體增重和屠體瘦肉量。除外，此同化作用之過程需依賴可利用的能量多寡而定，當滿足同化作用所需的能量，其超出之能量在未經 PST 處理之動物可能轉向供作脂肪合成。

　　注射外源性 PST 對豬隻營養分需要量之影響，至目前僅有限之資料可供利用。從這些可利用的資料中，PST 之使用無論如何似乎能引起營養分需要量的大量改變。有趣的是，如在離胺酸之研究所觀察到，營養分比 PST 本身可能更有實質上的影響。由此可建議，藉 PST 之使用引起代謝過程的改變，如餵飼目前所接受的營養分含量將導致營養分的缺乏。未來的工作相當明顯的是需要瞭解 PST 和特殊營養分間的相互關係以及在這些情況下營養分的交感作用。

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