豬隻對飼料原料磷之生物有效性
磷為動物必需之重要礦物質。體內約80％磷存於骨骼中，其餘則位於軟組織，為許多有機複合物的重要成份及；Pike and Brown, 1984；Peo, 1991)。適當量的有效磷為豬隻最佳生長、生殖及骨骼發育所必需。
豬隻日糧中，大部份磷均無法被利用，因此，大量磷排泄於糞便中，導致環境污染，尤其於土地、水資源缺乏和動物飼養密集處更形嚴重。
植酸─飼料磷之主要型態
於美國，玉米為主要穀物原料，使用黃豆粉當蛋白質補充物。玉米、黃豆粉和其他穀物，油粕類及其副產物，約一半的磷呈有機複合態，稱"植酸"(表一)。植酸磷無法被非反芻動物利用，因其缺乏分解植酸分子的酵素(植酸𠕇)(Taylor, 1965；Nelson, 1967；Peeler, 1972；Cromwell, 1979；1989a, 1989b, 1990)。反芻動物極易利用植酸𠕇，因其瘤胃微生物能產生豐富植酸𠕇。
表一、常用飼料原料內含植酸磷量
| 飼料原料 | 總磷％ | 植酸佔總磷百分比％ |
| 玉米 | 0.26 | 66 |
| 高粱 | 0.31 | 68 |
| 小麥 | 0.30 | 67 |
| 大麥 | 0.34 | 56 |
| 燕麥 | 0.34 | 56 |
| 黃豆粉 | 0.61 | 61 |
| 棉籽粕 | 1.07 | 70 |
| 芝麻粕 | 1.27 | 81 |
| 麩皮 | 1.37 | 70 |
| 苜蓿粉 | 0.30 | 0 |
多年來，均假設非反芻動物對植物原料中磷之生物利用率為三分之一，此假設為基於其內含三分之二的植酸𠕇，另三分之一為非植酸磷。植酸磷完全無法被吸收，而非植酸磷則全部可吸收。飼料內非有效磷於調配豬隻飼料配方時，需加以考慮(ARC,1981；NRC,1988)。
由過去15年來研究顯示，各種植物單味原料中，磷的生物有效性差別甚大。因此，將植物飼料中磷之有效性，估計為三分之一的觀念，已無法適用於所有飼料成份。
碳有效性之測定
測定飼料中磷之生物有效性，甚為困難。經由消化試驗可測定總磷的表面消化率，但無法運用於測定單味原料內磷之消化率。此外，內源性分泌的磷進入消化道，更混淆磷真消化率之測定。荷蘭的研究人員近來發展出測定單味原料內磷之表面消化率之方法(Jongbloed, 1987；Jongbloed and Kemme, 1990)。
過去15年來，於肯塔基大學舉行一系列試驗，以估計單味原料內磷之生物有效性。此方法為基於磷對骨骼礦物化作用之比較試驗：一為高度可被利用磷，另一組為被測定之未知單味原料。
此程序包括豬隻飼餵由純化碳水化合物(玉米澱粉─糊精混合物)、黃豆粉、礦物質補充物(磷除外)和維他命組成之低磷日糧，其餘營養成份皆符合豬隻營養需求。低磷日糧內來自於黃豆粉之磷量約0.2％，另添加各種濃度的飼料原料以取代澱粉─糊精，例如：玉米估計含0.25％磷，添加0、20、40和60％玉米取代澱粉─糊精，則玉米各提供0、0.05、0.1及0.15％的磷。再添加三種濃度的─磷酸鈉(標準品)，提供0.05、0.10及0.15％的磷。即使添加高磷量，其總磷(0.35％)仍然低於豬隻營養需求。因此，日糧中磷之反應呈線性關係，此線性為分析資料所必需。
日糧飼餵10~15kg的豬隻，每欄一隻，試驗期間6星期。試驗完畢，屠宰豬隻取其股骨、第三及第四掌骨和蹠骨，使用萬能試驗機測定骨骼破裂強度，此機器可測定新鮮骨骼斷裂所需之力量。由骨骼斷裂強度和單味原料磷攝食量繪成曲線與標準日糧(一磷酸鈉)比較，即可求出迴歸公式(圖一)。由斜率比(飼餵測試單味原料的骨骼斷裂強度斜率及一磷酸鈉標準品之骨骼斷裂強度斜度)可估計測試單味原料內磷之生物有效性。由此估計的磷生物有效性，並非完全被豬所吸收和蓄積，而是相對比值，因為我們假設一磷酸鈉標準品之生物有效性為100％。
飼料原料磷之生物有效性：
經由許多研究顯示(表二)，穀物原料中磷生物有效性從12至超過50％不等，變異甚大。玉米中磷生物有效性甚低，範圍從9~18％，平均為14％，此值低於傳統所估計的30~35％生物有效性(總磷的三分之一)。小麥和triticale卻相當高(各為49％及46％)。大麥磷生物有效性為中等。小麥、triticale和大麥中磷之生物有效性相當高，乃歸因其種皮外層有天然植酸𠕇存在(McCanc and Widdowson, 1944；Mollgaard, 1946；Pointillart et al., 1984)。我們估計小麥、大麥和玉米所得結果跟Jongbloed and Kemme(1990)利用消化試驗所得到之生物有效性相似。
表二、豬隻對各種飼料原料中磷之生物有效性
飼 料 原 料 |
測試數目 | 磷之生物有效性％ |
| 穀物 | ||
| 玉米製粒 | 1 | 12 |
| 玉米 | 8 | 14 |
| 高粱 | 2 | 20 |
| 燕麥 | 2 | 22 |
| 大麥 | 2 | 30 |
| triticale | 1 | 46 |
| 小麥 | 5 | 49 |
| 玉米(含高水分) | 2 | 53 |
| 穀物副產品 | ||
| 燕麥殼 | 1 | 13 |
| 液體飼料 | 1 | 14 |
| 米糠 | 1 | 25 |
| 麩皮 | 2 | 29 |
| 酒糟 | 1 | 34 |
| 粉頭 | 3 | 41 |
| 玉米筋粉 | 1 | 59 |
| 酒粕＋溶解物 | 1 | 77 |
| 高蛋白植物原料 | ||
| 棉籽粕 | 2 | 1 |
| 向日葵粕 | 1 | 3 |
| 棕櫚果仁粕 | 1 | 11 |
| 花生粕 | 1 | 12 |
| 葉籽粕 | 1 | 21 |
| 黃豆粉，去殼 | 5 | 23 |
| 黃豆粉，蛋白質44％ | 4 | 31 |
| 高蛋白動物原料 | ||
| 肉骨粉 | 3 | 67 |
| 乳清粉 | 2 | 97 |
| 血粉 | 1 | 92 |
| 魚粉 | 2 | 94 |
| 混雜原料 | ||
| 黃豆殼 | 1 | 78 |
| 苜蓿粉 | 1 | 7100 |
| 無機磷 | ||
| 蒸骨粉 | 1 | 82 |
| 去氟磷酸鈣 | 2 | 87 |
| 一磷酸鈣 | 2 | 102 |
| 二磷酸鈣 | 1 | 107 |
穀物副產物內磷之生物有效性變異亦甚大。小麥糠和粉頭之生物有效性屬中等，因其含天然植酸𠕇。穀物經醱酵處理後，似能增加磷之生物有效性。玉米筋粉經浸泡處理能改善磷之生物有效性。然而，玉米磨碎製成液狀飼料，無法改善磷之生物有效性。
黃豆粉之磷生物有效性僅達中等程度，去穀者約23％，未去殼者達31％。我們估計黃豆粉中磷之生物有效性跟Jongbloed(1987)所估的24％相似，但低於Jongbloed and Kemme(1991)利用消化率試驗所得之37％。油菜籽粕磷之生物有效性與黃豆粉相似，而向日葵和棉籽粕中磷之生物有效性極低。高蛋白質的動物產物磷利用率甚高；魚粉、血粉和乳清粉中磷之生物有效性超過90％。令人驚奇的是肉骨粉中磷之生物有效性僅66％，跟預期中的有效性差異甚大。由整株苜蓿製成粉後，其磷具有高利用率，而種子中則有效性甚低；苜蓿中並無植酸磷存在(表一)。
一磷酸鈣及二磷酸鈣具高生物有效性。去氟磷酸鈣約87％可被利用，似乎跟顆粒大小有關，細粉狀利用率高於粗顆粒狀(Burnell et al., 1988)。蒸骨粉中磷之生物有效性為82％，此似能部份解釋肉骨粉無法完全被吸收之原因。
磷有效性資訊之應用
估計飼料原料中磷之有效性，可作為設計豬隻配方時之用。傳統上，配方中乃使用總磷為基礎，斟酌日糧中無法利用之磷量，建立豬隻總磷需要量，然而，此系統並不精確，尤當使用非傳統飼料原料時，則更形困難。當日糧中磷具高利用率時，將造成補充磷過量之困擾，尤為重要者，為使用總磷高而有效磷低之日糧時，導致磷缺乏發生。
最正確的日糧配方是使用有效磷為基礎配製而成。NRC(1988)列出各種體重豬隻所需之有效磷量。具型玉米 ─ 黃豆粉日糧減去無法被利用磷，即可建立總磷需要量(總磷0.32％×玉米－黃豆粉日糧85％無法利用磷＝0.27％磷無法被利用)。應用單味原料(總磷×有效性％)內磷之有效性，亦能設計出適合豬隻需要量之有效磷日糧配方。
以有效鈣為基礎來配製飼料之觀點並不重要，因飼料原料中，關於有效鈣資料甚為缺乏且大部份鈣補充充物，其有效性均甚高。
植酸𠕇可促進植酸磷之利用
日糧中含高量非有效磷，導致豬隻排泄於糞中之磷量增加，造成環境污染，尤其於動物飼養密集，土地及水資源缺乏之國家更形重要。
近來，注目焦點集中於日糧中添加植酸𠕇，植酸𠕇可將植酸磷分解而釋放出磷，可降低無機磷之補充量。二十年前，Nelson et al., (1971)發現細菌植酸𠕇可改善雞隻對玉米 ─ 黃豆粉中磷之利用率，但製備此酵素費用，過於昂貴。然而，近年來，DNA重組科技發達，可利用基因工程使微生物能生產大量植酸𠕇。
我們最近進行試驗，將生長 ─ 肥育豬日糧中之磷補充物移除，而添加植酸𠕇500單位／克於日糧中(Cromwell et al., 1991)。移除日糧中無機磷，顯著降低生長速率和飼料效率。但添加植酸𠕇則能防止低磷所產生之症狀(表三)。飼餵低磷日糧會降低骨骼斷裂強度，而添加植酸𠕇可部份防止骨骼斷裂強度降低。
表三、豬隻飼餵低磷日糧添加植酸𠕇之效果a
|
生長期(23~50kg)：
肥育期(50~105kg)： |
日糧含磷量b，％ | ||
| 0.50 | 0.30 | 0.30 (＋植酸𠕇)c 0.30 |
|
| 0.40 | 0.30 | ||
| 日增重，kg | 0.87 | 0.72 | 0.84 |
| 飼料效率(F／C) | 3.47 | 3.77 | 3.55 |
| 骨骼強度，kg | 150 | 103 | 126 |
ａ兩個試驗，每處理24隻豬。(Cromwell et al., 1991)
ｂ低磷日糧中之磷來自於玉米和黃豆粉
ｃ每克日糧添加500或1000單位的植酸𠕇。
其他研究顯示，玉米 ─ 黃豆粉添加植酸𠕇(1000單位／克)可使其有效磷從15％提昇到42％(Cromwell et al., 1992)。換言之，玉米 ─ 黃豆粉中，約有三分之一的非有效磷，因添加植酸𠕇而轉變成可利用。
雖然磷排泄於糞便中之量，未經過測定，但據估計在生長 ─ 肥育豬日糧中添加植酸𠕇可減少35~50％磷排出量，豬隻日糧中補充經濟且效力高之植酸𠕇，即可將日糧中無機磷完全移除(Cromwell and Coffy, 1991)。降低50％糞便磷排出，即表示美國每年排出於環境中之磷量，約減少10萬噸。此對於因環境污染而被限制家畜生產的國家，尤具莫大之意義。
飼料營養雜誌(p.69~74)－陳文賢．九二年第十二期
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