黃豆粉中的寡醣對養雞飼料營養價值的影響

從各方面來看黃豆都是最優良的植物性蛋白質飼料來源。一者黃豆粉的纖維含量比其他油籽蛋白質供應源為低，尤其是去殼黃豆粉不但含有較高量的平衡蛋白質，更有較低的纖維含量及較高的熱能含量；二者黃豆粉中胺基酸的可利用性比其他植物蛋白源高。三者黃豆粉是一種品質最一致的單味飼料，即使各品系各來源的黃豆粉，其營養素構成份與物理特性也沒有很大差異；最後，黃豆粉用於禽畜飼糧較其他蛋白質源不受用量限制。但是有許多因素可以影響黃豆粉中蛋白質及胺基酸的有效性，諸如加工時的熱處理、黃豆所含的纖維量及抗營養性化合物都會大量降低胺基酸的利用性。本篇報告則在探討黃豆粉中的寡醣對黃豆粉飼料之營養價值的影響。

寡醣類是含有二至六分子單醣的聚合體，日本的報告強調其良好的機能性，認為寡醣可以改善腸內細菌叢、防止下痢、提高每日增重及飼為人類的健康食品，因此近幾年成為很熱門的食品添加物。事實上寡醣存在於許多植物中，如牛旁及洋蔥含有果寡醣；而作為主要蛋白質飼料的黃豆粉則含有1.05％的棉籽糖及5.36％的菜豆糖。

雖然黃豆中的寡醣有抑制有害菌之效果，但卻在營養性狀上，諸如雞隻飼養之氮修正真代謝能(即TMEn)和蛋白質之利用，有相當的弊害。寡醣中的α─半乳糖𠐟族系與黃豆粉之真代謝能、纖維消化率及雞飼料在消化道之通過時間的低減有關。而且寡醣會因為厭氧性細菌的作用，在腸道產生一些如二氧化碳及甲烷等氣體，並造成滲透性輕泄。更因為動物腸道黏膜減少α-1,6半乳糖𠐟𠕇，所以寡醣無法在小腸中以動物本身的消化𠕇進行分解，而乳酸桿菌之利用寡醣，雖然可以抑制部份雜菌，卻也造成腸道的酸度提高而使消化物快速通過，因此減少吸收的時間，降低雞隻利用的真代謝能，另外快速通過也是輕泄的原因。早期的報告(1917)即有以棉籽糖(黃豆寡醣之一)餵飼鼠類，造成嚴重腹泄及棉籽糖全殘留糞便中之記錄。WAGNER在1976年的報告也指出，餵飼6.7％棉籽糖日糧的老鼠有嚴重水便，而且在微生物水解及發酵完成前，棉籽糖即有部份被排泄出來。事實上，禽類之所以比豬在黃豆粉真代謝能上，有較低的能量值，主要是大腸結構不同，造成其消化碳水化合物之能力不同。家禽有兩條大盲腸及短結腸，豬則是結腸很長。家禽結腸主要功能不是完成發酵作用，而是運送消化物且吸收水份及電解質。豬的結腸可以吸收日糧發酵之揮發性脂肪酸，滿足12％的代謝能；雞雖然也產生揮發性脂肪酸提供能量，但只佔所需之很小部份。因為雞的結腸已短，再加上黃豆粉中寡醣的作用，使日糧纖維在盲腸的發酵及在結腸的吸收受到限制，因此COON在1988年的報告中建議移除黃豆粉中的寡醣，以延長日糧通過消化道的時間且提高微生物水解多醣的盲腸環境，而使更多日糧纖維得到消化吸收。

COON在1990年的研究以黃豆粉(SBM)及萃取黃豆粉(ESBM─以80％酒精移除寡醣之黃豆粉)，分別餵飼成年來亨雞，發現SBM的真代謝能比ESBM少574kcal／Kg(約20％的能量)，而在乾物質基礎上，ESBM的粗蛋白質含量也比SBM多得多(見表一)。

表二則是延續上項試驗，分別以ESBM餵飼來亨雞，進一步探討其中水溶性碳水化合物、寡醣、半纖維及纖維在雞隻迴腸的消化率和最終糞便階段的消化率(COON ET AL., 1990)。一般44％SBM含有12.02％的總水溶性碳水化合物，ESBM則只剩0.3％，即乙醇萃取移除了97.5％水溶性碳水化合物。總水溶性碳水化合物大部份為蔗糖及寡醣組成，在乾物質基礎下SBM的蔗糖、棉籽糖及菜豆糖分別含有5.98％、1.07％及4.23％。在消化率方面，SBM之總水溶性碳水化合物的表面消化率為90.4％，棉籽糖及菜豆糖的表面消化率也分別為90.5％及83.8％。ESBM則是因為其中水溶性總碳水化合物的濃度很低，而且SBM殘存的寡醣會結合成多醣或其他結構，以保護自身暴露於微生物的α-半乳糖𠐟𠕇中，因此其表表面消化率很低。由SBM中寡醣的高消化率顯示，造成TMEn較ESBM低的原因不是微生物水解作用缺乏，反而是微生物對寡醣的消化作用使腸道酸度提高，造成消化物快速通過腸道，吸收不及之故。以乙醇移除黃豆粉中寡醣，可以減少盲腸內容物的酸度，而使消化物有較長的通過時間。ESBM日糧的通透率比SBM日糧慢得多，研究顯示ESBM通過消化道時間為115分鐘，SBM則為71分鐘。而且因為移除了雞隻無法消化的寡醣，使盲腸內容物的酸鹼值也比較高，ESBM約為7.21，SBM組為6.64。如此便發展成一個微生物進行纖維發酵的良好環境，可以多提供揮發性脂肪酸產生。表五也顯示不管是ESBM或SBM，其半纖維及纖維在迴腸末端的消化率皆趨近於零，因為纖維素主要在盲腸後發酵。但到糞便階段的表面消化率，ESBM中的半纖維及纖維的消化率分別有61.6％及35.0％，比SBM高得多(六倍有餘)，更證明移除寡醣有助於纖維素之發酵。

另一個研究是以40日齡之公肉雞及來亨雞作SBM及ESBM的餵飼試驗，是利用萃取物回加到ESBM的方式，以另一種角度探討寡醣對能量利用的影響(LESKE ET AL., 1991)。試驗的樣品有四類，分別為SBM、ESBM、RAF(添加5.3％棉籽糖的ESBM)及EXT(添加乙醇萃取物的ESBM)。自公肉雞所作的餵飼試驗結果見於表三，可以發現ESBM的TMEn比SBM高出571 kcal／Kg。

樣品	總能	粗蛋白	蛋白質溶解度	TMEn
	(kcal／kg)	─────(％)─────		(kcal／kg)
SBM	4432	47.2	81.6	2546±85
ESBM	4696	64.4	60.3	3117±150
分析值皆以乾物質作基準。每處理6隻公肉雞。 (LESKE ET AL., 1991)

表四則是以四種樣品飼餵來亨雞的試驗。其中ESBM的TMEn值比SBM的高出425kcal／kg，此結果雖然比COON在1988年得報告少(705 kcal／kg)，但在能量利用上確有明顯的增加。把萃取物加回ESBM(EXT)其TMEn值及CP值與SBM的相似，這顯示萃取物和TMEn之下降有很大相關性。而添加5.3％棉籽糖到ESBM中(RAF)不但稀釋了CP值，還使TMEn值下降，因此反映了以下論點：棉籽糖和寡糖家族必需為TMEn值的降低負責。自目視觀察，餵飼RAF及EXT後的公雞糞便，比飼以ESBM公雞的糞便更潮濕多水，此觀察和WAGNER在1976年的報告相似，也表示了寡醣加強了腹瀉反應。來亨公雞和肉雞的數據雖有少許差距，大體是相似的。

表五的數據是比較SBM與冷凍乾燥的ESBM(FDE)的餵飼結果。發現糞便收集的時間長短與TMEn值的多寡無關，唯乾物質消化率有隨收集時間延長而下降之趨勢，SIBBALD(1979)認為是時間拉長飼料浪費加大之故，而且內源性物質的損失增多也是原因。試驗結果也顯示FDE的TMEn和乾物質消化率都比SBM的成績好。另一個需注意的是FDE的蛋白質溶解度(73.3％)比ESBM(表三之60.3％)高，於1987年DALE的報告中指出蛋白質在氫氧化鉀中的溶解度最適合的範圍是73％到85％，一般SBM及FDE都處於此範圍，ESBM較低的蛋白質溶解度是因為烘箱乾燥時過度加熱之故，因此以烘箱加熱(進行熟化或乾燥等處理)必需特別注意。

為了探討個別的黃豆寡醣對雞隻飼養的影響，並進一步確定使黃豆粉TMEn下降的因素是α-半乳糖𠐟而非醣質部份，JEVNE AND COON(1993)把醣類個別依次以不同份量添加到內含低寡醣量的黃豆蛋白精粉(CP為73.1％)中，選用的醣類為在黃豆中可以發現的棉籽糖、菜豆糖及蔗糖。作為控制組的黃豆蛋白精粉，其中棉籽糖、菜豆糖及蔗糖含量分別為0.05％、0.36％及0.83％。表六顯示單獨蔗糖添加對黃豆蛋白精粉的TMEn沒有負面影響，其真代謝能值相差無幾。其它處理組TMEn值很明顯比控制組的低，尤其是把菜豆糖添加到一般黃豆粉中的含量，或把棉籽糖及菜豆糖混合加入，更使TMEn有較大的降低量。把寡醣添加到控制組對總能而言沒有明顯影響。由此看來，黃豆粉中的α-半乳糖𠐟必需對TMEn值的降低負責，而與蔗糖無關。

表六、添加寡糖到黃豆蛋白精粉(控制組C)對來亨公雞飼養的影響

表七是把菜豆糖及棉籽糖按照一般黃豆粉含量的20％、40％、60％、80％及100％分別添加到黃豆蛋白精粉中，而後進行為餵飼所得的結果(JEVNE ET AL., 1993)。發現菜豆糖只要添加到一般黃豆粉含量的20％，就會很明顯降低TMEn值。而棉籽糖的添加量則在到達一般黃豆粉含量的60％，其TMEn下降即很明顯。乾物質的消化率也隨菜豆糖及棉籽糖的添加而下降，菜豆糖的量只要加到1.36％即可明顯看出乾物質消化率降低。COON在1990年的報告也指出移除寡醣，乾物質消化率即可提升。另外，JEVNE又表示添加全量菜豆糖到黃豆蛋白精粉中進行餵飼，雞的糞便量會增加，從原來的15g／100g食入量增加到37g／100g食入量。

表七、添加菜豆糖或棉籽糖到黃豆蛋白精粉對來亨公雞飼養的影響

(1)果寡糖應用於飼料是日本學界所推崇的方式，用來生產無藥物添加的飼料。唯評估其效用多屬於腸道菌的控制，且會影響飼料的有效性，在現行合法添加預防藥劑的情況下，果寡糖使用並無必要。

(2)黃豆中的寡醣(菜豆糖及棉籽糖)會影響飼糧蛋白質及胺基酸的利用效率，因而降低生長成績，所以應用乙醇脫去寡醣的黃豆粉將有助於增進雞隻的生長。

事實上現行的飼料原料中就有一項萃取黃豆粉(extracted soybean meal)，在飼養效果的考量下，萃取黃豆粉是一味新的選擇。

種類	粗蛋白質(％)	總能(kcal／Kg)	真代謝能(kcal／Kg)
SBM ESBM	46.1 64.4	4336 4790	2794 3368
所求值皆以乾物質作基準。每處理8隻來亨公雞。 (COON ET AL., 1990)

佔一般黃豆粉含量之百分比	寡糖	總能	粗蛋白	TMEn	乾物質消化率
菜豆糖含量	％	kcal／kg	(％)	kcal／kg	(％)
0	0.36	4873	71.8	3768	74.6
20	1.36	5055	71.1	3280	60.5
40	2.36	5051	70.2	3256	61.5
60	3.36	5012	69.7	3132	58.3
80	4.36	4973	69.2	3093	61.5
100	5.36	4968	67.8	3123	63.0
棉籽糖含量	％	kcal／kg	(％)	kcal／kg	(％)
0	0.05	4873	71.8	3761	72.3
40	0.45	4986	70.9	3736	68.8
60	0.65	5003	71.1	3312	61.1
80	0.85	4989	71.0	3181	60.0
100	1.05	4978	70.9	3166	59.1
*全部分析值皆處於乾物質基礎上。 (JEVNE ET AL., 1993)

(％)	含量		─────表面消化率─────
			迴腸末端		糞便階段
	SBM	ESBM
			SBM	ESBM	SBM	ESBM
總水溶性碳水化合物蔗糖棉籽糖菜豆糖半纖維纖維素真乾物質消化率	12.02 5.98 1.07 4.23 9.91 7.09 　 …	0.3 0.13 0.08 0.03 15.07 11.27 　 …	77.9 89.4 0.69 0.80 0.41 0.47 　 50.8	0 47.8 0.66 0.75 0.48 0.02 　 44.3	90.4 94.2 90.5 83.8 9.2 0 　 53.9	0.6 40.2 55.6 47.2 61.6 35.0 　 67.3
所求值皆以乾物質作基準。每處理30隻來亨公雞。 (COON ET AL., 1990)

組別	菜豆糖	棉籽糖	蔗糖	總能	粗蛋白	TMEn
	─────(％)─────			kcal／kg	(％)	kcal／kg
C	0.36	0.05	0.83	4873	73.1	3757
1	0.36	1.05	0.83	4866	68.7	3397
2	5.36	0.05	0.83	4934	66.5	3310
3	5.36	1.05	0.83	4933	65.9	3314
4	0.36	0.05	6.83	4957	67.1	3743
5	5.36	1.05	6.83	4880	59.2	3494
*全部分析值皆處於乾物質基礎上。 (JEVNE ET AL., 1993)