小兵立大功-抗氧化劑
前言
台灣地處亞熱帶，天氣燠熱，一般養豬戶極易抱怨其豬隻食慾不振，而因應之道不外乎增加飼料營養濃度(尤其是油脂量)，降低豬舍溫度、溼飼……等等，但其結果往往不一，尤其以在高油脂、高礦物質的教槽料，小豬料的階段裡，若其飼料氧化的品質得不到一定程度保護，則其結果肯定是負，而飼料氧化的程度也深深地影響著其適口性，故抗氧化劑添加於飼料中誠屬必要，且抗氧化劑所佔飼料成本的比率極為渺少(在人工乳階料不到千分之一)，真可謂"小兵立大功"，但是抗氧劑的選擇是其結果成功與否的關鍵所在，以綜合各種抗氧劑且經特殊處理後，能保證其粒子能均勻，徹底地有效散佈於飼料中的抗氧劑產品為最佳。
飼料中原料的氧化
台灣豬隻的飼料攝取量，無論任何豬種都是逐年下降中(表1)，這雖然與育種因素關係極為密切，如選豬種時，太過於強調飼料換肉率，太講究於精肉型……等因素有關，但是飼料本身品質的不穩定，也有其極重要的因果關係，因為組合成飼料的原料種類不下幾十種，而其個別間的差異極大，故其所組合成的飼料品質其差異也大(表2)。
表1. 公豬品種間飼料攝取量之年平均值
| 年份 | 飼料採食量 | |||||
| 1987 | 1988 | 1989 | 1990 | 1991 | 1992 | |
| 總平均 品種 杜洛克 約克夏 藍瑞斯 F-test |
2.22±0.01
2.29±0.01 2.20±0.02 2.20±0.01 ** |
2.16±0.01
2.18±0.01 2.22±0.02 2.13±0.01 ** |
2.15±0.01
2.17±0.01 2.18±0.02 2.15±0.01 * |
2.13±0.01
2.14±0.01 2.13±0.01 2.13±0.01 NS |
2.16±0.01
2.15±0.01 2.13±0.01 2.17±0.1 * |
2.14±0.01
2.16±0.01 2.15±0.01 2.14±0.01 NS |
表2. 飼料及其組合原料品質的差異性(1)
| 飼料種類 | 飼料保存時間 | 過氧化物量 |
| 原料 Cracked corn Milo ifake Ensiled corn Finisher supplement Starter supplement Wheat flakes Fat sample 2 Fat sample 飼料 High fat feed High fat feed High fat feed High fat feed Intermediate fat feed Intermediate fat feed High fat feed High fat feed Sick pen feed |
-- -- -- Unknown Unknown -- Unknown --
Fresh Fresh Unknown Unknown Unknown Unknown Old Old Unknown |
3.1 8.0 3.5 22.9 12.1 6.2 1.0 2.4
6.9 15.2 47.3 26.0 15.4 12.2 90.2 68.5 60.6 |
(1)From Nelson, 1992. Kemin Inc. Publication 01647. |
||
飼料氧化的影響
飼料的原料中因含甚多含雙鍵的營養物質(如脂肪和維生素A)，是很容易被氧化(表3略、4)，尤其是在富含礦物質(銅、鐵、鋅……等)的教槽料、小豬料中，更為嚴重，因為動物對任何味道都有一定的忍受度，尤其是脂肪氧化後，味道的濃度特別敏感(表5)(圖1略)，故其對豬的適口性之下降竟可達84％(表6)。
表4. 飼料中的自氧化作用
表4. 飼料中不飽和脂肪酸經氧化後，品質及營養物質的改變
表5. 脂肪中的羧基
| 羧基 | 味道閥(ppm) |
| 癸烯醛 ±烯醛 壬烯醛 辛烯醛 己烯醛 2-庚烯醛 庚醛 壬醛 辛醛 2,4-癸二烯醛 4, 順庚烯醛 4, 反庚烯醛 2反, 6反壬二烯醛 2順, 6順壬二烯醛 |
5.5 4.2 0.1 1.0 0.15 0.63 0.042 0.32 0.068 0.28 0.001 0.32 0.001 0.002 |
| From：Frankel, E. N. (1984) "Recent advances in the chemistry of rancidity of fats" Spec. Pub R. Soc. Chem.(47)87-118. | |
表6. 氧化程度深深影響養飼料適口性
| 飼料 | 氧化程度 | 適口性 |
| 過氧化物的量 | 喜愛程度# | |
| 新鮮 庫存 |
0.13 2.62 |
92％ 8％ |
| #適口性的試驗是由兩組被任食的小豬料進行。 | ||
氧化油脂也可影響到原料，如玉米之消化率(圖2)，到最後更能影響肉雞的生長表現(表7)和蛋雞的產蛋性能(表8)。總之飼料中原料的氧化，會帶給我們極大的困擾和(1)脂溶性維生素和葉黃素的破壞(2)飼料適口性的下降(3)蛋白質和能量的流失。
(1)Modified from Smith et al. 1993.
(2)Measured by the Moore Modification offwo-stage
Tilley and Terry Production after 16 hours of incubation.
表7. 含有氧化油脂的飼料對49日齡肉雞生長表現的影響
| 飼料中過氧化物的量(meg／kg) | 平均體重(kg) | 飼料換肉率 |
| 0 2 4 7 |
1.635 1.639 1.609 1.532 |
2.09 2.10 2.11 2.19 |
| FROM: Cabel, M. C., P. W. Waldroup, W. D. Shermer and D. F. Calabotta (1989) "Effects of Ethoxyquin Feed Presservative and Peroxide Level on Broiler Performance" Poultry Science 67:1725-1730. | ||
表8. 氧化油脂對蛋雞產蛋性能的影響
| 飼料 | 蛋／日／雞 |
| Maize diet Maize diet with oxidized fat Maize diet with oxidized fat and vitamin D3 (1,000 units) Maize diet with oxidized fat and vitamin D3 (3,000 units) Maize diet with oxidized fat and vitamin D3 (5,000 units) |
0.90 0.18 0.65 0.72 0.68 |
| FROM: Voreck, V. O. and M. Kirchgessner(1981) Archiv fuer Geffuegelkunde 45:19-23. | |
抗氧化劑的功能
飼料經過了光線、酵素和金屬離子的觸活，會造成自由基(Free Radicals)的連鎖反應，所以抗氧化劑的功能，即為能抑制一切產生自由基的因素的抗氧化作用效力各有不同，且將自由基加以排除(圖3、4略)。市面上各種抗氧化劑(圖5略)
圖3. 金屬離子觸活了自由基
如TBHQ與BHA對花生及E.Q. BHT和BHA對Afatoxin B-1的效力各有不同(圖6、表9)，所以正確選擇抗氧化劑產品是飼料品質保障的先決條件之一。
優良抗氧化劑的選擇
(一)必含各種最好品質抗氧化劑的組合─因為一種抗氧化劑都可能因另一種抗氧化劑的互補作用而再生，如BHA可能因E.Q.的互補作用而再生(圖7略)，且各種抗氧化劑若能組合得當，有其加成作用，如BHA與E.Q.就可有此效果(表9)。
表9. 各種抗氧化劑對Aspergillus parasiticus產生Aflatoxin B-1的抑制效力
| 抗氧化劑的濃度(PPM) | Ethoxyquin(EQ) | Butylatad Hydroxy Toluene(B.H.T) | Butylhydroxy(BHA) |
| 0 25 50 100 150 |
100％ +121％ +150％ +114％ +143％ |
100％ -15％ -12％ -8.5％ -2.8％ |
100％ -61％ -82％ -99％ -99％ |
| Adopted from Foudin et al. (1982). J. Food Sci. 43(3)：731-734 | |||
表9. BHA和EQ合用時對豬油的加成作用
| 抗氧化劑(％) | 穩定性(2)(小時) | 加成作用(3)(小時) |
| 對照組 BHA(0.01) EQ(0.01) |
11 20 36 |
|
| BHA(0.01)＋EQ(0.01) | 80 | 24 |
| (1)Modified from Lundberg et al., 1962. (2)Stability test was done under activated oxygen method (AOM) condition. (3)Synergism effect=Stability time of combind antioxidant minus stability time of individual antioxidant. |
||
(二)必含螫合物質─飼料中的金屬如銅、鋅、鐵……等非常地多，尤其在幼小動物的飼料中，如豬教槽料中的銅含量即可達150ppm以上，這些金屬離子成為自由基後就會影響到飼料的品質，所以在抗氧化劑中若能含有螯合劑即可增強其效果(圖8略)。
(三)必含界面活性劑以利抗氧化劑分佈均勻─粒子的直徑大小關係著單位體積內粒子顆粒的多寡(表10)，各種抗氧化劑中其粒子的分佈差異極大(表11)，所以由此製成的產品中，粒子顆粒的數量差異就顯得特別的巨大(表12)。抗氧化劑效力的有無，決定於有無與自由基接觸的概率，所以其顆粒數量愈多則接觸概率愈高，其效力就愈佳，但由於其組合的份子大小不一，故其產品必須經過界面活性劑的特殊處理，才能夠保證其在飼料中分佈均勻，而且其每一顆粒都具有抗氧化的效力(圖13略、14略)。
表10. 單位體積內粒子直徑與數量的關係(1)
| 直徑(μm) | 顆粒的數量(2) | |||||
| 1180 850 425 250 150 75 30 |
1 3 21 105 486 3739 60993 |
1 8 39 182 1400 22837 |
1 5 23 176 2872 |
1 5 36 580 |
1 8 126 |
1 16 |
| (1)Assuming all the particles have volume of 4／3πγ3 (2)All the data are rounded-up to a whole number |
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表11. 各種抗氧化劑顆粒大小的分析
| 顆粒大小(μm) | 1180 | 850 | 425 | 250 | 150 | 75 | 30 |
| BHT BHA Citric acid |
9.47 69.12 10.66 |
18.9 10.28 37.16 |
57.17 12.38 50.23 |
12.93 7.36 1.85 |
1.40 0.85 0.07 |
0.15 0.01 0.03 |
0 0 0 |
| Endox(鮮靈) Antioxidant X(2) |
0.03 0.20 |
0.04 4.73 |
9.09 67.70 |
36.29 27.11 |
13.95 0.14 |
20.44 0.04 |
20.15 0.03 |
| (1)From kemin Asia Project PR 94-A0007. (2)Antioxidant product from Company X. |
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表12. 各種抗氧化劑產品中有效顆粒數量的差異
| 1公斤產品中有效顆粒數量 | |
| Endox(鮮靈) BHT BHA Ethoxyquin |
1.53 X 1010 4.15 X 107 1.84 X 107 6.65 X 107 |
高科技抗氧化劑產品
美國建明工業公司經過多年研究發展出，以各種抗氧化劑做最佳的組合後，再使用具特殊加成作用的界面活性劑，噴灑於其中後製成(圖13略)粉態之抗氧化劑─鮮靈及液態抗氧化劑─妙鮮，其抗氧化的效力就遠遠地超過出其他抗氧化劑(圖15略、16略)。
結論
這一年來飼料原料價格的飛漲，深深地困擾著畜牧飼料界，所以如何降低飼料成本，一直是為最優先考慮，因為任何原料中營養物質的流失即為最大浪費。"小兵立大功"一個良好的抗氧化劑，既可確保飼料品質，又可避免營養物質流失，可視為降低飼料成本的前驅及保障，且又由於添加了優良的抗氧化劑─鮮靈，能增加飼料的適口性，而讓動物能夠吃到足夠的營養，以確保其健康生長，並早日上市，為您賺錢。
飼料營養雜誌(p.50∼65)─杜金海、九六年十期