改善豬隻黃豆飼料中磷與其它養分的利用

改善豬隻黃豆飼料中磷

與其它養分的利用

黃豆粉無疑是豬隻最好的蛋白質飼料。黃豆粉含高品質蛋白且產量豐富，使其成為豬隻飼料成分中最佳的選擇。雖然市面上有些蛋白質來源品質比黃豆粉好，但因供應量有限或製造成本高，價格較黃豆粉貴；相對的，某些蛋白質來源價格便宜，但因胺基酸組成欠佳或含有抗營養因子，品質遜於黃豆粉。所以黃豆粉成為其它蛋白質來源最強的競爭對手。或許在某些時候，其它蛋白質來源會被用來配製飼料，但黃豆粉終將是其比較、競爭的對象。

因公認黃豆粉的高價值(優異的消化率與胺基酸組成)，致使我們對其營養價格改善的努力做得較其它飼料成分為少。而人們總對低價值飼料消化率的改進，以提高飼料營養價值有較大的興趣。但近來研究證實可以進一步改善黃豆飼糧在豬隻飼養上的價值。改善飼料營養價值的主要目的有二，(一)當消化率提高或養分利用率改善，有助於飼料成本效益，(二)改善養分消化率和利用率，可減少養分排泄。第一為經濟考量以提昇產業競爭力；第二為環保考量以減少對環境的衝擊。

世界上越來越多團體表達對環境的關切。這使得政府加強對產業的限制與監督。不少地區都要求先有廢棄物處理設備才准於設場；其它則以土地所能容納的排泄物為由，限制飼養頭數。且許多國家已對超過排放標準的牧場實施罰款。由這些例子可知，改善養分之消化率和利用率有助於增加飼養頭數卻不會產生更多的排泄物，或是在不改變飼養規模的情況下降低排放量。而牧場以最大飼養頭數生產有利於經營效益，因可降低單位固定成本。

本文將討論改善生產效率的方法，同時降低養分排泄。有些方法係與管理有關，適用在任一飼料型態上；有的則與飼糧有關，此將著重在黃豆為基礎之飼料配方上。

藉由管理降低養分排泄

降低養分排泄最有效的方法之一是減少單位增重所需的飼料(即改善飼料效率)。由肥育閹公豬和女豬試驗發現，即使在生長速率相近的豬群中，飼料效率仍有很大的差異(表1)。因此經由選拔高飼料效率公畜和母畜，應可顯著減少養分排泄。

表1. 不同窩仔豬對生長性能的影響^a

日增重(kg)

日採食量(kg)

飼料效率

閹公豬

窩1

窩2

窩3

窩4

1.09

1.03

1.04

1.08

4.11

3.13

3.47

3.07

3.79

3.05

3.35

2.87

女豬

窩5

窩6

窩7

窩8

窩9

窩10

1.03

1.00

0.96

1.01

1.17

1.11

3.18

3.33

2.36

2.87

3.11

3.31

3.10

3.34

2.49

2.83

2.66

2.98

^a每一數值代表3頭同窩仔豬平均值。

養分排泄與養分之供給、豬隻之需求有關。供給的養分超過豬隻需求會造成浪費，且排泄出來。若供給符合需求，則排泄量會減少。同時，在管理上依肥育體重更換飼糧以配合營養需求，亦能減少排放。Lenis(1989)證實在30至100kg體重間，以兩種飼糧餵飼可較單一飼糧減少13％的氮排泄(表2)。此種階段飼養(phase feeding)的觀念可進一步引申為依豬隻生長需求不斷改變飼糧營養組成。或許大家認為此做法相當困難，因它表示必須配製許多不同的飼料。但簡單的方法是準備一種年青豬隻和一種大豬飼料，二者依比例(需求)混合即可。當豬隻成長，就改變飼料比例以取得適當之營養成分。這種做法易於配製不同飼料，並減免額外的設備投資。在豬、雞的試驗皆證實此法可少養分排泄，並能促進生長性能表現。

表2. 階段飼養對豬隻氮排泄的影響^a

	單一飼糧	兩種飼糧
		生長期	肥育期	全期
蛋白質含量(％) 氮攝取量(kg) 氮排泄量(kg) 氮蓄積量(kg)	16.00 5.38 3.48 1.90	16.50 1.98 1.16 0.82	14.00 2.95 1.86 1.09	4.93 3.02 1.91
^a摘自Lenis(1989)。

依性別分開飼養(split─sex feeding)是另一使營養供給更近於豬隻個體所需，且降低養分排泄的方法。此法同時可運用性別上差異的優點。另外，因任何原因導致採食量改變(例如環境改變)，都必須調整飼料配方以符合營養需求，缺乏應變措施將造成養分的浪費和排泄的增加。

藉由調整飼糧降低磷的排泄

植物所含的磷利用率很差，因磷常以植酸磷化合物的型態存在。反芻動物能利用植酸磷，原因是瘤胃微生物能生成植酸𠕇；豬缺乏植酸𠕇，所以不能利用植酸磷化合物。此物不僅不為豬隻生物機能所需，且大多排出體外。若提高植酸磷的利用，應可減少磷的排放。經由生物技術，植酸𠕇已大量生產，現BASF公司已有商品(Natuphos^𣈳)上市。

早期在Kentucky大約(UK)的試驗證實植酸𠕇在低磷飼料中對生長性能的影響(Cromwell 1991；表3)，如改善日增重、飼料效率和骨骼強度。這結果亦在後續測試中加以證實。而UK的平衡試驗(Pierce等，1994)已算出植酸𠕇能減少40％磷的排放。表4為降低磷排泄的例子，依飼糧中磷含量，植酸𠕇可降低磷排放量達55％。其它後續研究工作企圖定量每單位的植酸𠕇可釋放出多少磷以供利用，以及其它養分的關係。一挪威試驗(Bruce and Sundstol，1995)以裝有簍管的豬隻測試發現，植酸𠕇可提昇高纖飼料中迴腸對磷的消化率23％。植酸𠕇亦證實對雞隻鋅、鎂的利用有所改善(Kornegay等，1996)，對豬迴腸中胺基酸、氮利用率有所提昇(Jongbloed等，1996)。Yi等(1996)報告指出，在年青豬隻(表5)，當黃豆粉是唯一有機磷的來源，植酸𠕇的添加可改善增重、換肉率、磷消化率和骨骼強度，同時減少單位增重磷的排放。因黃豆粉是唯一有機磷來源，所見之改善應與磷自黃豆粉釋放出來有關。

表3. 植酸𠕇對餵飼足量或不足量磷豬隻生長性能和骨骼強度的影響^a

生長期磷含量(％)：

肥育期磷含量(％)：

植酸𠕇(units／g)：

0.5

0.4

─

0.4

0.3

─

0.3

─

0.5

0.4

500

0.4

0.3

500

0.3

500

0.3

1,000

試驗1

日增重(kg)^bcd

飼料效率^bc

骨骼強度(kg)^bc

0.88

3.70

145

0.81

3.79

102

0.72

3.98

0.93

3.49

150

0.89

3.63

136

0.87

3.70

118

─

試驗2

日增重(kg)^bcd

飼料效率^b

骨骼強度(kg)^bc

0.85

3.23

156

─

0.73

3.56

105

0.86

3.24

165

─

0.81

3.36

126

0.79

3.43

143

^a摘自Cromwell(1991)。試驗1共90頭，26至101kg；試驗2共75頭，33至100kg。

^b磷的影響(P＜0.05)。

^c植酸𠕇的影響(P＜0.05)。

^d磷與植酸𠕇的交互作用(P＜0.05)。

表4. 植酸𠕇降低80公斤豬隻磷排泄的效果^a

項目

目前現場使用標準

NRC標準

添加植酸𠕇

飼糧磷含量(％)

磷攝取量(g／day)^b

磷蓄積量(g／day)^c

磷排泄量(g／day)^d

磷排泄的降低(％)

與NRC標準比較

與目前現場使用標準比較

0.5

15.5

4.0

11.5

0.4

12.4

4.0

8.4

0.3

9.3

4.0

5.3

^a摘自Cromwell(1991)。假設日增重820g及日採食量3,100g。

^b15.5g／day＝3,100g／day×0.5％。

^c假設每kg增重時有5g磷蓄積；4.0＝5×0.82kg／day。

^d包含1.6g內源性磷(2g／100kg體重)。

表5. 植酸𠕇對年青豬隻生長性能的影響

可利用磷(％) 植酸𠕇(U／kg飼糧)	0.05				0.16				0.32
可利用磷(％) 植酸𠕇(U／kg飼糧)	0	350	700	1050	0	350	700	1050	0	1400
日增重(g)^a,b	297	315	325	342	308	367	365	400	423	446
日採食量(g)^a,b	630	631	624	654	613	724	703	757	739	754
飼料效率^a,b	2.12	2.00	1.92	1.91	1.99	1.97	1.93	1.89	1.75	1.69
磷吸收(％)^a,b	35.4	38.8	41.7	44.1	41.2	47.4	53.3	52.2	54.5	61.8
磷排泄(g／day)^a,b	0.90	0.85	0.80	0.81	1.15	1.22	1.04	1.16	1.62	1.38
磷排泄(mg／g增重)^a,b	3.03	2.70	2.46	2.37	3.73	3.32	2.85	2.90	3.83	3.09
摘自Yi等(1996)。 ^a可利用磷的影響(P＜0.01)。 ^b植酸𠕇的影響(P＜0.01)。 ^c植酸𠕇的影響(P＜0.11)。

目前已知配合植酸𠕇的使用，飼料穀物和豆粉中所含的磷已足夠肥育豬所需，因此UK正探討在肥育上市時摒除無機磷添加的做法。由文獻中得知，若鈣磷比例控制得很精確時，磷的利用率較佳。最近Reinhart and Mahan(1986)評估四個不同鈣磷比例(1.3：1，1：1，4：1)在足量和不足量磷的情況下對豬隻性能表現和骨骼強度的影響。他們的結論是，當豬隻磷的需求達到時，鈣磷1.3：1和2：1有相似的表現和骨骼強度；但鈣磷超過2：1時，表現和骨骼強度都變差。相對的，當飼糧中磷含量低於需求時，鈣比例在1.3：1和2：1間會抑制性能表現，而骨骼成分則沒有什麼影響。因此飼糧中鈣含量太高時或鈣磷比值差太大時，所造成負面的影響以磷含量不足時較嚴重。過多的鈣會抑制磷的吸收，使磷的供給更形不足。近來由UK的試驗中得知，鈣對磷的吸收、生長、骨骼強度有負面影響，因此建議不要提供過量的鈣。Veum(1996)亦建議鈣磷比不可差異過大，以便在添加植酸𠕇之低磷飼料中，有最高磷吸收率與骨骼強度，這對年青豬隻尤其重要。Jongbloed等(1992)已證實增加飼料中鈣含量會抑制植酸𠕇活性，而調整飼料時應注意鈣與可消化𠕇之比例，而非鈣與總磷的比值。

然而有關性別上長期礦物質需求的差異則尚待試驗證實，此對更新女豬很重要。確信的是，改變飼料配方可大幅減少磷的排放。

藉由調整飼糧降低氮的排泄

造成今日氮排放量大增的因素之一是強調瘦肉生長。世界上多數市場收購均以瘦肉計價，並對脂肪過多的豬隻減碼。此種計價方式係配合消費者要求，是可以理解的。但如何使瘦肉生長達到最高，而使用高蛋白飼料卻有最少的氮排放，已成為棘手的問題。

藉由調整飼料配方減少排泄物中氮含量，最簡單的方法是使用合成胺基酸以改善飼糧中胺基酸平衡。以黃豆粉為主的飼料，所考慮之第一限制胺基酸為離胺酸，但同時存有其它過量的胺基酸。這些過量胺基酸因不被蛋白質合成所利用，因此氮基由尿液中排放出來。若同時調配第二、三、四限制胺基酸，將明顯減少氮的排泄。這方面研究已進行多年，剛開始的重點在以低蛋白飼料添加合成胺基酸以刺激生長速率。Russell等(1983)發現生長豬餵飼添加有離胺酸、甲硫胺酸、色胺酸、羥丁胺酸的12％粗蛋白玉米─黃豆飼料，其生長速率與餵飼16％粗蛋白飼料豬隻相似。而總氮排放量由14.13g／豬／天降為8.93g／豬／天(減少37％)。Pierce等(1994)亦定量出肥育期間利用低蛋白飼料配合合成胺基酸可減少29％氮的排泄。不過也有部分報告指出，添加胺基酸的低蛋白飼料使得肥育豬生長較慢、背脂較厚。背脂的增加顯示改變飼料中蛋白質含量時，必須注意蛋白質與能量比例的關係。Maxwell(1995)的資料指出，為避免屠體脂肪量增加，有必要調整飼糧能量。此外，飼料中非必需含氮化合物也可能很重要。在肉雞，低蛋白飼料中添加非必需含氮化合物有明顯的好處(Moran and Stilborn,1994；Leclercq等1994)。

降低氮排泄的另一方法是改善黃豆粉中能量與胺基酸的利用率。這種可能因近來針對豆類穀物發展出一混合飼料酵素。許多飼料酵素都已做過動物試驗。最新的產品為VegPro(含蛋白𠕇、蔗糖𠕇、五碳糖𠕇、半乳糖𠕇和多醣𠕇)，係由Alltech與英國農業發展顧問局共同合作，主要功能為自非澱粉多醣類物質中釋放出能量，並提高飼料中蛋白質的利用。在雞的試驗可改善可代謝能4─14％以及離胺酸、甲硫胺酸和色胺酸的消化率3.6─5.8％(其它胺基酸0.4─16.3％)。在UK的豬隻試驗(表6)則透露此產品可改善全期生長速率、飼料效率7％。在巴西也有相似的結果證實。

表6. VegPro對生長肥育豬生長性能的影響^a

VegPro

－

＋

P值

生長期

日增重(kg)

日採食量(kg)

飼料效率

0.771

1.982

2.568

0.838

1.917

2.291

0.046

0.093

肥育期

日增重(kg)

日採食量(kg)

飼料效率

0.823

2.703

3.282

0.882

2.773

3.156

0.081

全期

日增重(kg)

日採食量(kg)

飼料效率

0.799

2.370

2.959

0.858

2.356

2.747

0.041

^a開始與結束體重分別為26與106kg。

鉻元素做為一養分時對屠體性狀有明顯的改善(Page等，1993；Lindemann等，1995)，顯示此成分可降低氮的排放(因不需提高採食量或蛋白質含量即可見到效益)。此現象可利用蛋白質攝食量及屠體瘦肉增重情形來評估。個人(Lindemman，1995)綜合Virginia Tech(Lindemam等，1995)和Louisiana州大學(Page等，1993)的報告發現氮排泄量可減少5.6％。而直接測定有機鉻對氮蓄積的研究很少，Wang等(1995)在四個生長肥育豬試驗中發現，添加有機鉻實際提高淨痰蓄積1.6％(對照組49.2％，有機鉻組50.8％)，此約相當於3.3％氮蓄積(亦為氮排泄減少的量)(表7)。個人總結(Lindemann，1996)，在一般不過量供給蛋白質情況下，有機鉻可提高瘦肉量1.9％(表8)、改善飼料效率6％。而近來PIC公司的試驗(1000頭豬)，倈啶甲酸鉻(Lindemann and Purser，1997)證實可以促進閹公豬瘦肉生長(51.82％→53.28％)、改善飼料效率(2.99→2.90)，但對女豬影響不顯著。

表7. 倈啶甲酸鉻(200ppb)對豬隻氮吸收、蓄積和乾物質消化率的影響^a

項目

對照組

倈啶甲酸鉻組

P值

試驗1、2、3

氮吸收(％)

蓄積(％)

乾物質消化率(％)

85.0

49.2

87.8

86.4

50.8

89.0

0.03

0.07

0.01

試驗4

氮吸收(％)

蓄積(％)

乾物質消化率(％)

82.5

40.2

86.6

83.7

41.8

87.7

0.04

0.14

0.01

^a摘自Wang(1995)。

表8. 倈啶甲酸鉻對屠體性狀的影響^a

	屠體性狀變化
	腰眼面積(cm²)	第10肋背脂厚度(mm)	瘦肉率(％)
Page等(1993) 試驗1-100ppb 200ppb 試驗2-100ppb 200ppb 試驗3-100ppb 200ppb Lindemann等(1995a) 100％NRC離胺酸-200ppb 120％NRC離胺酸-100ppb 120％NRC離胺酸-200ppb Mooney(1996) 試驗1 試驗3 試驗4 試驗5 Harper等(1995) Boleman等(1995) 平均效應	-0.7 2.3 6.4 5.9 6.6 6.9 　 4.6 1.0 2.0 　 0.1 1.8 1.5 -1.9 1.1 2.3 2.7	-1.7 -3.9 -8.1 -5.2 -5.3 -6.8 　 -5.8 -1.8 -3.4 　 -4.4 -0.8 0.3 2.5 -2.2 -2.7 -3.3	0.7 1.4 4.4 3.0 2.5 3.4 　 3.9 0.8 2.1 　 1.6 0.7 1.1 -1.2 1.3 2.3 1.9
^a摘自Lindemann(1996)。

要注意的是，氮排放的減少可抑制氨氣自集糞池的蒸發。經由長期降低畜舍內排放量，將有助於現場工作人員之舒適性與健康。

總結

由於消費團體、環保團體的壓力，政府對養豬產業廢棄物的排放將持續監控。所幸，畜牧從業人員對環境管理做得相當好，而藉由飼料配方和管理能減少氮、磷的排放。若要大量降低養分排泄，有賴高品質穀類之運用，如黃豆粉。近來酵素科技之發展則進一步改善了黃豆粉中磷、氮和能量的生物利用性，再配合其它營養技術之發展，因此可以同時改善生長性能以及環保問題。

飼料營養雜誌(p.53～63)─Dr. Merlin D. Lindemam、九七年九期