認識和回顧磷元素在養豬飼料中之角色

認識和回顧磷元素

在養豬飼料中之角色

一、摘要：

已知磷元素是動物身體之必要的組成部份，然而其需要量沒有精確的決定，因為從農作物出身之飼料原料呈現可變的生物學可利用率。磷元素在不同的飼料原料(取自農作物，植物)之生物學可利用率自10％至60％不等數值。因此磷元素之可消化率和可利用率依據飼料原料呈現相當多地差異。玉米為最低值在20％以下，小麥為最高值在50％以上。它由於植酸鹽之佔比例情形和出現體內的植酸𠕇影響。在單胃動物(豬隻)之消化道不含有足夠量的植酸𠕇。具水溶性之一種酵素不能利用菲汀酸鹽成為可利用之無機的正磷酸鹽。添加微生物的植酸𠕇具改善磷元素可利用率。目前研究之結果，它似乎是磷元素可利用率等於至60~70％。

二、序言：

磷元素在飼料原料和飼料添加劑中之可利用率從20％至100％之營養值。飼料調製中加入磷元素，其不同的來源為提供最理想的磷元素供給和利用。飼料中含過量磷元素將被動物(豬隻)排泄出來，這糞尿排泄物進入環境中引起污染和表面水營養豐富狀態。

目前對於磷元素之營養學一些研究中之主要目的：

1. 為決定動物中磷元素之精確的需要量

2. 為識別磷元素生物學可利用率之主要影響因素

3. 為發展更多的方法以決定磷元素生物學可利用率

4. 為利用植酸酵素以增進磷元素利用

磷元素對於動物身體之發育佔著一個重要性地位，和對於骨骼體系中成熟期也佔很重要性角色。它(磷元素)主要地被發現存於骨骼中(佔80％)磷元素是在柔軟組織許多化合物之一個組成份，諸如磷油脂，核酸和ATP。磷元素也參與在骨骼組織之礦物質化作用，碳水化合物，脂肪和氮元素化合物等之新陳代謝作用，和在傳送新陳代謝產物中它(磷)是佔重要性地位。因此磷是不可缺乏的元素，尤其在作用中它具有關係於熱量的新陳代謝。

磷元素在豬隻需要量仍然沒有充分地被認識。使用憑經驗方法和影響因素方法以決定磷元素在豬隻之需要量。前者依據生產力特性(隻日增重和飼料利用率)決定磷元素需要量。後者，依賴生物學的基礎，測定在身體(胎兒和母奶)中保留磷元素含量。

測定豬體之化學組成份，提供磷元素淨值需要量之新資料，參考最新的許多研究報告結果。從豬20~100公斤體重中，每增重一公斤中磷元素之沉積量超過五公克，磷元素沉積量它從豬七個月齡起明顯地下降磷元素沉積量。磷元素在豬肉沉積速率是稍微較低於鈣元素沉積速率。

磷元素沉積作用和蛋白質沉積作用具有關聯性。在每100公克蛋白質沉積作用於豬體中，磷元素大約佔3.4公克。在不同性別豬體中，磷元素需要量不同，但是在不同品種中，磷元素需要量是相同的。在現代化豬隻中，尤其在生長快速的豬隻，淨值磷元素需要量至一定的程度，它從研究中指出，儘可能地予以減少磷元素用量。

研究報告中指出，飼料中磷元素可利用率是可變化的。它與植酸鹽具有關連性，也許和植酸酵素之出現具有關係。本研究之目的是回顧現今的認識飼料(取自農作物來源)中磷元素之生物學可利用率之情形。

三、磷元素之在腸管的吸收作用

磷元素消化作用開始在胃部。鹼性磷酸鹽酵素可釋出這無機的磷酸鹽。大多數磷元素在消化道中被吸收，並且在小腸是主要吸收磷元素之器官。在大腸也吸收磷元素之一些含量。當飼料中含高量鈣元素具使結合(使凝固)磷酸鹽，形成不溶性多鈣鹽，它被排泄在糞便中。

有關磷元素吸收作用之機轉作用，在豬方面之研究並不多。許多作者認同腸壁傳送磷酸鹽，它是佔著一個主要的作用。雖然它也能發生於下列情形；被動的機轉作用，鈉離子之自主性，或經由二者的機轉作用。被吸收磷酸鹽進入血液中，磷元素傳送至骨骼，柔軟組織和腎臟中。磷元素新陳代謝作用被副甲狀腺荷爾蒙分泌作用予以調節。

從胰臟，膽汁、腸液和上皮細胞產生之內生性磷元素，大多數被再吸收了，在糞便中佔10％磷元素是內生性磷元素為來源。每公斤體重大約含8─10毫克新陳代謝磷元素。然而這數值是可變化，它有許多因素影響。

四、決定磷元素可消化率和可利用率之方法

磷元素可利用率之定義通常是以飼料含磷元素量被動物吸收和完全被利用言之。目前有三種形容磷元素之可利用率：包括傳統性說法一表面上可消化率，和較新的說法是腸的可消化率和可利用率。誠如被預期的，這三種不是完全地相等的。而且在定性解釋上具有爭論。

表面上磷元素可消化率之測定，它似乎很容易測出來，它從飼料攝食量減少排泄量之數值表示，但是這結果也許將含有一些錯誤，因為其中含有內生性磷元素含量，所以這表面上磷元素可消化率是較低於真實的可消化率。因為內生性磷元素進入糞便中之含量不能被記入。

磷元素在腸的可消化率，依不同供給磷元素來源得到不同的系數例如從礦物質來源之磷系數為0.9(90％)，從非植酸鹽化合物來源之磷系數為0.6(60％)，從植酸鹽化合物之磷系數為0.4(40％)從不知來源磷元素之可消化率是採用不同的方法測定之。

另外一種測定法是採用斜面比率方法，以逐漸增加磷元素用量在半合成飼料中，計算豬體吸收和沉積含量。

其他測定法例如測定血清含磷元素含量表示之。

五、在飼料原料中有機磷元素和無機磷元素含量。

以農作物植物調製飼料時，磷元素有二種形式；一為在植酸鹽─它呈現較低可利用率。另外一種在非植酸鹽─它呈現較多些可利用率形成。植酸鹽是磷酸和肌醇之有機化合物。每一分子之植酸含在磷元素之6個原子，和具有一個典型的螯形的病原體。

植酸鹽發生在植物之生殖部份，它幾乎從未發現在植物的生長部份。在小麥、大麥和燕麥穀類之alewcone層含有大量的植酸鹽。(略見表一資料)

表一、從農作物來源製造飼料之含磷元素含量之資料

飼料原料	實驗數目	非植酸鹽含磷佔％	植酸鹽磷佔％	植酸鹽磷元素佔總磷量之％	研究報告參考數目
玉米	59以上平均	0.03~0.11 0.08	0.17~0.29 0.23	65~90 75	7
大麥	40以上平均	0.11~0.16 0.14	0.19~0.28 0.25	56~70 63	7
小麥	103以上平均	0.10~0.14 0.11	0.20~0.31 0.26	61~74 70	8
Triticale	6以上平均	0.08~0.17 0.12	0.25~0.37 0.30	68~77 72	5
裸麥	2	0.14	0.21	60	1
燕麥	19 平均	0.14~0.16 0.15	0.19~0.25 0.22	56~61 59	3
高梁	5	0.08	0.19	70	1
玉米麩質	25 平均	0.23~0.41 0.33	0.35~0.63 0.48	52~60 59	3
小麥糠	9以上平均	0.18~0.43 0.27	0.68~1.02 0.87	69~85 76	3
小麥中間部	12 平均	0.12~0.37 0.24	0.35~0.96 0.60	57~80 70	3
米糠	9 平均	0.23~0.46 0.34	1.10~1.44 1.31	71~86 79	3
豌豆	19 平均	0.21~0.24 0.23	0.17~0.31 0.24	45~57 51	3
羽扇豆	5 平均	0.20~0.32 0.26	0.05~0.42 0.24	20~57 39	2
野生豆	10以上平均	0.20~0.27 0.23	0.23~0.47 0.38	46~69 61	3
大豆	26以上平均	0.21~0.31 0.28	0.30~0.47 0.38	50~69 58	6
油菜種仔	6以上平均	0.33~0.71 0.51	0.41~1.01 0.73	37~70 58	3
棉花仔	4	0.27	0.65	71	1
花生	3以上平均	0.18~0.36 0.27	0.32~0.42 0.37	47~70 59	2
向日葵種仔	19以上平均	0.24~0.65 0.36	0.42~0.96 0.77	39~80 68	4

六、植酸酵素：

參考表二資料。

表二、以農作物為來源調製飼料之植酸酵素作用力情形

飼料原料名稱

試驗數目

每公斤含植酸酵素作用力(單位)

參考研究報告數目

玉米

大麥

小麥

triticale

裸麥(黑麥)

燕麥

高梁

玉米麩質

小麥糠

小麥中間部

豌豆

大豆

油菜仔

向日葵仔

花生

13以上

11以上

71以上

8以上

6以上

15以上

9以上

11以上

3以上

0~100

200~882

300~2000

840~2039

1782~5130

0~108

0~76

0~177

600~17000

2825~5042

36~183

0~120

0~36

0~185

0~8

各表列參考研究報告之作者和公佈年代名稱均省略標示。許多年以來在飼料原料(植物來源)之非植酸鹽含磷元素是完全地可被豬隻吸收和利用，當在植酸鹽之磷元素是全部不被利用之。因此飼料中總磷元素可消化率依賴植酸酵素作用力之程度影響。

單胃動物(豬隻)之消化道中沒有含足夠量之植酸酵素含量。雖然從豬腸粘膜層能分離出植酸酵素，但衹有微量含量而已。事實上，植酸酵素是一種植物的酵素，它的作用力依賴溫度和酸鹼度影響。不同的飼料原料含不同的植酸酵素作用力，參考表二資料。在乾燥，使成粒狀或在攝氏80度以上溫度提取物操作中，均能使植酸酵素成為沒作用力(不活化作用)因此在高溫條件呈現下降磷元素可消化率。

參考表三資料之支持，取自各研究報告作用公佈年代(略)

在許久以前，已知道飼料中植酸酵素對於磷元素可消化率之有利的作用。已前述，豬本身中這酵素含量不足，如此考慮從外添加這外來性的植酸酵素用量。最初使用這方法之研究報告在1968年和1971年Nelson先生等人之研究。

表三、在一些飼料原料中內生性(本質的)植酸酵素和

微生物的植酸酵素處理組之磷元素可消化率(％)

飼料原料名稱

沒有內生性植酸酵素

含內生性植酸酵素

添加微生物的植酸酵素(括號內為作用力)

小麥中間部

小麥

玉米

玉米加大豆

─

18(＜100)

13(＜50)~29

─

74(750)

56(750)

43~64(750~1000)

植酸酵素作用以每公斤原料含單位表示，即括號內數值

參考表四資料。表中說明已略見前述，不再重覆介紹。

表四、微生物的植酸酵素添加在飼料中，

對於磷元素之表面的可消化率之影響(以百分率表示)

飼料原料	植酸酵素作用力(單位／公斤)	磷元素之表面的可消化率(％)	作者名字(年代公佈)
樹薯粉、玉米、大麥、大豆、向日葵仔混合料	0 300 600	33 47 54	Mroz先生等人(1993)
野生豆、小麥、豌豆、大麥混合料	0 350 700	48 67 71	Pallauf先生等人(1993)
小麥、大麥、大豆、小麥麩質混合料	0 350 700	54 66 71	同上(1994)
玉米、去殼大豆混合料	0 250 500 100	15 20 27 40	Cromwell先生等人(1993)
玉米、大豆混合料	0 500 100	29 55 64	Pallauf先生等人(1992)
玉米、大豆混合料	0 500 0 500	39 51 47 52	Kwon先生等人(1995)
玉米、小麥、大豆混合料	0 500 1000 0 500 1000	54 54 59 58 61 63	同上
穀物加油菜仔	0 1000 1250 1500	33 47 46 48	本文研究

七、總結：

以植物農作物為飼料原料，評定磷元素之生物學可利用率最常使用二種主要的方法，是表面的可消化率和斜坡比例技術法。這些方法取得之結果提供補充的資料。由上述表列資料中，在各種飼料原料中這磷元素之生物學可利用率從10％至60％不等數值。它是由於這植酸鹽磷元素之所佔比例影響和它出現固有的(本質的內部的)植酸酵素影響。

植酸鹽磷元素在總磷元素之佔比例是可變化的，它在穀物，副產品和高蛋白質的飼料等所佔比例介於40~90％很大的範圍。而且，在固有的植酸酵素之作用力也呈現很大範圍之差異(每公斤含0單位至5000單位)。因此補充這微生常的植酸酵素具促進磷元素的可利用率。

八、結語和認識：

1. 各種飼料原料中磷元素含量，生物學可利用率，磷元素消化率等均呈現差異含量，和可變性。

2. 它是因為磷元素影響動物身體之組成份，尤其在骨骼生長中如同鈣元素一樣佔重要性地位。它也影響柔軟組織，和豬糞尿排泄量污染土地環境，和豬體蛋白質沉積作用具有關聯性。

3. 飼料中磷元素可利用率與植酸鹽和植酸酵素具有關係它也被副甲狀腺素影響磷元素新陳代謝作用。

4. 它也有內生性磷元素，糞便中含10％磷元素是內生性。其餘的大多數被再吸收了。

5. 因此添加外來性，(微生物性)植酸酵素，為促進磷元素消化吸收和可利用率。但是植酸酵素作用力可受溫度和酸鹼度影響，例如操作中超過攝氏80度以上。乾燥，可使植酸酵素成為不活化作用(沒作用)。使磷元素可消化率下降。

6. 表中資料可供是否在飼料中添加植酸酵素參考依據。依需要目的做出決定。

表五、飼料為植物來源，磷元素之表面可消化率和可利用率

飼料原料名稱	試驗之數目	可利用率(％)	表面可消化率(％)	參考公佈研究報告數目
玉米小麥大麥 triticale 燕麥高梁玉米麩質小麥糠米糠小麥中間部玉米片飼料大豆飼料大豆去穀飼料油菜仔向日葵飼料棉花仔飼料花生飼料去殼花生豌豆野生豆	59以上 61以上 36以上 15以上 13以上 6 19 27 13 26 12 38以上 14 11 5以上 8以上 9 3 4 6	9~19(14) 49~69(56) 28~43(33) 46(48) 21~49 28 57~59 29~55(38) 25 34~41(36) 14 18~38(25) 22~23 16~21(49) 3~45(24) 0~1 12	12~23(17) 40~68(51) 29~51(39) 49~55(52) 　　 20 41(41) 12 28~41(35) 19 24~38(31) 38 23~32(27) 16~30(23) 　　 20 45 21	14 10 11 5 4 1 3 5 3 5 3 10 3 4 4 3 2 1 1 1
平均		33(14~56)	35(17~52)
( )內數字是總結論數值

表六、磷元素之表面的可消化率(％)，它在植酸鹽和植酸酵素作用力之關係

飼料原料	磷元素		植酸酵素(單位／公斤)		可消化率(％)
飼料原料	總計	植酸鹽	本身的(固有的)	添加	可消化率(％)
玉米	2.8~3.5	2.2~2.5	20~100	750	18 56
小麥	1.9~4.22	0.9~3.12	160~936	750	38~45 74
大麥	4.11~4.40	2.59~2.82	310~750	750	37~45 66
triticale	3.6~5.4	2.5~3.66	540~1475	750	40~55 67
大豆	6.81~7.17	4.66~4.69	0	750	26~31 73
玉米加大豆	3.3~4.4	2.6~3.5	0~50	500 100 1500	13~20 40 46 43

飼料營養雜誌(p.4～11)─高清澤、九八年六期