1 動物科技系 營養生技實驗室 研究室：生資大樓 302 室 教師辦公室：生資大樓 430 室 李德南.

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1 1 動物科技系 營養生技實驗室 研究室：生資大樓 302 室 教師辦公室：生資大樓 430 室 李德南

2 教授課程  動物營養學  營養與基因表現  試驗設計  豬學  營養對動物免疫調 控  豬隻飼養管理 2 研究方向

3 內容介紹  豬的產業  營養對腸道生 長和免疫發育 之影響  科學研究發展 展望 3

4 4 分布廣泛

5 豬的生活週期 週期性持續期間 懷孕期 114±4 天 哺乳期 21-28 天 90 kg 日齡 90-150 天 發身期 120-200 天 最適配種日齡 9-10 月 繁殖壽命 4-8 年 生命長度 12-15 年 5

6 6 藍瑞斯 Landrace 品種特徵 垂耳 、 朵適大，向前傾斜，蓋向顏面，兩耳間隔適當；忌 耳朵直豎。皮膚平滑無皺紋，無黑斑。毛色全白，柔軟而 有光澤。忌有白色以外之毛色及皮毛有漩窩。體側深而 長，有 16 ～ 17 對肋骨，後臀方正，四肢稍短，下頷平 整。每胎出生總頭數約 9.4 頭，八週齡仔豬體重約為 15.7 公斤。成熟體重公約 330 公斤，母約 270 公斤。

7 7 約克夏 Yorkshire 品種特徵 面寬而略凹；耳朵稍大而 薄，向上前直立，其近緣毛柔 軟，兩耳間隔廣闊。忌耳長及 下垂。皮膚全白而平滑，無皺 紋，無斑點。毛色全白，柔軟 而有光澤。忌有白色以外之毛 色及漩渦毛。軀體長而深，且 平整；體側尤其深且長，但有 時腿部缺乏豐滿。每胎出生總 頭數約 11 頭，八週齡仔豬體 重約為 14.5 公斤。成熟體重 公約 370 公斤，母約 340 公 斤。

8 8 杜洛克 Duroc 品種特徵 耳朵大小適中，根部向上直立，耳端向前傾斜， 耳緣毛柔軟，兩耳間隔廣闊。忌耳朵直豎。皮膚平 滑無皺紋，紅棕色毛，有光澤，毛質良好。忌有黑 色或白色斑點之毛捲及漩渦。軀體長度為中等長。 每胎出生總頭數約 8.7 頭，八週齡仔豬體重約為 14 公斤。成熟公豬體重達 300~450 公斤，母豬則為 270~315 公斤。

9 9 漢布夏 Hampshire 耳朵大小適中而薄，向上直立，耳緣毛柔軟，兩耳 間隔廣闊。白色肩帶環繞肩部及前肢，皮膚平滑無 皺紋。忌體軀白帶極寬大、後腳飛節以上有白斑、 前腳黑色、白帶內有斑點及頭部除鼻端外有白斑。 毛黑而亮，毛質良好。忌漩渦。每胎出生活頭數 6.9 ～ 10.7 頭，三週齡活頭數與仔豬體重分別為 6.5 ～ 6.8 頭與 4.8 ～ 5.8 公斤。

10 10 盤克夏 Berkshire 原產英國，為最早改良的品種之一，於 1823 年引進 美國，並普受歡迎，原因是於雜交時，盤克夏所帶 來的改良效果非常顯著。盤克夏豬的體型中等，長 度亦屬中型，細緻。頭部呈盤狀，兩眼間隔廣闊， 鼻稍上彎，耳豎立。鼻端、尾端及四肢末端均為白 色，又稱六白豬。成熟體重公約 330~400 公斤，母 約 270~340 公斤。

11 11 桃園豬 Taoyuan 四肢粗短強健，前肢直立，後肢飛節以下稍向前傾，臥繫， 蹄大堅實且分蹄明顯。 體型中等；從側面看，其體 軀呈長方形，皮膚灰白色， 背毛黑少且粗，自頸部起至 背部有剛毛，公豬尤為明 顯，背凹陷，腹大而下垂， 尤其是母豬在懷孕後期時甚 至於腹部拖地。

12 12

13 台灣養豬概況與生產總值 年總人口 ( 萬 ) 畜牧產值 ( 億 ) 養豬產值 養豬產值 / 畜牧產值 ( ％ ) 20082294146168547 20092301142065946 20102316144670749 13

14 養豬現況 年份 在養頭 數 ( 萬 ) 屠宰頭 數 ( 萬 ) 平均活 體重 (kg) 週轉率 20086428731191.36 20096138751191.43 20106178551201.39 14

15 世界養豬數量 國家 在養頭數 ( 萬 ) 全球95000 台灣 613 613 美國5955 大陸46980 日本9725 15 荷蘭養豬女孩

16 16 國別國別國別國別母豬年產離孔仔豬肉豬日 增重（ g ） 飼料換肉率母豬年產 豬肉（ kg ） 肉豬生產人工 成本（頭 / 年） 丹 麥 26.48692.6720030.64 荷 蘭 25.87842.7122000.50 法 國 24.57782.9020371.00 愛 爾 蘭 23.97502.7417100.94 西 班 牙 23.46952.8516750.74 美 國 23.46952.8516750.74 瑞 典 22.68802.7818650.90 比 利 時 22.66172.9819220.84 德 國 22.47252.9219411.02 加 拿 大 22.38192.6819351.16 奧 地 利 22.17562.9518931.52 英 國 21.66832.7515361.12 義 大 利 20.76353.9025261.68 表 4. 豬隻生產效率的比較（ 2007 ） 註： 2007 年歐盟平均母豬年離乳仔豬增加 2% ，肉豬日增重 737g 上升 1% ，飼料換肉率改善 1%

17 抽檢的 24 件豬肉 都未發現瘦肉精 殘留，但加工肉 品的貢丸 3 件就 有 2 件殘留抗生 素，不合格比例 偏高；而在蔬果 部分 20 件也有 6 件不合格，逾 3 成比例也偏高。

18 動物藥劑及其替代物  可分為抗微生物製劑 (antimicrobial product) 及驅蟲藥 (anthelmintics) ，前者又可分  抗生素 (antibiotics) ：青黴素  磺胺劑 (sulfa drugs) ：如磺胺二甲嘧啶  砷劑 (arsenicals) ：如胺苯亞砷酸 (arsanilic acid)  喃劑 (nitrofurans) ：如遭禁用之 furazolidone  抗微生物製劑有兩種用量：  A. 促進生長用量 (growth promotant level) – 低用量  B. 治療用量 (therapeutic level) – 高用量 18

19 哪些營養成分能有效改 善腸細胞發育與提高免 疫能力並提高消化道健 康 ? 19

20 身體的防衛者 - 免疫系統 20 圖 3. 豬隻之免疫器官

21 消化道免疫的第一道防線  物理及化學性障壁  黏膜  胃酸  唾液 21 杯狀細胞 腺窩 黏液 蛋白 杯狀細胞 黏液 蛋白

22 免疫的第二道防線  細胞及化學性防禦 ( 本 能的免疫反應 )  補體系統  干擾素  吞噬細胞  主要組織複合體 (MHC) 22

23 免疫的第三道防線 免疫細胞的防禦 殺手細胞 T 細胞 B 細胞 巨噬細胞 ( 抗體 ) 23

24 24 腸系免疫系統 圖 5. 腸道免疫細胞對抗原之承認。 (A) 腸上皮細 胞、 (B) 固有層樹突細胞及 (C)M 細胞。淋巴液由 派亞氏結與固有層流向腸繫膜淋巴結 腸上皮淋巴 細胞 (IEL) 固有層淋巴 細胞 (ILP) 派亞氏結 (PP) 腸繫膜淋巴 結 (MLN) 脾臟 (Spleen)

25 調整營養以提升動物免疫力 營養分種類  蛋白質  碳水化合物  脂肪  維生素  礦物質  水 25

26 正常之免疫細胞生理 - 需要營養  充當能量  構成成分  分泌材料  新陳代謝所需  消化道細胞 70% 營養由食物供應  緊迫期間容易導致營養流失而致營養不足 26

27 營養調整免疫反應之機制  影響免疫系統發育  供應免疫系統營養  影響免疫反應  改變荷爾蒙系統  直接調節免疫系統反應  降低病原性  改變腸道生理和化學特性 27

28 營養調整對動物生長性能與 腸道發育之影響 原料 組成 玉米 69.44 去殼大豆粕 22.90 脫脂乳粉 5.00 磷酸氫鈣 0.71 石灰石粉 0.90 鹽 0.25 維生素預混 0.1 礦物質預混 0.1 抗菌劑 0.1 免疫提升劑 0.2 飼料保存劑 0.2 總計 100

29  肽製劑  寡肽：水解蛋白  抗菌肽  溶菌酶  IgY

30 維生素： Vit E 、 Vit C 、生物素 礦物質： (CuSO 4 、 ZnO 、 Se) 、電 解質 有機酸：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸 合成胺基酸： Glu 、 Arg 、 Lys 、 Thr 、 Trp 核苷酸 共軛亞麻油酸

31 酵素  蛋白酶  澱粉酶  纖維酶  植酸酶  脂肪酶 穩定性、性價比高

32 生菌劑：防病、促 生長與環保 生菌素：寡醣 聚葡醣 甘露醣酯 植物與藥草：大蒜、 牛至油 ( 精油 ) 、 中草藥 寡醣

33 有機酸 Reduced pH in stomach Reduced pH in stomach Reduced number of pathogenic bacteria Reduced number of pathogenic bacteria Energy source in GI tract Energy source in GI tract Endogenous enzyme secretion and morphology Endogenous enzyme secretion and morphology Chelation of minerals Chelation of minerals Stimulatory effects on intermediary metabolism Stimulatory effects on intermediary metabolism Reduced diarrhea Reduced diarrhea

34 34 飼料添加靈芝多醣對動 物生長性能與免疫反應 之影響  免疫調節功能  促進生長性能  試驗目的：探討飼料添加不 同濃度靈芝多醣對肉雞生長 與免疫能力之影響，以評估 替代抗生素之潛力

35 35 靈芝固態發酵產物 (GLF)  靈芝菌種  Ganoderma lucidum BCRC 36123  菌種活化  固態發酵  成分分析  β- 聚葡萄糖  靈芝酸

36 36 減少肉雞寄生蟲

37 飼料添加靈芝對肉雞抵抗球蟲之血清腫瘤壞 死因子 - α 之能力 37 a b

38 飼料添加靈芝發酵物對肉雞脾臟一氧化氮分 泌濃度之影響 38

39 飼料添加靈芝發酵物對肉雞脾臟 T 細胞 (CD3) 比例之影 響 39

40 靈芝對離乳仔豬之免疫調節 40

41 41 飼料添加靈芝 β-glucan 對離乳仔豬生長性能之影 響 ( 陳等， 2005) a

42 42 飼料添加靈芝 β-glucan 對離乳仔豬肺臟巨噬細胞 化學趨性之影響 ( 陳等， 2005) a b b a

43 43 飼料添加靈芝 β-glucan 對離乳仔豬假性狂犬病疫 苗抗體力價之影響 ( 陳等， 2005) a b b a

44 44 飼料添加靈芝對離乳仔豬下痢頻率之影響 b a a a

45 45 飼料添加靈芝對離乳仔豬血液中多型核白血球 吞噬能力之影響 a b b b b a ab

46 靈芝對狗之免疫調節 46

47 靈芝作為餅乾 有天醫生要我去買人吃的 " 靈 芝王 " 給奶茶吃 他說 : 不要吃藥打針了 吃靈芝來改善體質比較好 要讓奶茶吃一星期看看 每天吃一顆 發現真的有改善耶 奶茶不再紅紅一點一點的也不 癢 有改善許多 目前已吃有一個多月了 每天的飼料裡我都是加一顆 47

48 靈芝對馬之免疫調節 48

49 49 飼料添加靈芝對馬血清抗卵白蛋白力價之改變 量 靈芝 30 g ＋糖蜜 30 g 糖蜜 30 g 對照組

50 鴿料 成份： 高鈣、膠原蛋白、鐵、礦 物質、靈芝、巴西蘑 菇、多種花粉、二仙 膠、鹿茸、人蔘及數十 種秘方提煉製成。 50

51 51 戒炎令對離乳仔豬生長性能、抗氧化及免疫能力之影響 宜蘭大學 李德南

52 仔豬離乳造成嚴重之氧化緊迫 會引發豬隻腸道之 局部氧化傷害 及 發炎 反應 離乳後 2 日內體內會增加 IL-1β 、 IL-6 及 TNF-α 之 mRNA 基 因表現，約至 離乳後 8 天 才能恢復正常濃度 (McCracken et al., 1999; Pie et al., 2004) 血清中屬於急性蛋白質的血紅素結合蛋白 (haptoglobin) 濃度 增加 2.4-4 倍，可能代表仔豬處於發炎之氧化緊迫狀態 (Sauerwein et al., 2005) 此期間仔豬腸道之穿透性增加 降低腸道屏障之保護力而容易造成病原菌感染 (Clark et al., 1990) 離乳 2 週後才能恢復葡萄糖之吸收能力 (Boudry et al., 2004) 52

53 發炎減少營養供給和利用 原因包括： 70% 因採食量減少 30% 因營養吸收和代謝減少 理由：活化產生物質 急性蛋白質：提高營養需求 並減低吸收 ROS ：增加抗氧化營養流失 53

54 綠豆之功效 具有消除熱緊迫之 功效 類黃酮 種皮含高量類黃酮 具有很強的抗氧化 活性 54 綠豆抗氧化活性分析 (Dongdong et al., 2011)

55 55 (A) 抓取過氧化物 (Cao et al., 2011) b ab a a b b (B) 抓取 OH - 綠豆之抗氧化功能

56 56 (A) 總抗氧化 (Cao et al., 2011) 56 b b b a c a c b b b c aa b b 綠豆之抗熱緊迫功能 (B) 過氧化 (C) 抗氧化酵素 Heat stress

57 微生物發酵綠豆具有轉移功能基之功能 57 β-glucosidase 可形成單一或二酚基化合物 (Randhir and Shetty, 2007)

58 戒炎令 經以麴菌發酵後，可發現綠豆皮發酵前後 具有多種化合物種類改變，經證實具有良 好之抗氧化與抗發炎能力 58 檢驗項目結果 DPPH 清除率 > 100 umol trolox /g TEAC 總抗氧化能力 > 100~200 umol trolox /g 總多酚 > 10~30 mg/g 細胞抗發炎活性 > 50% 澱粉酶活性 > 400~1200 U/g (per min)

59 戒炎令多酚 樣品編號： KC091011 發酵前發酵後 Vitexin (mg/ g sample) 0.3970.465 Isovitexin (mg/ g sample) 0.1750.241 Apigenin (mg/ g sample) 0.0670.177 Monacolin K (mg/ g sample) 0.0590.214 59 以綠豆皮作為微生物 (Aspergillus awamori) 培養基 戒炎令 HPLC 圖譜 發酵前 發酵後

60 60 戒炎令多酚含量 60 a a b b KC1 發酵前 KC1 發酵後 polyphenols(μM/g) KC2 發酵前 KC2 發酵後 第一代 第二代

61 61 戒炎令多酚對豬隻周邊血液淋巴球增生反應之影 響 ** * 0 0.5 1 2 4 8 AP ISOV (μM) (a) Basal(b) Con A stimulated 0 0.5 1 2 4 8 AP ISOV cpm (μM)

62 嗜中性球呼吸 氧暴 測定全血中嗜中 性球經外源刺激 源 (LPS 、 PMA 、 Zymosan) 刺激 後作用 120 分鐘 內之呼吸氧暴反 應 62 吞噬細胞吞噬的過程 代表血液吞噬細胞遭 遇抗原之免疫能力

63 63 戒炎令多酚對豬隻血液吞噬 能力之影響 MBCE(μM) * * ** * 血液吞噬細胞吞 噬能力 血液嗜中性球經加 入 100 倍經熱滅調 理且標定 FITC 螢光 之大腸桿菌，利用 流式細胞儀分析嗜 中性球細胞中 FITC 量 7.5 (μM) 代表血液吞噬細胞於 體外之吞噬能力

64 (A) 吞噬速度 (B) 吞噬強度 飼料添加戒炎令對離乳仔豬嗜中性球吞噬反應之影響 戒炎令 (mg/kg) a b ab 戒炎令 (mg/kg) a b bb b 64 探討飼料添加不同量戒炎令 對離乳仔豬生長性能、抗氧化及免疫反應之影響

65 戒炎令 (mg/kg) b bbb a 飼料添加戒炎令對離乳仔豬血漿抗氧化反應之影響 戒炎令 (mg/kg) b a c d d (A) MDA(B) TEAC 65

66 戒炎令 (mg/kg) a b b b b (A) CuZn-SOD (B) Catalase 飼料添加戒炎令對離乳仔豬紅血球抗氧化酵素之影響 戒炎令 (mg/kg) a b ab a 66

67 戒炎令 (mg/kg) 飼料添加戒炎令對離乳仔豬血漿 PCV-2 抗體力價之影響 28% 38% 67

68 68 飼料添加戒炎令對離乳仔豬糞便乳鐵蛋白之影響 b b b b a ab b bcc

69  營養免疫學：  實用科學  開創性科學  基礎與實業型科學 69 豬隻產業： 成熟 穩定 仍有很大發展空間 科學研究發展展望

70 70 敬祝 聖誕節快樂 作業報告 ( 擇 一 ): 1. 如何鼓勵吃 肉又可救地 球 ? 2. 靈芝如何改 善人類與動 物健康 ? A4 橫條紙、手 寫、加封 面，於 12 月 30 日前繳交