臺灣畜牧業真的「精準」嗎？11/2「精準預防醫學論壇」剖析最新趨勢、技術和最佳實踐

臺灣畜牧業真的「精準」、「智慧」了嗎？目前所面臨的挑戰又是什麼呢？

在後疫情時代，畜牧業和水產養殖業受到非常大的衝擊，包括極端氣候、飼養成本上漲及各種新興疾病全球肆虐包含禽流感、非洲豬瘟等，造成全球畜牧產品供應緊張，近年來全球鬧「蛋荒」及豬價飆漲等新聞也隨時上演， 在經歷了殘酷的2022年後，台灣畜牧業前景如何？

科學讓畜牧業更永續

在今年 (2023)「台灣畜牧產業展」中，農食循環創新技術公司京冠生物科技，將於11月2日上午10點至下午5點假南港展覽一館4樓舉辦「精準預防醫學論壇」活動。

邀請來自泰國及台灣的頂尖豬隻及家禽相關領域專家對於疾病監測、生物安全、營養免疫、疫苗接種、食農教育等五大面向開展精彩的專題演講 ，深度討論目前動物健康領域面臨的挑戰並探索最佳實踐和創新解決方案。




探索防疫關鍵五芒星

精準預防醫學論壇將是一個極具價值的學術和實踐交流平台，讓與會者能夠深入了解畜牧產業的最新趨勢、技術和最佳實踐。這個論壇將探討如何提高農業生產效率，同時降低疾病風險，以確保農產品的質量和安全。

論壇內容包括 ：

1.疾病監測技術的最新發展

疫病監測對於確保畜牧業的可持續性至關重要，本論壇將介紹最新的監測技術和方法，以降低疫病對農業產業造成的經濟損失。 

2.生物安全措施的強化

自2006年高致病性禽流感爆發以及2020年非洲豬瘟危機以來，泰國畜牧業已強化了生物安全和生物遏制措施。這些措施有效地降低了外來高致病性感染的風險，特別是禽流感和非洲豬瘟，進而增加了農業企業的盈利。 

3.營養免疫的重要性

論壇將討論營養免疫的關鍵性，並探討最新的疫苗接種策略，以提高畜牧動物的健康和抵抗力。 

4.食農教育的重要性

食農教育被視為加強社會對農業和畜牧業的理解和支持的重要工具。論壇將探討如何提高公眾對食品生產的認識，以確保人類繼續享受高品質、安全的農產品。




農業創新，永「畜」翻轉

台灣畜牧業的前景在於如何有效應對上述挑戰並利用機會，永續、循環、自然的農業和畜牧業對環境生態和人類健康至關重要，希望該論壇可以做為整個畜產界整合的一個濫觴，為台灣循環經濟產業擘劃出更有前瞻與競爭力的願景。

「臺灣畜牧產業展」旨在配合政府推動產業政策，保障畜牧業永續發展。發表會及論壇內容豐富，結合最新趨勢及實務分享，對於想抓住畜牧業未來商機的業者，是個不容錯過的活動，歡迎踴躍報名，共襄盛舉。

全球首創！研發「智能環境友善肉品即時鮮度指示劑製備技術」 興大林耀東團隊榮獲未來科技獎

【本報訊】中興大學土環系林耀東終身特聘教授、植病系黃振文終身特聘教授、資工系吳俊霖教授、動科系譚發瑞教授、義守大學翁誌煌終身特聘教授、曾靖樺博士、陳映辰博士生，共組跨領域研究團隊，研發「高值化智能環境友善肉品即時鮮度指示劑製備技術」，具有人工智能色彩辨識、檢測成分天然無毒、萃取成分顯色穩定、肉品冷鏈鮮度檢測等功能，更具有解決肉品食安及淨零碳排議題、降低排放溫室氣體等貢獻，榮獲今年未來科技獎殊榮。

興大林耀東（右3）團隊榮獲未來科技獎。（圖/中興大學 提供）

研發「智能環境友善鮮度指示劑」的價值

肉品儲運過程無法有效即時監控鮮度及安全，已造成全球2仟億美元/年損失，飼養過程畜產其溫室氣體排放佔全球排放量18%。

生鮮畜禽肉因微生物造成脂質氧化酸敗並滋生沙門氏菌屬等，傳統肉品質監控，除需採樣後送實驗室分析肉品化學/微生物性質，耗費七日以上。

生鮮畜禽肉品代謝活動和微生物作用產生肉質改變及逸散揮發性鹼性氮 (TVB-N) 化合物，將改變肉品/漁業水產pH值，因此pH值為肉品品質 (鮮度) 重要指標。因此研發智能環境友善鮮度指示劑成為刻不容緩的全球議題。

傳統肉品鮮度pH指示劑，如：溴酚綠和溴酚藍，由於其高毒性，對人體健康具有潛在風險。

而進階版比色法使用色差儀或UV-Vis光譜儀，雖較傳統實驗分析方法快速，但需專業人員操作，且pH解析度僅達個位數，未能達肉品鮮度所需辨識至小數第一位。

利用農業剩餘資材開發肉品智能即時鮮度指示劑。（圖/中興大學 提供）

目前全球市場尚未有相關指示劑製備技術搭配人工智慧技術Autoencoder之辨識肉品pH微觀變化，且同時具備環境友善、簡便、有效、安全、快速且對pH敏感之特性的肉品智能即時鮮度指示劑，因此開發具有簡便、有效、安全、快速且對pH敏感之特性的肉品智能即時鮮度指示劑為當務之急。

特定酚類化合物助於即時監控生鮮肉品
林耀東教授表示，全球鮮度指示劑市場2022年時已達1.26億美元，並預期於未來2032年翻倍上漲至2.43億美元。

然而高達1.4億噸/年之果皮殘渣廢棄物未經妥善處理已造成嚴重環境污染，水果殘渣剩餘資材仍富含酚類化合物具有pH成色變化、抗氧化和抗菌能力，可高值化研製食物包裝材，除可延長食品保鮮期及特性，特定酚類化合物在不同pH值環境下會展現不同顏色，適合應用於即時監控生鮮肉品之腐敗。

特定酚類化合物。（圖/中興大學 提供）

本研究為全球首創，以漁業廢棄物蝦蟹殼衍生之幾丁聚醣，及農業水果殘渣剩餘資材萃取其酚類化合物，開發肉品智能即時鮮度指示劑，並搭配人工智慧技術即時辨識肉品pH微觀變化。

本技術亦可加值1.4佰萬公噸/年水果殘渣廢棄物、且因即時監控肉品鮮度減少2,180億美元/年肉品耗損，進而減少畜產飼養過程溫室氣體排放約1,629佰萬公噸/年，並提升食品安全、加速農漁業廢棄物高值化，符合淨零碳排永續環境目標。

此外，未來本技術可加值應用於生醫領域之智慧型醫療敷料、經濟動物飼料營養添加物、生鮮產品保鮮資材等民生領域。

團隊成員，右起：林耀東教授、黃振文教授、譚發瑞教授、吳俊霖教授。（圖/中興大學 提供）

「植生素」產品能否與抗生素一同使用？

植生素的定義，根據中研院學者的文章《功能性植生於飼料產業的研發與應用》中所述，植生素是單一或多種植物來源的化合物，可以用在動物身上來防治疾病、提升健康、改善生產效能。

然而，在畜牧產業中，常常有人對於「植生素產品與抗生素一同使用」產生懷疑與擔憂，不外乎是害怕兩種不同類的產品互相干擾效果。到底眾人的擔心與遲疑，是否能獲得解答呢？

以下便參考EW Nutrition公司的學術資料提出幾項理論供讀者思考。

抗生素和植生素的協同作用

許多獸用抗生素是通過水線使用的，而透過水線也可以與其它植生素飼料添加劑併用，其中有植物二次產物的化合物。這些化合物已被證實對動物的致病菌具有抗菌功效。然而，至今也僅有很少的文獻在探討抗生素和植生素有多大程度的相互影響力。

在討論合併使用之前，可以先分類出養殖現場使用上的幾種可能情況：

• 無相互作用：如果該細菌株對抗生素和植生素都敏感，並且已知它們的抗菌功效不會相互干擾，那麼就可以不受限制地以推薦劑量來組合應用。

• 負相互作用：如果已知該種抗生素與目標植生素的聯合使用，會減弱抗生素的功效，則不應該同時使用。

• 正相互作用：如果已知植生素能提高抗生素的有效性，兩者的合併應用將會對某些致病菌產生協同的抗菌作用。

EW Nutrition公司的研究中，是評估植物二次產物的化合物如何與不同類別的抗生素，對致病性大腸桿菌各菌株的療效。研究中的獸用抗生素種類之選擇，乃基於德國聯邦消費者保護和食品安全辦公室（BVL）、於2011年至2014年獸用抗生素用量的官方數據。

細胞壁合成抑製劑（青黴素、頭孢菌素），干擾細菌細胞膜完整性的多肽抗生素（多粘菌素），蛋白質合成抑製劑（四環素、氨基糖苷類、苯尼科爾、大環內酯類和林可醯胺類），迴旋酶抑製劑（恩諾沙星）和RNA合成抑製劑（安沙黴素），都包括在本研究中。

各類抗生素的作用機制，圖片來源:EW Nutrition網站

植物的二次產物（植生素）的影響

自家禽中選取四種不同抗藥性的大腸桿菌分離株後，便開始進行研究，也發現以下幾種結果。

• 情況一、在已知具有抗藥性的菌株中，同時使用具抗藥性之該抗生素合與植生素，則植生素依然保持效果。這表示抗生素並沒有干擾到植生素的表現。

• 情況二、在已知具有敏感性的菌株中，同時使用抗生素與植生素，抗生素與植生素的用量皆不需要增加即可達到效果。

• 情況三、當抗生素與植生素的用量皆降到建議劑量一半，並且合併使用，效果依然可達。

從以上的三種情況，可以得到結論是：

某些情況下，植生素雖無法逆轉抗藥性，但仍可達到抗菌效果；然而，有些時候卻可以增加抗生素的藥物敏感度，甚至能提升到四倍；即使植生素並非能使全部的抗生素都增加藥物敏感度，但仍有合併使用的效益。

組合是有意義的

事實上，在實驗室的研究中，針對植生素與常用的獸用抗生素併用下，並未發現任何負面影響。反而可以推薦的概念是，在懷疑抗藥性的情況下，併用廣效抗菌的植生素產品，會有其效益存在。

另一個結論是，單獨使用抗生素，有時候並沒有比合併使用植生素產品來得佳，特別是許多植生素產品也已經被證實過其效力。

參考資料：Thilo Borchardt,   Nadine Scholz-Neumann與Inge Heinzl，Ew Nutrition，德國

α-單月桂酸甘油酯在「畜牧」上的應用

 

α-單酸甘油酯類中，特別是α-單月桂酸甘油酯，能在經濟動物育成過程中，減少或取代促生長用抗生素（AGP）的角色。而許多試驗已經證明並釐清它們的抗菌作用。

由於抗生素的抗藥性，早已是獸醫和人類醫學中的一個真正問題，因此全球都必須減少牲畜中的抗生素使用。

故，經濟動物的育成過程中，需要有替代促生長抗生素（AGP）的產品，方能來同時克服疾病，並防止抗藥性問題的進一步惡化。中鏈脂肪酸（MCFAs）便可以促進動物健康和生產性能。

早在1972年，人們就已經發現MCFAs中的「α-單酸甘油酯」，特別是α-單月桂酸甘油酯，這類游離脂肪酸比其它脂肪酸具有更強的抗菌特性。

後來，Batovska等人在2009年發現了類似的結果。關於減少抗生素使用的替代產品，許多研究仍在進行中，因為體外試驗或研究室實驗的結果，仍需要未來在經濟動物現場做直接的活體驗證。

α-單月桂酸甘油酯的好處

α-單月桂酸甘油酯以其強大的抗菌和抗病毒作用而聞名，並且由月桂酸酯化到甘油分子上的第一個位置而形成，故得其名。

α-月桂酸甘油酯能干擾革蘭氏陽性細菌，和脂肪包膜病毒的外膜。由於破壞了病毒或細菌外膜的穩定性，增加其通透性，從而導致細胞滲漏和死亡。

此外，α-月桂酸甘油酯已被證明可以阻止葡萄球菌之毒性外蛋白的產生。這為其應用在無抗飼養的育成過程中，打開了一扇可行的門，能以之改善動物健康和生產性能。

為了進一步瞭解「α-月桂酸甘油酯」，與各類「抗生素」的抗菌特性有何不同，有研究室進行了幾項最小抑菌濃度測試。


Manohar等人在2013年曾以不同的抗生素來對金黃色葡萄球菌進行了最小抑菌濃度（MIC）與最低殺菌濃度 （MBC）測試。

與α-月桂酸甘油酯相比的抗生素是：萬古黴素、阿莫西林、甲氧西林、青黴素和鏈黴素。

與各類的抗生素相比，α-月桂酸甘油酯具有較低的MIC和MBC，這表示在該試驗中，α-月桂酸甘油酯能夠以較低的濃度阻止細菌的生長。

該研究中的另一數據顯示，雖然椰子油（精製過的）含有高含量的中鏈脂肪酸並能形成三酸甘油酯，但並沒有殺死待測菌株的能力。

而Kabara等然在1972年的研究已經表明過，三酸甘油酯沒有抗菌作用，僅單酸甘油酯可以。

研究顯示，椰子油中雖富含三酸甘油酯，但殺菌力不如單酸甘油酯

對抗抗藥性細菌

Batovska等人在2009年的另一研究中，觀察到α-單月桂酸甘油酯對於耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌有抑制效果。

此外，Ruzin和Novick在1998年也發現α-單月桂酸甘油酯，可以阻止對萬古黴素有抗藥性的糞腸球菌生長。

與抗生素相比，Preuss等人在2005年進行的MIC測試中，也驗證了α-單月桂酸甘油酯的強抗菌作用。

諸多結果皆表明，若金黃色葡萄球菌對0.063 mg/ml的青黴素濃度有抗藥性，則相同濃度的α-單月桂酸甘油酯卻能抑制其生長。

另一幽門螺旋桿菌的例子中，阿莫西林和α-單月桂酸甘油酯在同為0.063 mg/ml的濃度時，均具有殺滅作用。這表示至少對於幽門螺旋桿菌而言，α-單月桂酸甘油酯和阿莫西林在該測試中也具有相同的抑制能力。

以仍在使用AGP育成經濟動物的國家來說，AGP其實可以在飼料中，被α-單酸甘油酯取代。歐盟自2006年以來便一直禁止AGP，但如果動物生病，其實還是會以抗生素作為治療用途。



最近，Framelco公司在比利時與一個擁有試驗豬場的研究機構合作，進行了一項前瞻性的試驗（Innsolpig），而該豬場存在大腸桿菌與鏈球菌的問題。

該試驗共使用了480頭離乳仔豬，仔豬在21日齡斷奶，試驗開始時的平均體重為5.5kg/頭。

試驗目的是要用甘油酯化的脂肪酸來代替氧化鋅。故所有仔豬均接受相同的基礎日糧，處理組的每噸飼料中有添加4kg的酸類（含有乳酸、丁酸、丙酸的混合物）再加上4kg的α-單月桂酸甘油酯；控制組僅在每噸飼料添加2kg氧化鋅，相當於1606.8 ppm的鋅含量。

最後的試驗數據中顯示，兩組之間的結果相似。及代表日常添加劑量的氧化鋅，可以用α-單月桂酸甘油酯與酸類混合物代替，而不會增加治療性抗生素的使用。



總結來說，在動物的日糧中補充α-單月桂酸甘油酯，將能改善動物的性能和健康。因此可減少抗生素作為AGP或的使用，甚至也減少治療性抗生素的用量（即動物變健康後，自然不需要多的治療）。

科學文獻和實驗室中的試驗，都在在驗證並支持這些理論，也顯示與不同的抗生素相比之下，α-單月桂酸甘油酯具有很強的抗菌作用。

參考資料：ＰＩＧ　ＰＯＧＲＥＳＳ

衍伸閱讀：提升免疫力的多醣體