養豬科技國際論壇暨豬繁殖 前瞻科技研討會紀實
Friday,22 August 2014 臺灣
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文 / 吳明哲 行政院農業委員會畜產試驗所
       林有良 行政院農業委員會家畜衛生試驗所
       蔡宛恬 亞太糧食肥料技術中心

壹. 前言

亞太糧食肥料技術中心(FFTC)為增進養豬科技應用於亞太地區養豬產業,邀請來自歐洲以及亞太地區10個國家,共計18位國內外學者專家,於2014年6月3∼4日進行「養豬科技國際論壇」,發表論文及專題演講豬隻分子育種、飼料營養、健康管理、豬肉品質與養殖技術等,並與我國相關產、官、學、研人士進行討論與交流。緊接著於6月5日,亞太糧食肥料技術中心、日本NARO農研機構與行政院農業委員會畜產試驗所,合作辦理「豬繁殖前瞻科技研討會」,邀請來自瑞典、澳洲、日本及臺灣等4個國家,共計9位國內外豬隻精液冷凍、人工胚生產、胚胎幹細胞等尖端繁殖技術專家學者發表論文及專題演講,藉以交流或合作研究豬隻繁殖相關議題。
 
貳. 研討會內容
 
本次研討會由瑞典、澳洲、日本及臺灣等4個國家的專家學者共發表27篇論文,以下將其中值得臺灣畜牧業參考的5篇論文簡要摘譯內容如下:
 
一. 大理石紋豬肉之基因選育科技
 
日本消費者普遍認定國產豬肉比進口豬肉好吃,尤其對豬肉的肌肉間脂肪分布(俗稱大理石紋)極為重視。日本農業生物資源研究所的美川智博士(Dr. Satoshi Mikawa, National Institute of Agrobiological Sciences)指出,日本肉豬生產體系以LYD三品種雜交肉豬為主,採用杜洛克豬種作終端公豬。從1999年發現岐阜縣有一頭杜洛克種公豬具有大理石紋高度遺傳基因後,日本便開始使用1公6母繁殖191頭肉豬進行基因定位,確認種豬染色體7號及14號上各有一個基因群組影響到大理石紋表現率。爾後於2009年建立9公14母的純合基因型族群,其後代閹公肉豬與女豬的豬肉肌肉間脂肪分布比率分別有6.3±1.9%與5.8±1.3%,明顯地高於一般豬肉的3.2%,並取名為「Bono-Brown」(美味棕色豬種),「Bono-Brown」名稱源自於義大利文「bono」美味及杜洛克豬種毛色「brown」棕色。岐阜縣於2013年量產有3萬頭肉豬,其中1萬頭「Bono-Brown」是餵養可讓豬肉肌肉間脂肪分布比率平均達6%的特製飼料,可作為基因選種科技培育出新豬種之具體典範。
 
二. 藉由營養調控來促進肌肉間脂肪蓄積量
 
大理石紋多的豬肉生產方式以選育豬種與營養調控等2種為主,在無法擁有特有豬種情況下,20多年來採用低蛋白質飼糧、添加白胺酸(Leucine)或精胺酸(Arginine)飼糧方式來餵養肉豬,亦能增加肉豬背最長肌的里肌肉大理石紋。日本麻布大學獸醫學系教授勝 昌也博士(Dr. Masaya Katsumata, Department of Veterinary Medicine, Azabu University)藉由營養調控來促進肌肉間脂肪蓄積量研究,讓肉豬肌肉細胞受到能量供給量影響到其細胞膜上的甲型葡萄糖運輸蛋白質(GLUT1)及丁型葡萄糖運輸蛋白質(GLUT 4)之基因表現量,進而影響到脂肪蓄積於肌肉間的含量。當飼糧中的離胺酸(Lysine)含量由0.64%依序減少0.08%至0.40%等4組飼糧餵養肉豬,可使其背最長肌的里肌肉之肌肉間脂肪蓄積量由3.6%漸增至6.9%。進一步檢測肉豬餵養低離胺酸飼糧組之肌肉纖維型態,不僅以脂肪酸為氧化代謝受質的氧化型肌肉纖維居多,且高出對照組15%,證明藉由營養調控能促進肌肉多汁與高嫩度,是源於有高達70%氧化型肌肉纖維及大量脂肪蓄積於肌肉間。如此,考量養豬飼糧之蛋白質含量外,其中所含離胺酸量也要低,並可藉由營養調控來促進肌肉間脂肪蓄積量增加。
 
三. 日本豬肉產銷履歷
 
日本國際賽馬協會的 田忠理事(Mr. Tadashi Shioda, Japan Association for International Racing and Stud Book)是推動與建立日本實施產銷履歷系統的專家,他提到日本全面實施產銷履歷的農產品有牛肉與米2項。養豬產業由於1980年代發生疫病多而減少了仔豬買賣量,之後又開放豬肉進口,豬肉自給率由1980年代的87%降至2000年的57%以及2010年的53%。日本於2009年開始推動「豬隻及豬肉產銷履歷指南」,該指南僅作為養豬業者及肉商的自律操作規範,分別規範養豬場的豬飼養管理與豬肉供應商的肉源及分切販賣,但在25,000家日本養豬協會(JPPA)會員場之中,至2013年已有20%(5,000家)完成產銷履歷驗證。日本豬肉產銷履歷設置緣由旨在發生疫病當下,可進行逆向追查,確立感染源頭及傳播途徑,並適時地回收有疑慮的豬隻或肉品。產銷路徑是從養豬場、屠宰場、分切包裝廠、批發廠、零售店商、到消費者,這中間包括出貨單、運輸業者及到貨清點等文書表單,均列為履歷資訊。末端的包裝肉品膠膜上貼有肉製品專用GS1-128條碼。養豬場種豬均被取血樣,建立個別家族動物的基因條碼(SNP),有效地推動國產豬肉之豬場網路資訊,促銷國產豬肉及讓消費者可上網查看所購買豬肉之豬來源及產銷履歷。長遠來看,在法令的規範之下,才能讓建立有信譽的產銷履歷資訊,進而全面實施,這都是已經備有產銷履歷的豬業者及肉商所期盼的。
 
四. 豬精子冷凍解凍過程之精漿關鍵功能
 
日本普遍地應用人工授精技術來繁殖肉豬,精液供應站會先檢查豬精子活力,才低溫配送冷藏精液到養豬戶使用。但冷藏精液保存期最多7天,無法用來保存遺傳資源及跨區域時間的豬種改良。豬精子冷凍解凍技術發展至今,常因受精後之母豬受孕率及產仔頭數偏低,而無法像乳牛冷凍精液可全球商業化。日本大分縣農林水產研究中心研究員岡崎哲司博士(Dr. Tetsuji Okazaki, Oita Prefectural Agriculture, Forestry and Fisheries Research Center)研究發現豬精子經冷凍解凍後的細胞膜及頭帽容易裂損,導致其受精功能喪失,因此,於冷凍保存液添加抗凍物質來增加保存液滲透壓至400 mOsm/kg(原精液滲透壓300 mOsm/kg),先吸出精子細胞內的少量水分子,可在凍結過程中減少冰晶的形成,並可避免精子細胞微細結構被擠裂而影響到精子泳動能力。豬冷凍精液之製作通常是先離心去除精漿之後,再添加保存液來凍存,但解凍後授精之母豬受孕率及產仔頭數偏低,推測可能是去除精漿而有此不利結果,當改以含有10%精漿的解凍液來解凍,授精後母豬可有80.2%受孕率及每胎產仔10.1頭,此結果和冷藏精液授精後母豬有73.9%受孕率及每胎產仔10.3頭相比,顯示豬精漿確實具有能保持精子存活率及受精率之關鍵功能。精漿含有革蘭氏陽性菌,因此需配製含有100 μg/mL多粘菌素B(polymyxin B)稀釋液來有效結合並移除革蘭氏陽性菌內毒素之毒性。精漿替代液為一種含6 mM EGTA(乙二醇雙氨乙基醚四乙酸)的解凍液,授精後雖可維持精子受精率,卻易引發子宮免疫反應而不利於豬胚的正常發育。另外精漿含有皮質醇(Cortisol),能抑制子宮免疫反應,使調配的精漿替代液內含有0.92 ng/mL皮質醇作為解凍液,其授精後母豬可有84.4%受孕率及每胎產仔8.7頭。本研究將解開60年來想以冷凍精液進行豬育種及保種人員之困局,
對改進豬種性能及疾病防治計畫提供一項高效率遺傳資源管理方式。
 
五. 最新豬隻育種與養殖技術
 
財團法人農業科技研究院—動物科技研究所的卡約翰顧問(Dr. John Carr)在會議論文中強調,批次生產系統有利於統進統出程序的訓練與協調,而配種時應用公豬控制方法可以讓2個飼養人員每個小時就可以快速和有效的完成50頭母豬的交配。尤其採用單次配種技術可以加速遺傳進展,以及減少時間和生產成本。應用多產母豬能夠在27天離乳,其仔豬重超過100公斤,因而增加了豬場的豬肉生產潛能,可以從增加夏季母豬飼養頭數解決母豬夏季不孕的問題。將離乳時間改在週一進行,可以將一週的主力集中在離乳豬和產房;當母豬產仔數總數增加至15頭時,必須增加母豬分娩時的飼養人力。離乳仔豬數的增加,可能有畜舍不足的危機,但仍必須維持統進統出的管理方式,由分娩舍開始建立豬場內的豬隻動向,並以「利用保育舍內通道」與「較小豬隻併欄」二種方法解決空間不足的問題。
 
參. 結語
 
由本次研討會日本專家學者的演講內容可以得知,日本畜牧研究的重點如下:
一. 重視生物多樣性研究,加強地域性牛、豬、雞遺傳種原的蒐集、保存與研究。此乃為因應氣候變遷做準備,也是為全球化後,與進口畜產品做市場區隔的基礎。
二. 利用現代化分子育種與營養調控技術,針對日本國民飲食的特別偏好,選育與繁殖區域性特殊豬種,如肌肉間脂肪分布帶大理石紋的「Bono-Brown」,並建立品牌做市場區隔,提高與進口豬肉之競爭能力。
 
本次研討會由瑞典、澳洲、日本及臺灣等4個國家專家學者所發表的論文中,尤其以日本NARO農研機構兼顧基礎研究與應用研究,鼓勵研究人員與地方產業結合,分析產業問題後,研提有學術理論前提之任務導向科技研發計畫,非常值得臺灣畜牧產業的學習與應用。例如:培育兼具大理石紋純合基因型之高飼料效率臺灣種豬;導入營養調控技術於仔豬育成期及特色化豬肉生產;推動國產豬肉之基因條碼(SNP)雲端科技及商業加值;與日本交流合作推動豬繁殖前瞻科技產業化。
 
另外,養豬業正逢育種和生產的重大變革,在豬隻生產體系上,務必落實豬隻生產醫學的觀念,也就是要制定與嚴格執行豬場的生物安全計畫,以杜絕病原的入侵與散播,而統進統出更能彰顯生物安全計畫的執行成效。臺灣豬場母豬每胎產仔數普遍不高的原因就是配種時機拿捏得不好,務必先確實掌握每頭母豬的實際發情時間後,才能進行配種,即使要施行單次配種也應如此。在豬場內豬隻動向是實現豬場生物安全計畫的重要一環,必須擬定由核心到周圍的豬隻動向模式,才能確保計畫執行成效。另批次生產或多地生產更有助於統進統出的實現,也應盡量納入考慮的選項中。
 
本次研討會由瑞典、澳洲、日本及臺灣等4個國家專家學者所發表的27篇論文,可提供各學研單位擬訂今後研究重點並作為農政單位輔導畜牧產業升級的參考,透過網路連結到FFTC的研討會網址(http://www.fftc.agnet.org/activities.php?func=view&id=20140314102754),註冊會員後可免費下載閱讀全文。

 

 

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