飼料中額外添加甲硫胺酸
對乳牛泌乳量及乳成分之影響
(文／梁逸)
基於分子生物學上蛋白質生合成觀點，在mRNA裡面，啟動蛋質白合成首要成分是甲硫胺酸衍生物(FormylmethioninetRNA)，因此大量快速合成蛋白質時候，甲硫胺酸需要量要比其他氨基酸要多許多。考慮泌乳牛在乳房裡面快速合成乳蛋白及採討甲硫胺酸對泌乳牛影響。將51頭泌乳牛分成兩組，對照組依一般飼料來飼養，試驗組於飼料中額外添加甲硫胺酸0.2%，比較兩組之間差異，給果試驗組比對照組泌乳量，蛋白質及乳糖含量改善許多。在台灣三月初至五月初之間對照組泌乳量下降13.9%，而試驗組僅下降2.5%，或說泌乳量上升11.4%。乳蛋白質，則對照組下降0.07%，而試驗組則上升0.09%，乳糖含量對照組下降0.16%，而試驗組上升0.10%。但是乳脂肪率，試驗組減低0.43%而對照組只減低0.26%，甲硫胺酸添加對高產乳泌乳生較有助益，由試驗證明，於飼養期間，天氣由涼(16℃)轉熱(27℃)過程中，泌乳量急速下降以及乳蛋白及乳糖下降可因甲硫胺酸補充而獲得改善。顯示熱帶地區泌乳牛飼養，甲硫胺酸補充將具有他特殊意義存在。
乳牛飼養：飼養方法是每頭泌乳牛每日給食混合飼料(精料8公斤、苜蓿3公斤及含水分80%之青貯玉米20公斤)共31公斤，這是泌乳量20公斤以下乳牛給食量。泌乳超過20公斤時，每增加1公斤牛乳則多給食0.4公斤精料。試驗組部分所使用精料與對照組不同即每500公斤精料當中額外添加 1公斤甲硫胺酸(methionine)，其他飼養方法試驗組同對照組完全一樣，飼養方法當中精料配方如下表。
根據表1內容計算每一公斤乾燥精料中甲硫胺酸含量得到2.47克，乾苜蓿及濕青貯玉米一公斤各含甲硫胺酸1及0.2克因此合算TMR混合飼料當中每31公斤裡面含有甲硫胺酸是26克，這與一天泌乳20公斤牛乳時候牛乳當中有620克蛋白質，裡面有21克甲硫胺酸。因此飼料營養來計算足夠泌乳牛一天需要量。從營養及生化觀點考慮泌乳牛對乳蛋白合成速度很快，所需甲硫胺酸也要很多而且台灣天熱季節很長泌乳牛食慾欠佳，又泌乳牛有懷孕以及飼養當中對甲硫胺酸消化不良因素，泌乳牛對甲硫胺酸需求更加迫切，因此除了補充泌乳部分所損失甲硫胺酸之外必須補充額外甲硫胺酸，如上述一般飼料條件下，每500公斤精料中額外添加一公斤甲硫胺酸，合算每頭泌乳牛每日多給食16克甲硫胺酸。又每日每增加一公斤牛乳再多給食0.8克甲硫胺酸，如此經過四週飼養試驗結果，統計分析得表2。
從表2當中對照組3月中每頭乳牛乳量，平均為837公斤/30天，5月初降到718 公斤/30天，乳量下降主要原因來自天氣開始進入炎熱季節所致，然而處理組3月底未添加甲硫胺酸前乳量每頭平均810公斤/30天，4月6日開始額外添加甲硫胺酸之後至5月初每頭乳量平均789公斤/30天，乳量下降量對照組為118公斤下降幅度為13.9%，而有額外添加甲硫胺酸之後的試驗組為下降2.5%。另一方面蛋白質含量對照組下降0.06%而試驗組則上升0.08%，脂肪含量則對照組下降0.26%而試驗組下降0.43%，乳糖則對照組下降0.16%而試驗則上升0.01%。
另一方面探討對照組與試驗組平均每日產乳量，試驗組是4月6日開始補充甲硫胺酸，之前與對照組飼養方式完全一樣，我們從3月底開始到5月8日止，試驗前後及對照組與試驗組平均每日產乳量做比較，結果得到圖1。圖1裡面乳量是對照組或試驗各組之平均一天產乳量，自4月6日至4月14日兩組每天產乳量很接近。自4月14日起試驗組乳量稍為下降，而對照組則開始明顯下降，試驗組同對照組到5月2日以後呈明顯變動。我們考慮當時天氣溫度變化，如圖2在5月2日附近二、三天氣溫特別高平均28℃左右，至5月5日氣溫降到22℃附近，從這結果顯示乳牛在26℃左右仍可正常泌乳但到28℃以上則泌乳機能呈不穩定狀態，這種不穩定狀態對試驗組到底甲硫胺酸添加量不足還是天氣太熱時沒有效果有待探討。
表2是額外添加甲硫胺酸對乳牛產量及品質差異之最小平方平均值與標準機差之統計分析，對照組在3、4月間泌乳量下降118公斤/30天，而處理組減少20公斤/30天，顯示極顯著甘異，蛋白質部分對照組3、4月間下降0.06，處理組上昇0.08亦顯著差異，乳糖部分對照組3、4月間下降0.16而試驗組上昇0.01接近顯著差異，對脂肪部分對照組下降0.26，處理組下降0.43未達顯著差異。由此顯示甲硫胺酸添加對乳牛產乳量、蛋白質及乳糖明顯提升，而對脂肪影響不大。
一般來說蛋白質合成機構中首要成分是甲硫胺酸，由他來啟動始進行蛋白質合成，如果速度快則濃度要提高，這是一般生化學觀念可理解的。乳牛一天泌乳30公斤則要合成一公斤蛋白質才行，當中都集中在乳房部位，且只在乳房中乳胞內合成，我們可想像其合成速度有多快。因此甲硫胺酸攝取量要很多，進入乳房血管中甲硫胺酸濃度才能提高，乳胞中乳蛋白合成速度才能加快。
由於過去一般觀念乳牛不可能類似其他家禽有必須胺基酸存在，雖然部分學者認為泌乳牛對甲硫胺酸不足來自甲硫胺酸被微生物破壞所致。但從上述蛋白質生合成機構理論與這次實驗結果我們提議甲硫胺酸應將列入泌乳牛之必須胺基酸，才能合乎高產泌乳正常泌乳生理。由試驗證明甲硫胺酸添加對高產乳乳牛意義比較大，由於試驗飼養期間正逢天氣由涼快(22℃)轉熱(27℃)過程中，平均乳量急速下降，但這次實驗結果證明可因甲硫酸補充而改善。在熱帶氣候台灣有關甲硫胺酸對泌乳牛需求與營養代謝等問題正有待進一步研究探討必要。