從飼料改善畜牧業？減少畜牧業造成的環境汙染
更新於 發佈於 閱讀時間約 5 分鐘
在先前的文章【腸道破壞者 ─ 壓力】中，我們介紹了壓力對於動物健康、以及家禽產業造成的危害有多大，尤其是環境太熱造成的「熱緊迫」，在台灣這種夏天氣溫相當高的國家，是個棘手的問題。
熱緊迫會使雞隻大量飲水，增加排泄、破壞腸道使養分吸收減少，例如有資料就顯示 ─ 「在熱緊迫情況下，雞糞中的礦物質含量比在常溫下還多」，可見有大量的礦物質被排出體外，沒被動物吸收，不但危害家禽產業，也可以再連結到我們於【畜牧廢水重金屬超標？為什麼？從飼料解決問題？】所提到的：「這些排出的重金屬也會汙染環境，造成廢水、土壤重金屬超標」，但是目前除了在飼養環境上家中許多降溫設備外沒有其他更好的辦法。
因此於同篇文章中，我們就介紹了一個正在研發的新技術「有機礦物質」，簡單來說，就是利用蛋白質來熬和礦物質，並添加進飼料內，增加家禽吸收礦物質的能力，多少幫助減少死亡率、養分吸收率，也可以幫助環境改善。那麼今天，就讓我們接續著介紹有基礦物質相關的實驗吧！
為何礦物質很重要？
礦物質除了構成我們的骨骼和牙齒外，也是體內許多酵素的成分或是輔酶，若是卻乏這些礦物質，這些酵素就難以執行任務，例如「鋅」就是許多抗氧化酶的組成分之一，若缺鋅則會減少體類抗氧化酶的產生，再加上熱緊迫會產生大量的活性氧物質去氧化體內其他分子，破壞生化反應，所以大家可以理解到 ─ 『缺少抗氧化酶，將使症狀更加嚴重。』
補充：抗氧化酶為何重要？可以閱讀先前THEMA的地中海系列文章
【地中海飲食為何健康？原理為何？】
【靠飲食養身？地中海飲食與壓力系統】
「有機礦物質」在先前文章【腸道破壞者 ─ 壓力】有談到，它比起一般無機的礦物質有更好的生物利用度，增加礦物質的吸收，所以本篇文章便是想來探討 ─ 「究竟使用胺基酸螯合的礦物質這類的有機礦物質，能否改善家禽產業熱緊迫的問題？」
實驗結果與討論
本篇的是使用商業的胺基酸螯合的礦物質，作為礦物質補充，種類包含鋅、錳、鐵、銅、鈷、鎂、鉀跟鈣，在實驗結果中：
- 體溫升高與體重降低，沒有獲得改善，體溫反而還略高了一些
作者推測可能是因為添加礦物質，可做為提供體內酵素合成所需的材料，所以增加酵素而使代謝增加讓體溫較高。 - 在抗發炎上，降低了介白素18 (interleukin 18, IL-18)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor alpha, TNFα) 與NLRP3發炎體的表現
這些物質具有刺激發炎反應產生的效果，所以常做為發炎反應的指標，它們的降低代表了發炎反應的減弱。 - 在熱休克蛋白的表現上，熱休克蛋白70的表現量降低了，而熱休克蛋白60的表現提升了。
熱休克蛋白在體內主要是因應溫度或是生理緊迫而表現的蛋白質，溫度升高會導致體內蛋白質折疊、纏結和不正常的凝聚，而熱休克蛋白可防止這些蛋白質聚集並協助蛋白質維持其正常結構，其中熱休克蛋白60可維持線粒體蛋白質正確折疊，並以 ATP 耗能的方式協助變性或異常折疊蛋白質水解。熱休克蛋白70會在緊迫時阻止未折疊蛋白質的聚集，甚至可以重新折疊聚集的蛋白質，此外它的基因表現會在熱緊迫期間的鳥類循環系統和空腸中增加，所以他的減少可以作為熱緊迫效果變弱的指標。而結果顯示在熱緊迫下添加胺基酸螯合礦物質組的熱休克蛋白70有減少，並且熱休克蛋白60有增加，前者表示有熱緊迫有改善，後者代表有大量的熱休克蛋白被製造，以阻止高溫產生的蛋白質變性。
而在腸道指標上，我們來看FITC-D跟緊密接合膜蛋白的結果。
ITC-D是異硫氰酸螢光劑-葡聚醣，在灌給雞吃時，若腸道上皮是完整封閉(嘗到無受損)時，並不會被腸道細胞吸收而流到血液被檢測到，所以FITC越高表示腸道破壞愈嚴重。
腸道上皮為了牢牢抓住彼此，避免產生縫隙使腸道中的病原或微生物入侵，所以可靠這個緊密接合膜蛋白連結細胞，種類包含occludin, JAM-A, claudins跟 ZO-1等。這些膜蛋白會固定細胞彼此，那如果細胞被破壞則使物質可自由進出，也就是同透性增加，並使這些蛋白的表現減少。 - 結果顯示，FITC-D偵測量減少，代表腸道損害不嚴重；而緊密接合膜蛋白的部分，雖然occludin表現無顯著差異，但claudin 1有顯著增加，claudin 1可增加腸道中的電阻，使保護更加完善，代表腸道不但損壞不嚴重，健康程度還增加。所以結合這些結果顯示胺基酸螯合礦物質可改善熱緊迫肉雞的腸道屏障完整性，也就是能改善腸道的健康狀況以及降低腸道受的傷害。
小編結語
最後總結，雖然胺基酸螯合的礦物質在熱緊迫上無法改善體溫和體重，不過可藉由降低發炎及改善腸道健康來減輕熱緊迫的影響，另外五色鳥覺得這篇實驗應該要做腸道的組織切片與糞便礦物質的測定，以確定是否真正獲得改善，對此大家覺得除了加裝降溫設備，還有哪些方法可以改善熱緊迫呢？歡迎跟我們分享討論！
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Thema科學咖啡館 感謝您的光臨！
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撰寫/種咖啡的五色鳥
校正/咖啡因成癮的蛾
圖/想啡的貓
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參考資料
Goodall, S. R., & Schuetze, C. J. (2019). Complexed versus amino acid-chelated trace mineral programs in high-risk calves during receiving. Translational animal science, 3(Suppl 1), 1636–1640. https://doi.org/10.1093/tas/txz045
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你知道同理心不是天生的嗎？你知道同理心的神經機制嗎？
同理心(empathy)，和同情心(sympathy)不同，是一項難度更高，更為寶貴的東西。
此主題中，我們並不是要再重新解釋一次empathy和sympathy的不同，畢竟相信大家也早知道了，
我們將會更會更深入地去探討同理心的神經機制，以及其相關研究。
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👩⚕️蛋白質流失性腸病是腸道或是胃會漏出蛋白，而無法吸收入身體。
這樣的結果跟無法蛋白質吃進去是一樣的災難，如果身體沒有足夠的蛋白質，就會開始分解使用身體內現有的蛋白質。
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