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永續發展:水產與畜禽動物的飼料轉換率比一比

農業科專服務小組/楊舜堯 專案經理

隨著全球人口數增加,糧食需求數也持續攀升,而大規模生產模式消耗資源且造成環境壓力,因此,為達到永續生產願景,如何採取有效率的糧食生產模式漸被重視。經濟動物飼養方面,水產動物相對於畜禽動物有較佳的「飼料轉換率(feed conversion ratio, FCR)」,因此被聯合國糧農組織(FAO)的智庫團隊HLPE(The High Level Panel of Experts on Food Security and Nutrition)認為在養殖上可以投入較少的資源(2014),對環境相對友善。然而,美國約翰·霍普金斯大學研究團隊認為只計算傳統的飼料轉換率來評估動物生產效率會有所不足,在2018年提出應以「養分保留率(nutrient retention)」計算飼料內有多少養分能保留至食品用作為評估方式,來討論不同動物間利用飼料的效率。

傳統使用的飼料轉換率計算方式為動物所攝食之飼料重除以動物之體增重,即動物每公斤之體增重所需攝取之飼料重(1980),公式如下:

飼料轉換率=攝食飼料重/動物體增重

舉例來說,餵食商用白肉雞2.0公斤的飼料.能使雞隻增加1公斤的體重,代表飼料轉換率約為2.0,所以數字越小則代表轉換效率越好。經統計,目前全球經濟動物的平均飼料轉換率由高至低分別為:肉牛約8.0、肉豬4.0、白肉雞2.0,水產動物則為1.6(如圖1)。相對於陸生畜禽動物,水產動物有較佳的飼料轉換率,因此被認為是生產效率較佳的養殖產業。

圖1、不同動物飼料轉換率
▲ 圖1、不同動物飼料轉換率。(資料來源:Fry et al., 2018)

約翰·霍普金斯大學公衛學院研究團隊認為,飼料轉換率僅考慮動物生長期間所投入的飼料重量,無法評估不同動物的飼料原料差異。例如,牛隻的飼糧內包含牧草;肉雞的飼料主要為穀物類;魚飼料主要以魚粉等蛋白質原料為主。此外,研究團隊認為應計算飼料內的養分轉換成為動物可食用的部位之效率,需排除骨頭、內臟、羽毛及鱗片等不可食用部位,以呈現更精確的轉換效率。飼料轉換率無法計算兩項因素,因此研究團隊認為只使用飼料轉換率來比較不同動物間生產效率會有所不足。

為能更精確反映動物轉換飼料為可食用部位的效率,研究團隊設計出「養分保留率」,其計算方式為動物被處理成鮮肉產品的情況下,動物可食用部位內之養分(蛋白質與熱量)除以飼料內之養分,代表動物將飼料內養分保留至人類食品內養分的效率。例如:鮭魚達到上市體重4 kg時所吃飼料共含蛋白質3 kg,鮭魚可食用部位內含蛋白質0.75 kg,則鮭魚的蛋白質保留率為25%。數字越高,代表蛋白質保留至鮮肉食品的比率越高。

該研究中計算動物的「蛋白質保留率(protein retention)」與「熱量保留率(calorie retention)」兩個項目,其計算公式如下:

蛋白質保留率:Protein retention=(g protein in edible portion)/(g protein in feed)

熱量保留率:Calorie retention=(calories in edible portion)/(calories in feed)

本篇研究中蒐集了草蝦、鯉魚、鯰魚、吳郭魚、草魚、鉗魚、白蝦、虹鱒及大西洋鮭魚共9種水產動物,以及肉牛、肉豬及肉雞共3種畜禽動物等,並從這些商業肉用動物之主要生產國蒐集資料。資料內容包含各種動物的飼料轉換率、飼料成分、可食用部分及動物鮮肉產品養分,作為計算養分保留率的參數,再比較不同動物的養分保留率。經計算後,比較12種動物之2種養分保留率(如圖2),蛋白質保留率平均值依序為:肉雞37%、鮭魚28%、肉豬21%、水產動物平均19%及肉牛13%;熱量保留率為:肉雞27%、鮭魚25%、肉豬16%、水產動物平均10%及肉牛7%。結果顯示養分保留率平均表現最佳的是白肉雞,其次為鮭魚與肉豬,而飼料轉換率表現依序為水產動物、肉雞及肉豬,由此可見兩種計算結果有所差異。

圖1、不同動物飼料轉換率
▲ 圖2、不同動物養分保留率。(資料來源:Fry et al., 2018)

研究團隊提出新的飼料效果的評估方式,用更多的參數去計算動物對飼料的利用效率,提出與FAO不同的意見供各界參考。為達永續生產,除了計算動物利用飼料的效率,亦可考慮加入對環境影響的評估,如各種資源使用量、溫室氣體排放、水汙染及對生態系影響等因素,以制定更完善的糧食生產策略。此外,亦能透過更多的研究提升動物生長效率,例如我國飼料添加物業者-貿立實業股份有限公司透過申請農業業界科專計畫,開發出奈米微乳化型態液體維生素,能被肉雞快速吸收並促進動物生長。因此除了探討更全面的動物生產效率評估方式,同時也需持續開發新的飼養技術,以提升資源利用效率,達永續生產的目標。

參考資料

  1. 農傳媒。2018。創新健康畜產養殖,讓產地到餐桌「同一健康」。https://www.agriharvest.tw/theme_data.php?theme=article&sub_theme=article&id=1459
  2. 劉富光。2008。魚類飼料的營養問題與研發策略(上)。水試專訊21:21-25。
  3. FAO. 2018. Atlantic salmon - Feed Production. Accessed Apr. 25, 2018.
  4. Fry, J. P., N. A. Maillous, D. C. Love, M. C. Milli, and L. Cao. 2018. Feed conversion efficiency in aquaculture: do we measure it correctly? Environ. Res. Lett. 13 (2018) 024017. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aaa273
  5. HLPE. 2014. Sustainable fisheries and aquaculture for food security and nutrition. A report by the high level panel of experts on food security and nutrition of the committee on world food security, Rome 2014.
  6. Wenk, C., H. P. Pfirter, and H. Bickel. 1980. Energetic aspects of feed conversion in growing pigs. Livest. Prod. Sci. 7(5):483-495.