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探討如何應用雞生理特性調整現行之屠宰環節(上)

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  • 資料來源：農業部農業科技專案計畫服務網
農業科專服務小組 鄧楷瀚 專案經理

我國於102年4月25日發生首例境外移入之H7N9 (Influenza A virus subtype，H7N9)禽流感案例[1]，為避免疫情持續發生與蔓延，農業部於當年5月14日公告「屠宰供食用之雞、鴨及鵝，應於屠宰場內屠宰及該等家禽免於屠宰場屠宰之情形」，並自102年5月17日實施，自此之後，活禽屠宰需於農業部認可之屠宰場進行屠宰作業，不得於私人場域進行。

舉目前國內中南部之家禽養殖場進行裝籠與活體運輸作業為例，每9-11隻家禽必須被安置於單一透氣鐵籠內（大小約長75公分x寬61公分x高29公分），通常從養殖地抓取至屠宰場過程中，不但與其他家禽共擠在同一空間長達2小時以上，且無法進食與飲水，對於家禽會造成空間之壓力緊迫(stress)。家禽經過長途運輸後於屠宰廠進行分級與健康檢查，而在屠宰場作業員的分級過程中，可能因工作人員操作不當而使家禽發生腹瀉(diarrhea)與休克(shock)致死等情況。

緊迫(stress)對動物之影響

緊迫，又稱之為壓力，是一種造成生物體緊張與面對負面情況所產生之反應[2]，會直接或間接地影響生物體之生長與健康狀態。造成動物緊迫的原因有很多，當動物受到外來刺激時（如熱、恐懼、社交等），其體內的下視丘-垂體-腎上腺軸(hypothalamic–pituitary–adrenal axis, HPA axis)會被活化（圖1）。

圖1、下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)軸
 

圖1、下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)軸。（Isabel Casimiro，2022，本研究整理。)

 

HPA axis調節動物體內糖皮質素(glucocorticoid)的循環，且為哺乳動物體內調節平衡的主要神經內分泌系統。當受到壓力時會活化 HPA axis，使皮質酮(corticosterone)濃度增加[鳥類主要是皮質酮，人類主要是可體松(cortisol)][3]，讓生物體做好面對壓力源的準備並從中恢復。醣皮質激素具廣泛之作用，它參與代謝過程、免疫系統、生殖、行為及認知功能之調節[4]。HPA axis主要是由促腎上腺皮質素釋放激素(corticotropin-releasing hormone, CRH)所活化，並在下視丘室旁核(paraventricular nucleus of the hypothalamus, PVN)中合成。活化後，CRH被釋放到正中隆突(median eminence)之門靜脈(portal vessels)並送達垂體前葉，並刺激促腎上腺皮質素細胞合成與釋放促腎上腺皮質素(adrenocorticotropic hormone, ACTH)，接續ACTH分泌到血液循環中，送至腎上腺皮質，刺激可體松/皮質酮之合成與分泌[4]。

HPA axis有助於動物體對壓力之調節反應[5]。HPA axis之活化會促進皮質酮（該固醇類激素常被用來作為檢測動物體壓力之指標）釋放，從而刺激IgA與類鐸受體(toll-like receptors)分泌減少，並影響家禽之免疫器官，已有研究提到壓力會使肉禽體內部分免疫器官（腔上囊、脾臟及胸腺）之重量減少，且HPA axis活化亦會造成肉禽之採食量減少、產蛋量、生長速率下降以及體內氧化壓力(oxidative stress)增加[6]。

家禽暴露於壓力之下會產生各種生理反應，如免疫失調(immune dysregulation)、內分泌紊亂(endocrine disorders)、呼吸性鹼中毒(respiratory alkalosis)及電解質失衡(electrolyte imbalance)等，這些反應最終會影響免疫與腸道功能[2]，進而降低動物體之先天保護機制且容易受到病原體之侵害。

 HPA axis對於肉質之影響

緊迫會導致家禽體內HPA axis活化並增加體內皮質酮之濃度[7]，對於蛋白質與脂質代謝、身體成分及禽肉品質有顯著影響[8]。過往研究也指出雞隻緊迫與肉質之化學變化有關，高濃度皮質酮會造成腹部、頸部及大腿組織中脂肪堆積[9]，也可能直接或間接促使肌肉中之脂肪酸轉運蛋白I (fatty acid transport protein I)與胰島素受體(insulin receptor)表現，進而刺激蛋白質降解與骨骼肌分解。此外，皮質酮增加會對加工肉質產生負面影響，包括較高的滴水損失(drip loss)、較低的蛋白質溶解度(protein solubility)與剪切力(shear force)，使肉質較為粗糙[10]。

中國農業科學院動物科學研究所研究團隊利用熱作為壓力源，對AA肉雞(Arbor Acres, AA)與北京原雞(Beijing You, BJY)進行實驗[11]，將五週齡雞隻放置於21°C與34°C（熱處理）之環境溫度，且於自由進食情況下飼養三週，結果如表1所示，經過34°C熱處理之雞隻於屠宰後（初始pH值）與冷藏4°C 24小時後（最終pH值）之肉質pH值並沒有顯著差異。而經過熱處理之AA肉雞其肌肉滴水損失高於21°C中觀察到之情況。而北京原雞在熱處理的情況下對pH值及滴水損失沒有顯著影響（滴水損失係指滴水損失是肌肉向肉類轉變過程中肌纖維滲漏以及水、鐵和蛋白質損失的表現，與pH值一樣可作為肉品品質的依據）。
 

表1、在不同溫度條件下，對肉雞與北京油雞之pH與滴水損失的影響。英文字母不同者代表有顯著差異。
(Lu et al., 2007，本研究整理。)

表1、在不同溫度條件下，對肉雞與北京油雞之pH與滴水損失的影響.

上述實驗說明了緊迫對於肉禽的肉品質所造成之影響，而過去幾年社會大眾提升了對於動物福祉的關注。目前許多國家已制定相關動物福利法規，保護包括家禽在內之農場動物免於遭受痛苦與恐懼。以歐洲為例，目前英國、法國、瑞典等共17個歐洲國家、28家動物保護組織聯合發起《歐洲肉雞承諾》(European Chicken Commitment)，呼籲超市、餐飲連鎖店及企業集團共同簽署承諾[12]，預計至2026年全面提升整體雞肉供應鏈之福利標準。

美洲地區部分，而截至目前美國農業部曾於2013、2016年拒絕動物福利研究所提出之人道屠宰請願，美國農業部對於屠宰前須進行肉禽人道前處理並無訂定相關法規，但動物福利概念於各國持續發展，下篇文章將探討不同波長光照對禽類視覺感官系統之行為影響，以及如何應用於禽類屠宰產業。另有關人道屠宰前處理之內容將於下篇文章中呈現。

 

參考文獻：

  1. Chang, S. Y., Lin, P. H., Tsai, J. C., Hung, C. C., & Chang, S. C. (2013). The first case of H7N9 influenza in Taiwan. Lancet (London, England), 381(9878), 1621.
  2. Akinyemi, F., & Adewole, D.I. (2021). Environmental Stress in Chickens and the Potential Effectiveness of Dietary Vitamin Supplementation. Frontiers in Animal Science.
  3. Gjerstad, J. K., Lightman, S. L., & Spiga, F. (2018). Role of glucocorticoid negative feedback in the regulation of HPA axis pulsatility. Stress (Amsterdam, Netherlands), 21(5), 403–416.
  4. McEwen B. S. (2007). Physiology and neurobiology of stress and adaptation: central role of the brain. Physiological reviews, 87(3), 873–904.
  5. Stephens, M. A., & Wand, G. (2012). Stress and the HPA axis: role of glucocorticoids in alcohol dependence. Alcohol research : current reviews, 34(4), 468–483.
  6. Kaiser, P., Wu, Z., Rothwell, L., Fife, M., Gibson, M., Poh, T. Y., Shini, A., Bryden, W., & Shini, S. (2009). Prospects for understanding immune-endocrine interactions in the chicken. General and comparative endocrinology, 163(1-2), 83–91.
  7. Sapolsky, R. M., Romero, L. M., & Munck, A. U. (2000). How do glucocorticoids influence stress responses? Integrating permissive, suppressive, stimulatory, and preparative actions. Endocrine reviews, 21(1), 55–89.
  8. Scanes C. G. (2016). Biology of stress in poultry with emphasis on glucocorticoids and the heterophil to lymphocyte ratio. Poultry science, 95(9), 2208–2215.
  9. Wang, X. J., Song, Z. G., Jiao, H. C., & Lin, H. (2012). Skeletal muscle fatty acids shift from oxidation to storage upon dexamethasone treatment in chickens. General and comparative endocrinology, 179(3), 319–330.
  10. Quinteiro-Filho, W. M., Ribeiro, A., Ferraz-de-Paula, V., Pinheiro, M. L., Sakai, M., Sá, L. R., Ferreira, A. J., & Palermo-Neto, J. (2010). Heat stress impairs performance parameters, induces intestinal injury, and decreases macrophage activity in broiler chickens. Poultry science, 89(9), 1905–1914.
  11. Lu, Q., Wen, J., & Zhang, H. (2007). Effect of chronic heat exposure on fat deposition and meat quality in two genetic types of chicken. Poultry science, 86(6), 1059–1064.
  12. BetterChickenCommitment.com