永續智慧養豬技術研究中心

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計畫簡介

因應國內養豬產業升級與轉型挑戰,國立屏東科技大學成立「永續智慧養豬技術研究中心」,致力於突破技術瓶頸、培育專業人才,並提升整體產業競爭力。本中心積極整合校內跨領域資源,結合獸醫學系、動物科學與畜產系、生物機電工程系與熱帶農業暨國際合作系等系所,並攜手動物製劑研究中心、大數據科技研發服務中心與熱帶養豬技術諮詢培育中心,打造橫跨遺傳基因與病原快速檢測、大數據分析與智慧飼養等面向的技術支援體系,強化研發效能與實務應用。
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四大主軸

主軸一
豬場數據資料庫建立與衍生應用
主軸二
先進永續飼養模式建立
主軸三
智慧化省力省工設備研發
主軸四
快速檢驗技術開發
本中心研發聚焦四大主軸,並以「人才培育、學術貢獻、產學合作、國際交流與社會貢獻」為發展核心擴大研究規模並提升學術深度與國際影響力。研究中心已培育博士生12人、碩士生40人,並結合跨領域師資推動在職進修課程,強化中高階專業人才養成。學術成果方面已發表SCI期刊論文13篇與研討會論文64篇。於112–113年間執行產學合作計畫77案總經費達3,804萬元,並且促成技術移轉授權5案金額共150萬。於國際合作方面有7案,分別與馬來西亞博特拉大學、英國倫敦帝國學院、英國牛津大學、越南國家農業大學、丹麥ZBC肉品學校、日本德島大學及加拿大麥基爾大學進行國際合作計畫,建立穩固的國際合作網絡與人脈並提升技術能量與國際能見度。本中心亦整合專業團隊推動產業輔導與教育訓練,今年共舉辦34場活動、吸引2,086人次參與,持續推動永續養豬產業發並深化社會連結。

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成果亮點

1.優化種豬之保種,改善冷凍精液品質

  於豬隻冷凍保護劑中添加1%之蜂膠,解凍後豬隻精子存活率 (47.9±9.8% vs 25.6±5.3%) 和頭帽完整性 (76.6±3.9% vs 52.1±3.8%)有顯著的提升(P<0.05),添加蜂膠對豬隻精液冷凍解凍後的品質是有正面的影響,以提升使用冷凍精液人工授精之母豬繁殖性能與延續種豬優良遺傳基因。

2.六堆黑豬肉質相關基因分型

  分析屏東六堆地區黑豬肉質相關基因之單核苷酸多態性(single-nucleotide polymorphism, SNP),其中包括第三型膠原蛋白a1(collagen type III alpha 1, COL3A1)、磷脂肌醇聚糖 6(Glypican 6, GPC6)、瘦素受體(leptin receptor, LEPR)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 1(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1, PCK1)。在分析三個不同六堆黑豬場共68頭豬後,初步結果顯示,在COL3A1中外顯子2、18、19、49中未發現SNP,而GPC6中已知之SNP(rs81431516)在目前六堆黑豬樣本中皆為CC型;LEPR中已知之SNP(NM_001024587: c.1987C>T)皆為CC型;而PCK1中已知之SNP(rs343196765)其A的基因頻率為0.316,C則為0.684。未來可利用PCK1基因挑選肌內脂肪高、背脂低之高肉質六堆黑豬。

1.本土副原料應用於飼料添加之研究:發酵豆渣取代發酵豆粉對豬隻生長與腸道健康之影響

  臺灣每年進口大量大豆,副產物豆渣因保存不易常遭棄置,具資源再利用潛力。本研究與京冠生技合作,評估發酵豆渣取代市售發酵豆粉之可行性。結果顯示,發酵豆渣顯著提升豬隻生長效能,降低飼料成本,並改善蛋白質吸收與氨基酸代謝。進一步分析腸道生理與微生物相,發現豆渣組仔豬十二指腸長度較長,且其糞便中醋酸濃度較高,推測與短鏈脂肪酸代謝調控相關,影響腸道健康與營養吸收。腸道菌相中 Clostridium 屬菌豐富度亦與己酸生成呈正相關,顯示其對生長具正向貢獻。此外,經濟效益分析指出,發酵豆渣組體重較豆粉組高5.8%,具商品化潛力。

2.複合式益生菌作為飼料添加物之應用

  為因應抗生素減少使用政策,本研究與生合生技合作,針對不同生長階段(4–22週齡)進行複合益生菌(LeanAD、Prime50)試驗。結果顯示,LeanAD 組於保育前期(6週)體重最高,且整體生長與日增重優於對照組,Prime50 組於整體週期亦表現較佳。雖然飼料效率差異未達顯著,但 LeanAD 與 Prime50 組有較佳趨勢。

  屠體品質方面,LeanAD 組顯示瘦肉率高、腰眼面積大、背脂厚度低,整體屠體性狀優於對照組。綜合評估,複合益生菌對生長與胴體品質具正向效果,但其效益受生長階段與菌株配比影響,建議後續聚焦於劑量優化與全期應用策略,以促進產業永續發展。

面對國內養豬場數量下降與勞動力短缺問題,提升自動化與智慧化程度已成為產業升級的關鍵。本子計畫旨在研發豬場智慧控制系統,以降低人力成本、提升生產效率,並兼顧動物福利與環境永續,主要研究方向如下:

1.豬場環境智慧調控與自動捲揚系統整合開發

  本研究針對豬舍環境調控所面臨的能源效率低與人力負擔高等問題,整合溫度、濕度、通風、光照等關鍵因子的感測與控制技術,開發一套自動化的環境調控系統。系統包含區域性自動控溫裝置,結合濕度感測與噴霧系統、空氣品質感測與排氣風扇,可依據即時環境數據進行動態調節,有效提升舒適度與能源使用效率。同時,導入以感測資料驅動的自動捲揚控制系統,整合於中央控制平台,根據室內外溫濕度與氣體濃度自動調節捲簾開閉,強化豬舍通風與遮蔽管理。系統亦搭配光照管理模組,可調控照明週期與光譜,進一步優化豬隻生理表現與行為。整體系統可減少人力介入、提升豬隻健康與生產效益,實現高效且智慧的飼養環境。

2.建構物聯網監控與預警系統

  導入IoT架構整合豬舍感測與控制設備,開發遠端即時監控平台,實現環境異常之即時通報與遠端調控功能。藉由數據收集與分析,可即時掌握豬舍環境狀況並進行風險預警,提升管理效率與決策精確度,未來更可結合人工智慧進行自動優化與預測維護。

本計畫之執行預期可大幅提升國內中小型豬場之智慧化與自動化水準,降低對勞動力的依賴,促進產業升級與永續經營。

非洲豬瘟病毒(ASFV)快速診斷晶片技術開發:

  本中心以EGFET半導體感測晶片為核心,開發高靈敏核酸檢測平台,具快速、便攜、低成本與高特異性等優勢。第一年完成PEDV檢測技術驗證後,第二年延伸應用於ASFV偵測,採用WOAH公布之qPCR標準序列設計探針,檢測靈敏度達10 copies/mL,優於傳統qPCR方法。動物試驗結果顯示,生物晶片可於感染後約3.3–4.4天內檢出ASFV陽性訊號,較qPCR平均8.5–9.6天提前偵測,具臨床應用潛力。該技術已完成專利申請及技術移轉。

永續智慧養豬技術研究中心圖表