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趨勢快訊
德國BioEcoSIM處理動物糞肥之商業化技術
2018/07/27
德國每年有近2億立方公尺的液態糞便從畜牧養殖場流向環境,這些來自於動物的排泄物含有大量植物所需之磷與氮等元素,可作為土壤中的養分,有助於植物生長;但過多的養分反而導致土壤中微生物大量將銨態氮轉化成硝酸鹽,順著土壤緩慢滲透與汙染地下水。善用養殖動物所產生之代謝副產物可幫助減少其對鄰近地區的汙染,然而養殖場所與一般農田所處的位置並不相近,如何適當處理動物所產生的代謝副產物並轉移至農田是目前所面臨的問題。   德國蘇伊士公司與斯圖加特大學(Universität Stuttgart)弗勞恩霍夫界面工程與生物技術研究所(Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB)合作,設計出BioEcoSIM液體糞肥處理工法,首先確認磷完全溶解於液體中,利用兩段式過濾進行固液分離,再使用封閉系統中的高熱蒸氣幫助固體糞脫水乾燥,這些乾燥後的有機質可在450℃的高溫下轉化為有機生物碳;而液體部分則包含可溶性的無機鹽份,藉由化學沉澱反應產生磷酸銨鎂、磷酸鎂或磷酸鈣,再過濾回收液體中的磷,剩餘液體的則依靠薄膜蒸餾(membrane distillation)技術形成硫酸銨,最後水中只剩下微量的磷、氮及豐富的鉀,可回歸田間做為灌溉之用。【延伸閱讀】檸檬綠色經濟學   此技術可以將原本的動物糞肥回收形成有機土壤改良劑、銨態氮肥和磷酸鹽肥料等產物,不但運送更加方便,也能精確計算肥料的回收率。目前已經獲得專利技術許可,未來逐步在全國設立大型回收工廠,完成規模化與商業化進程;現今Zorbau具有一個試驗處理廠,工廠可用10立方公尺的原料,每小時生產100公斤的磷肥、100公斤的氮肥和900公斤的有機物。另一方面,通過養分回收能降低國內對進口肥料的依賴性,提升人類農業行為的永續性。    BioEcoSIM計畫由2012年10月至2016年12月的第七屆歐盟研究框架計劃資助(the 7th EU Research Framework Program),相關資訊公布於2018年5月14日至18日於慕尼黑的IFAT2018展會。
牛肉經分解而得的多肽可以減少苦味
2018/07/19
苦味是動物長期以來演化的味覺感受之一,通常也是最敏銳的一種,苦味的來源並非由單一化學物質所引起,主要含有苦味的兩類化合物為長碳鏈有機化合物與生物鹼。苦味通常也與危險訊號連結,例如某些生物鹼的致死劑量極低,食用過量將對動物健康形成危害,故苦味在某種程度上也是保護動物免於傷害的防護線。然而,部分對人體有益的食物或食品也含有苦味,因此食品和製藥行業一直在尋找減少或消除苦味的方法,增加這些食物或藥物的適口性。   生物活性肽泛稱一類分子量小於6000Da(Dalton)的小分子蛋白質,因其組成的胺基酸種類與排序不同而形成多樣結構。其中由牛肉蛋白質分解成的生物活性肽可以阻絕舌頭上的苦味受體,具有可添加在於其他食物或是藥物當中的潛力。人體中能偵測苦味的受體至少有25種,這些受體屬於味覺家族蛋白中的第二型(T2R),然而到目前為止,只有少數T2R活性抑製劑被發現。【延伸閱讀】科技始終來自「牛」性 機器人擠牛乳產量增加15%   加拿大曼尼托巴大學(University of Manitoba)的研究人員則使用六種不同的酵素,包含鹼性蛋白酶(alcalase)、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin)、胰蛋白酶(trypsin)、胃蛋白酶(pepsin)、風味酶(flavourzyme)和耐熱蛋白酶(thermoase),分解牛肉蛋白產物,再利用電子舌偵測這些產物降低奎寧苦味的效果,發現用胰蛋白酶和胃蛋白酶分解後的產物降低奎寧苦味的效果最好。此外,於HEK293T細胞中添加鹼性蛋白酶與胰凝乳蛋白酶的水解產物也可以減少T2R4苦味受體釋放鈣訊號,且這些阻斷苦味訊號的效果與多肽的結構長短相關,此發現未來或許可應用於食品或藥物添加之用途。   相關研究發表於ACS的<Journal of Agricultural and Food Chemistry>
大數據幫助改善豬隻健康狀況之商業應用
2018/07/11
2018年第十屆豬隻健康管理歐洲研討會(European Symposium on Porcine Health Management,ESPHM)在5/9-11於西班牙巴塞隆納舉行,其中有五項關於大數據於豬隻健康的商業應用。 1. 監測豬隻呼吸道狀況   比利時的Soundtalks公司擁有許多農場動物的音頻數據,透過麥克風收集、電腦判讀與智能預警系統協助管理者或獸醫判斷豬隻所發生呼吸促迫之狀況,目前正在美國進行大規模養豬場試驗,幫助發現豬隻早期的呼吸道疾病,未來持續將相關技術推廣到肉雞、蛋雞與牛群身上。 2. 測量與改善養豬場之生物安全性的電子追蹤系統   MSD Animal Health與PigChamp EU合作使用了B-eSecure,這是一個用於追蹤人員於不同農場間流動的電子系統,幫助了解人員移動狀況與豬繁殖和呼吸障礙綜合症(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS)擴散間的關係,其測量結果可作為提升生物安全之參考,並可作為於培訓、指導和監督員工遵守生物安全規範之工具。 3. 新型豬疫苗接種裝置   Ceva公司展示了新一代Smartvac疫苗注射器,幫助簡化豬疫苗接種的程序,負責人能利用平板或智慧型手機上的應用程式追蹤疫苗注射速度、使用針頭數量、注射動物與操作者,所有資訊均使用簡明易懂的圖表顯現。Ceva還提供動物死後肺部評分分析,這些結果可與原始疫苗接種狀況連結。   Hipra公司則推出了Hipradermic無針疫苗接種裝置,此裝置可讀取疫苗瓶上的RFID晶片,得到疫苗資訊,包含藥品名稱、批號、保存期限等,還可透過藍芽與智慧型手機連接,用戶透過手機上的應用程式就能讀取疫苗接種時的相關數據。此外,Hipradermic還可經由HipraQnect系統進行管理,HipraQnect包含可讀取RFID天線、偵測疫苗接種輛的感測器及一張SIM卡,能夠自動且獨立將數據傳送至雲端保存。【延伸閱讀】開放式數據引領農業科技未來   MSD推出了IDAL®3G,這是IDAL系列最新的無針皮下注射裝置,採用長效鋰離子電池,能夠減輕豬隻與人在注射時的壓力,目前可配合該公司推出之PORCILIS® PRRS、PRIME PAC™ PRRS、PORCILIS® PCV ID、PORCILIS® M HYO ID ONCE、PORCILIS® AD BEGONIA等五種疫苗使用。
自動化3D攝影幫助及早發現豬咬尾
2018/06/29
近年來,隨著規模化養殖之情形增加,豬咬尾症發生機率也越來越多,造成豬隻咬尾的原因複雜,包含營養缺乏、環境不適、氣候改變、寄生蟲或疾病感染,甚至是任何造成豬隻不安的緊迫因素均可能導致嚴重不一的咬尾症狀。被咬傷的豬可能因出血過多造成身體虛弱,或是傷口受到其他細菌或微生物感染而影響健康,而其他豬可能受到傷口附近的血腥味吸引,也攻擊同一隻受傷的豬。因此飼養者需要時常巡視觀察,盡早發現並將傷害同伴的豬隻隔離;或是在飼養環境中放置鐵鏈、輪胎等讓豬啃咬的玩具,以減少豬隻因好奇或不安而攻擊同伴的情況。   為了減少豬隻咬尾的情形,部分豬場會先採預防式斷尾之手段,控制好合適的飼養密度並定時定量給予營養充足之飼料;然而動物福利之相關意識逐漸上漲,越來越多地區反對實行先給予豬隻傷害的斷尾剪牙之預防性手段。有鑑於此,英國蘇格蘭農業學院(Scotland's Rural College)與愛丁堡大學(University of Edinburgh) 、Innovent Technology公司合作,利用3D攝影機與視覺演算法自動量測23組仔豬尾巴的姿勢,藉此評斷豬隻尾部的受傷狀況與受傷時間,有助於飼養管理者於豬隻受傷前期就先發現狀況,減少傷害擴大。【延伸閱讀】開發以攝錄設備自動分析系統解開蜜蜂八字舞行為背後隱含之蜜源資訊   相關研究發表於<Plos One>
調控HMGA2基因表現能夠控制豬隻體型
2018/06/15
動物體型大小除了與生長期時的食物營養成分有關,動物體內本身所帶有的基因也可能影響個體的成長狀況。HMGA2就是一種廣泛存在於哺乳類動物體內的高度保守性基因,目前已知此基因表達狀況會影響人與小鼠的個體尺寸與生長。在小鼠體內中其中一個HMGA2的等位基因失活會造成體重減少20%,兩個等位基因接失活則會使得體重減少60%,而人類HMGA2基因序列部分缺失會導致個體身材矮小。   北卡羅萊納州立大學(North Carolina State University)的研究人員於先前研究已發現小鼠基因 HMGA2 與 HMGA1 與體型和身體質量指數 (Body Mass Indicator) 相關,本次透過基因編輯與體細胞核轉移(somatic cell nuclear transfer,SCNT)製造出HMGA2基因缺陷的豬隻,透過26週的生長觀察,發現HMGA2-/-的豬隻體重較正常豬隻減少75%。此外,HMGA2的基因缺失影響了胎兒在母體子宮內接受的資源,若是子宮內同時存有正常與HMGA2-/+、HMGA2-/-等個體,則HMGA2-/-個體無法在懷孕期間存活,且HMGA2-/-與子宮絨毛接觸不良,顯示子宮跟胎盤間的連結較差;若子宮內只存有HMGA2-/-,這些胎兒就能存活並正常發育。【延伸閱讀】全球首例以體細胞核移植成功之複製猴   此項研究不但讓人們更了解動物生長發育的過程,未來也可以將相關觀念應用於跨物種的器官移植當中,藉由調控移植個體所摻生的器官大小,使其大小更符合受贈者之需求,並避免移植後的過度生長。
幹細胞療法治療乳牛乳腺炎之潛力
2018/06/04
乳牛的乳腺炎多半因乳房組織受傷或微生物感染所引起,是酪農業中成本損失最高的疾病。根據美國農業部統計,國內有96.9%的廠商以抗生素控制與治療乳牛的乳腺炎,雖然抗生素能成功抑制細菌滋長,但卻無法修復受到細菌創傷的乳房組織;就算乳牛恢復健康,也無法回復原有的產奶量,且過度使用抗生素需負擔抗藥性產生或抗生素殘留之相關風險。  為了消除乳牛乳腺炎的問題以及減少因疾病所產生之損失,美國康乃爾大學(Cornell University)獸醫學院提出使用mammosphere-derived cells (MDC)作為乳腺炎治療之替代療法的相關基礎想法,文中探討這些牛乳腺幹細胞的分泌物如何促進受損組織的癒合和再生,及如何去除乳腺中的有害細菌。研究人員發現這些幹細胞的分泌因子具多重作用,能促進新血管的形成與細胞的遷移,幫助癒合因乳腺炎損傷的組織。此外,部分分泌因子能保護上皮細胞免受細菌毒素的侵害,而另一部分則為具抗生素性質的抗微生物肽。  因FDA已核准之藥物可有效對抗格蘭氏陽性菌,因此幹細胞治療可用於補充治療以減少格蘭氏陰性菌所帶來的傷害,另一方面也確定MDC分化為產乳細胞的潛力。此研究是第一個詳細介紹牛乳腺幹細胞分泌物與導致乳腺炎細菌間的關係,可做為幹細胞應用於動物臨床治療的基礎。  相關研究發表於<Scientific Reports>
幫助母豬降溫的冷卻墊
2018/05/17
歸功於現代繁養殖技術的進步,母豬一胎可以生出數量較多的小豬,泌乳量也較多;但為了維持小豬的存活,母豬需要進食更多飼料以產生母乳,這也容易導致母豬的體溫增加,現今母豬的產熱量比1980年代的母豬高出55%-70%。由於豬屬於恆溫動物,皮下脂肪較厚且汗腺不發達,不容易通過皮膚散熱;一但豬隻體溫過高就需要減少進食量或是以喘氣散熱,遇到炎熱潮濕的夏季有可能導致豬隻中暑、性慾降低、泌乳量減少、難產或流產等情形。根據估計,美國豬肉產業每年須付出超過3.6億美元的成本以解決豬隻熱緊迫( Heat Stress )的問題。   使用空調冷卻整個房間或畜舍花費的電費較高,且降溫速度緩慢,不但不符合經濟效益,也不符合聯合國所提出之環境永續目標。美國普渡大學(Purdue University)農業及生物工程系開發出一種豬隻專用的冷卻墊,將2英尺×4英尺的鋁板架設於高密度聚乙烯底座與銅管上,並加裝監測溫度的感測器,需要散熱的母豬能躺在散熱墊上,藉由感測器決定何時更換銅管中的冷水,以保持母豬體表涼爽。【延伸閱讀】便攜式設備幫助偵測假酒   在高達35℃的環境溫度測試中,母豬呼吸次數可從每分鐘120次呼吸降至45次,且冷卻墊可明顯降低母豬的陰道與直腸溫度,冷卻水流速越快,效果越佳。此外,由於散熱墊面積只能容納一隻母豬,因此需要保溫的小豬在餵奶時不會直接接觸到冰冷的散熱墊。面對全球暖化,使用此散熱墊可以減少豬隻降溫所需的能源與相關成本,目前開發者正積極找尋相關的技術授權管道,相關論文則發表於〈The Professional Animal Scientist〉、〈Applied Engineering in Agriculture〉及〈Livestock Science〉。
即時監測肉品品質的透明貼片
2018/05/07
根據世界衛生組織的報告,食品來源性致病菌每年導致約6億人生病和42萬人死亡,其中約30%為5歲以下的兒童。商店或賣場中所販售的食品標籤上通常會明確標示「有效日期」或是「保存期限」,用以提醒消費者購買時該商品的新鮮度。然而食品新鮮度可能因儲藏環境溫度、濕度與包裝方式不同而有所區別,民眾選購時無法僅以肉眼判斷商品是否已受到微量汙染,往往造成食用後才因食品中毒現象而檢討該商品來源與運送中可能產生的風險。為了改善此種被動式的防護措施,加拿大麥克馬斯特大學(McMaster University)開發出一種透明貼片,上頭的分子能在接觸汙染食品時發出螢光訊號,此貼片可直接加入食品包裝,用於監測有害的食品汙染細菌,例如大腸桿菌與沙門氏菌。【延伸閱讀】矽藻土可用於改善食品安全檢測技術   研究人員將環烯烴聚合物(cyclo-olefin polymer,COP)與對大腸桿菌具專一性的螢光核酸探針(RNA-cleaving fluorogenic DNAzyme probe)結合,當大腸桿菌產生的特異性蛋白與探針接觸時就會導致螢光產生,只要搭配智慧型手機或其他簡易儀器讀取螢光訊號就能知道食品是否已經遭受汙染,不須再取出貼片。實驗結果顯示此貼片在pH 3-9的環境下具有至少14天的高度穩定性,且檢測蘋果汁與肉中的大腸桿菌濃度可到達10^3 CFU/mL。由於材料簡單,此貼片非常適合大量生產,除了可適用於食品包裝,也能擴展於醫療材料,例如無菌的手術器械外包裝或是包紮傷口的繃帶,以減少病人感染風險並強化公共衛生。   相關研究發表於< ACS Nano>
牛飲用的水槽可能是大腸桿菌汙染關鍵
2018/04/03
大腸桿菌廣泛存在人體或動物腸道內,其部分菌種會引起下痢、腹痛等症狀,因此稱為「病原性」大腸桿菌。最具代表性為腸道出血大腸桿菌,為一種人畜共通菌,主要存在於牛、羊腸道與排泄物內。當食品被檢驗出含有此菌,即已受到直接或間接的糞便汙染,故常被作為飲水、食品衛生檢定指標。   根據美國疾病管制與預防中心統計,其中由賀氏桿菌毒素產生的O157:H7型大腸桿菌,已導致每年有超過6萬人受到感染,甚至有20位的個案死亡。但值得注意的是,O157:H7型大腸桿菌並不會使牛群生病或有其他臨床症狀,因此在飼養過程中容易被忽略。美國康乃爾大學獸醫學院Renata Ivanek副教授表示,近年相關研究多利用益生菌、抗生素、疫苗或飲食策略等減少牛群排泄後糞便內的大腸桿菌量,以幫助改善動物管理的問題,然而這些方法所呈現的結果並不明顯。【延伸閱讀】未來牛舍的設計將為乳牛和氣候變遷保留更多的緩衝空間   因此Ivanek團隊與其它研究者合作,發現農場中牛隻所飲用的水槽,可能作為病原性大腸桿菌的汙染途徑之一,牛群經由飲水過程將病原菌藉著糞便傳播,而此項研究近期刊登於PLOS ONE期刊。團隊分別於2014年與2015年間的兩個夏季進行隨機對照實驗,比對降低水槽水量與正常控制組的影響,採樣牛群糞便與水槽飲用水之大腸桿菌數(包含常見大腸桿菌與O157:H7型大腸桿菌)。團隊預期降低水量能預防大腸桿菌散佈,但實驗結果發現O157:H7型大腸桿菌濃度卻比控制組高約3成。   雖然可懷疑低水量是否易使牛吞入底層碎屑而吃入更多細菌,或高水量將大腸桿菌的濃度稀釋,不過目前樣本數仍不足必須投入更多研究。因此團隊正積極研究相關實驗,並希望未來也能從季節與溫度角度探討,了解大腸桿菌如何傳播的機制,幫助畜牧業減少用藥成本與動物健康管理。
研究牛瘤胃之微生物能幫助提升肉類與乳製品產量
2018/03/22
瘤胃(rumen)是牛、羊等反芻動物四個胃室中的第一個胃,內部含有豐富且複雜的微生物生態,能夠幫助分解食物,因此維持瘤胃裡的微生物健康與正常醱酵對維持動物營養非常重要。然而瘤胃中的微生物相可能因成分、來源或環境等因素受到變動,故研究此微生物相的變化有助於了解反芻動物之生理情形。憑藉著分子生物學與基因體學的進步,針對微生物的相關研究也越來越多,因此於2018年發表在Nature Communications期刊的一項研究中,英國愛丁堡大學羅斯林研究所─Mick Watson 團隊與蘇格蘭農村學院─Rainer Roehe團隊共同合作,利用總體基因體學(Metagenomics)和Hi-C based proximity-guided assembly (Hi-C based PGA)進行43隻蘇格蘭牛(Scottish cattle)之瘤胃中微生物的DNA測序與組裝,接著交叉比對基因資料庫後,鑑定出913種微生物,且大部分的微生物屬於未曾發現的新物種。【延伸閱讀】科學家已開發出快速檢測病毒之可攜帶設備   研究團隊也表示,這些新發現的微生物能將植物轉化成動物所需的營養與能量,最後成為動物身上的肌肉蛋白(muscle protein)及分泌出的牛乳;未來不僅能協助研究提升肌肉或乳製品產量,增進糧食安全,也有極大的潛力應用於生物燃料(biofuel)與生物技術產業中。
歐洲動物保護組織呼籲提高養殖雞標準
2018/03/18
包含皇家防止虐待動物協會(Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals;RSPCA等大型的動物福利與保護相關組織要求為養殖雞提供更好的福利標準,以解決肉類密集且大規模生產時面臨非人道條件的問題。RSPCA的農場動物福利專家Sophie Elwes表示:儘管雞肉需求量迅速增長,但大部分養殖動物的福利卻沒有改善,快速而集約化的養殖條件可能導致動物健康受到損害,如心血管疾病或部分殘疾等。   雞的肉類產量比其他任何養殖動物更高,英國每年就宰殺9.5億隻,全世界每年約屠宰500億隻。而目前預估這些數字將迅速增加,到2020年成為世界上最大的肉類來源。以速食店為例,連鎖餐廳麥當勞(McDonald's)本來以販售牛肉相關產品為主,但現在銷售的雞肉比牛肉多,且預計到2020年的採購量將是現今的10倍以上。   名廚Oliver和Fearnley-Whittingstal強調基本的房舍、空間和環境等因素與養殖雞福利有重要關聯;但RSPCA認為,為加快販售時間而採用快速成長的性狀選拔可能對養殖雞的福利影響更大,因為消費者已養成了快速取得廉價雞肉的習慣,改變了傳統養雞產業的面貌。另外RSPCA最近的民意調查顯示,購買雞肉的10人中約有8人(86%)希望市場能夠確保銷售的所有雞肉皆符合高福利標準。新的福利標準規定養殖區域需要禁止屠宰期間非人道作業、有機繁養殖與良好的活動空間等條件,而目前英國只有被標記為RSPCA Assured的產品符合所有生產的新標準。【延伸閱讀】世界動物衛生組織最新的研究報告顯示全球已逐漸落實動物抗菌劑的用藥安全及監控管制   Marks & Spencer是英國最具代表性的連鎖商店之一,其中農業主管Steve McLean表示,動物福利是公司業務的核心之一,且企業具有社會責任去推動新的標準。因此將於1月份開始一系列的試驗,以測試動物福利新標準於商業化農業供應鏈中的工作模式。可持續餐飲協會(Sustainable Restaurant Association)執行長Andrew Stephen表示未來將努力加快更高標準飼養禽肉的採購和服務。
高營養濃度的飲食會影響牛的肝臟健康
2018/03/07
完全混合日糧(Total Mixed Ration, TMR)是一種經由營養計算後,將精料(concentrates)、粗料(forages)、營養補充物(nutritional supplements)或其他農副產物混合後,讓畜牧動物所攝取的每一口都是營養平衡的飲食。在泌乳初期,乳牛的營養需求增加,為了補充營養,農民常將富含精料的食物餵給動物。然而最近的研究結果表明,此種做法可能會對乳牛的健康狀況產生負面影響,導致瘤胃和腸道pH值下降,造成瘤胃和腸道微生物菌相的失衡,釋放大量內毒素,影響動物健康。【延伸閱讀】研究人員正在進行乳腺炎測試的相關研究,可望為牛奶生產商節省數百萬美元   雖然肝臟是解毒的主要器官,但過往研究對在餵養富含精料的飲食過程中,動物體內的解毒狀況了解不多。因此該研究的目的是探討高濃度飲食對泌乳期乳牛血液、瘤胃pH值、糞便內毒素濃度和肝功能的影響。   研究的結果表明,高營養濃度的飲食可能會對乳牛產生不良影響,包括: 瘤胃pH值降至6.2 糞便內毒素濃度增加了5倍 在第4週Aspartate Transaminase(AST)、Glutamate dehydrogenase(GLDH)和Gamma glutamyl transferase(GTT)等酵素活性增加   雖然功能正常的肝臟可以負擔平時產生的內毒素,但若是因為飲食使得消化道pH值降低且內毒素大量增加時就有可能損害肝臟健康並誘導發炎反應。所以農民應檢視飼料中的精料量,並且應考慮放入減少內毒素的飼料添加劑。   此研究為奧地利的百奧明公司研究中心(BIOMIN Research Center)與University of Veterinary Medicine Vienna合作,發表於德國的巴伐利亞動物營養學會(Bayerische Arbeitsgemeinschaft Tierernährung或BAT)的第55次最佳可行性技術協商會議上,並在海報比賽中獲得一等獎。
阿里巴巴挑戰開發人工智能養豬技術
2018/02/28
中國的大規模養豬產業需要大量人力資源的投入,為顧及防疫檢疫問題,還需管控工作人員的進出;員工除了需負擔額外的健康風險,長期下來也容易造成作業效率不彰之情形。對於大規模豬場而言,建立有效的管理系統相當重要。阿里巴巴旗下的阿里雲(Alibaba Cloud)宣佈,將與四川特驅集團、德康集團合作,將觸手伸到農業領域,對名為ET大腦的人工智能系統進行研發和訓練,以期實現AI養豬的目標,擴大現有的雲端業務功能。   引入人工智慧等先進技術,對於提升養豬效率具有非常重大的意義。這些以往需要依靠人力的工作,如今都可以由影像圖像分析、人臉識別、語音識別、物流算法等技術來完成。未來各豬隻都將有獨特的生長數據,內容包含其品種、年齡、體重、飲食和活動變化等資訊。據瞭解,阿里雲和特驅集團合作的第一波工作包含了各類豬隻數量識別、豬群行為特徵分析、疾病監控和預警、無人秤重等。除了可緩解人力不足的困境,亦可減少人為介入、改善動物緊張之情形。初步實驗結果顯示,通過分析這些數據並應用新的畜牧方法,阿里雲能幫助每頭母豬平均每年生產三頭小豬,並將豬的死亡率降低3%。【延伸閱讀】在人工智慧發展下的農業變革   雖然目前未能確定此系統何時會實際投入應用面,但期望以後能將人力更加有效地運用於管理豬場,並減少農民動物接觸的健康威脅。阿里雲總裁Simon Hu表示:希望未來人工智慧能通過提高收入和減少勞動解放農民。
乳牛臉部影像辨識
2018/02/20
近年來隨著科技進步、鏡頭畫質提升、影像處理晶片效率提高與辨識演算法的進展,使得生物辨識技術逐漸成熟;此外,民眾逐漸重視資訊安全,也使得生物辨識技術獲得市場重視。生物辨識技術是結合影像擷取、定位、影像處理與計算比對等多種技術結合,藉由獨特的生理特徵或行為來區分個體,常應用於資訊週邊產品的認證;除了廣為人知的指紋辨識、人臉辨識技術,現在也可運用在酪農業中的乳牛辨識。   英國初創公司Cainthus發展出獨特的視覺訊息計算方式,可運用於各式智能設備的測量分析,現在更與美國Cargill公司合作,將此技術應用於Dairy Enteligen平台的乳牛影像辨識。該圖像識別系統能透過攝影機拍攝的斑點和面部差異於數秒鐘內分辨個別牛隻,紀錄後以電腦系統監控個別牛隻的飲食及飲水量。除了將以往費時的手動紀錄轉換為即時記錄,還能於異常狀況發生時向農民發送健康警報,協助酪農預測問題並調整餵養措施,精進管理系統。【延伸閱讀】利用AI影像辨識勘查雞隻生長狀況   Dairy Enteligen能將牛奶產率、動物健康、飼料配方等資訊視覺化,使結果方便易懂;加上準確的牛隻辨識系統,可鎖定個別動物的生理變化,方面農民管理。雖然目前的發展重點在酪農業的電腦追蹤系統上,但預計未來將擴展到其他類型的畜牧動物,包括豬、雞以及水產養殖場。一旦客戶有能力做出積極的預測性決策,便可有效提升農場的作業效率與增強畜牧動物的健康和福祉。
智慧型感測器幫助及早發現羊跛腳
2018/02/19
羊是世界上主要畜牧動物之一,利用價值極高,而羊跛腳是羊隻最常見的健康問題之一;英國有90%以上的農民均曾發現羊的跛腳症狀,每年花費約8,000萬英鎊處理此問題。造成羊隻跛腳的原因眾多,包含肌肉病變、細菌或病毒感染、關節炎、腐蹄病等,除了影響行動外,羊隻也可能因疼痛而拒絕進食,進而損害健康,若能在羊群中及早發現個體症狀,可以盡快對個體病例進行處理,進而防止症狀在羊群中蔓延。   由於羊對外界非常敏感,當感覺受到威脅時很可能會極力掩蓋跛腳的現象,或因農民和獸醫靠近而變得較為活躍。因此到目前為止,跛腳的相關診斷只能依靠視覺檢查,且診斷結果不一定合乎真實狀況。英國諾丁漢大學(The University of Nottingham)的獸醫系與Intel及Farm Wizard公司合作開發一種新的智能穿戴式設備,可以自動檢測綿羊的跛腳症狀。【延伸閱讀】運用攝影機開發預警系統來檢測雞蟎侵擾   透過測試感測器放置位置與利用三軸加速度計與陀螺儀等感測器分析羊隻躺臥、站立、走路等一般行為,搭配隨機森林演算法(Random Forest algorithm)學習與分類,可以幫助判斷羊隻行動時的的姿勢異狀,協助農民與獸醫判斷羊跛腳症狀。此類傳感器運用的案例能促進畜牧動物的健康福利,且透過精確的行為監測系統能長期掌握動物行為與健康的變化,幫助農場主人快速決定用藥時機以預防疾病擴散。   相關研究發表於皇家學會(The Royal Society)
毛小孩食品市場商機大,農科院加值發展伴侶動物食藥品
2018/02/13
貓、狗是忠心陪伴人類的伴侶動物,尤其在少子化、現代人生活富足條件下,人們多將伴侶動物視為家庭的一份子,期盼這些喵星人、汪星人健康長壽,陪伴主人的時間更長。因此,大多數的飼主們捨得花錢照護伴侶動物的健康,讓伴侶動物食藥品的市場商機無限。 創新加值能使農業鏈不斷延長,大幅提升農業技術的價值,是目前全球農業一致前進的方向。座落在竹南科學園區的財團法人農業科技研究院動物科技研究所(簡稱農科院動物所),發掘國內產學研的研發成果,從中發掘創新加值的技術能量,開發目前全球最夯的伴侶動物食品。 行政院農業委員會執行「推動農業科技產業全球運籌計畫」,將伴侶動物食藥品列為「潛力產業關鍵技術補強」項目之一。基此,農科院動物所盤點農委會轄下各研究單位的研發成果,選出發展伴侶動物食藥品潛力的技術。 黑酵母葡聚醣提升犬貓抗氧化、免疫力 動物所研究員李孟寰博士將從臺灣葡萄果粒上取得的黑酵母(Aureobasidium pullulans)菌株,與廠商合作開發家犬的健康食品。黑酵母能生產獨特的β1,3-1,6葡聚醣,而葡聚醣為多醣體分子,經實驗證實有助提升寵物抗氧化能力與免疫能力。 李孟寰指出,黑酵母的葡聚醣已被衛福部食藥署公告為安全許可的食品添加劑,目前日本、韓國都有黑酵母的貓狗保健食品,但國內尚未有臺灣本地生產的黑酵母保健食品,於是動科所針對罹癌老狗,與國內廠商研發出適口性佳、容易吸收與消化的黑酵母營養補充品。 動科所這項黑酵母葡聚醣技術已技轉給專業生產寵物食品的寶榮開發公司,而寶榮也向臺南市政府申請通過「臺南市地方產業創新研發推動計畫(地方型SBIR)」,並自行投資1千萬元研發黑酵母產品。 寶榮將黑酵母葡聚醣技術進行商品化,已經推出家犬專用的「樂倍黑酵母無穀保健糧」上市。李孟寰說,家貓因為喜好食物的風味,複雜而多樣,致使家貓保健食品的開發難度相較家犬來得高,接下來他將與寶榮繼續挑戰家貓的黑酵母保健食品。 益生菌提升犬貓下肢肌肉量 犬貓飼養在家裡,缺乏運動量,常導致下肢肌肉發育不佳。動物所金悅祖博士從動物所過去為小豬研究的微生物配方中,發現一款混合益生菌能幫助小豬在食用後增加後軀3%的肌肉量。 「如果我們把這款混合益生菌給狗嘗試,應該也可以能幫助狗維持較好的體態。」金悅祖說,動物所後來與國內生產客製化犬貓飼料、專攻中高價位市場的唯寵公司,一起實現這個創新的想法。 動物所目前正準備將這款混合益生菌的培養、發酵技術,技轉給唯寵。而唯寵公司計劃先將益生菌開發家犬飼料,接著著手針對家貓喜好、風味等測試,研究發展家貓飼料。 循環農業打造國內首支犬貓牙膏 犬貓每天進食但是少有機會進行刷牙等潔牙動作,一旦忽略了這群毛小孩的口腔牙齒保健,就會跟人類一樣會出現牙結石、牙齦炎、牙周病等症狀,加上精緻化的寵物食品通常研磨性不高,伴隨寵物高齡化,口腔保健問題發生率隨之增加。所以,獸醫多建議飼主每天睡前使用犬貓專用的牙膏幫毛小孩刷牙。 農科院動物所將業者衛爾膚公司從水試所技轉取得的魚鱗萃取氫氧基磷灰石技術,進行加值研發,並在國內進行市場調查後,開發傳統包裝與單次使用的犬貓護牙系列產品,於今年完成技轉與試量產。 臺灣水產養殖業興盛,水試所將臺灣鯛等養殖魚類刮除不用的魚鱗,從中萃取出氫氧基磷灰石的副產品,「動物骨骼、牙齒組成分有70至80%為氫氧基磷灰石,而氫氧基磷灰石與牙齒的相容性高,也是天然的物理性研磨劑,可以協助在刷牙過程中進行牙齒除垢。」負責這項專案的農科院動物所林傳順博士指出。 動物所相中犬貓牙齒保健的商機,著手將衛爾膚公司技轉取得的氫氧基磷灰石,加值發展犬貓潔牙商品,並採用從配方設計、市場測試、通路媒合到打樣包裝等一條龍模式,方便業者取得技轉、量產與定價後,加速產品化上市時程、搶攻市場。 褐藻醣膠與干擾素應用,前景看好 犬貓上了年紀後,也會罹患關節炎,飽受長期疼痛。動物所與海洋大學助理教授黃培安合作,開發一款褐藻醣膠骨骼保健配方,能夠幫助老狗、老貓強健骨體,保留較好的骨骼功能。 動科所高增婷博士表示,這款褐藻醣膠骨骼保健配方經過大鼠實驗測試餵食3個月後,大鼠骨骼明顯變粗、骨小樑複雜度增加,此外在嚴重關節炎引起骨損的動物模式中,給予褐藻醣膠配方的大鼠,其骨蝕程度較對照組輕微,顯示能增加骨頭的抗性。 目前動物所將這項研發成果技術移轉給中華海洋生技公司,並待進一步產品開發規劃。此外,寵物高齡化後,癌症紛紛出現,但目前用於治療寵物癌症專用的藥物極少。高增婷指出,動物所針對老貓罹患淋巴癌的治療,利用枯草桿菌開發一款成本低、生產快速的干擾素生物製劑,由於這件技術目前尚在早期研發階段,未來希望國內廠商、法人單位一起攜手研發。 【相關資訊】 想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw
毛小孩食品市場商機大,農科院加值發展伴侶動物食藥品
2018/02/13
貓、狗是忠心陪伴人類的伴侶動物,尤其在少子化、現代人生活富足條件下,人們多將伴侶動物視為家庭的一份子,期盼這些喵星人、汪星人健康長壽,陪伴主人的時間更長。因此,大多數的飼主們捨得花錢照護伴侶動物的健康,讓伴侶動物食藥品的市場商機無限。  創新加值能使農業鏈不斷延長,大幅提升農業技術的價值,是目前全球農業一致前進的方向。座落在竹南科學園區的財團法人農業科技研究院動物科技研究所(簡稱農科院動物所),發掘國內產學研的研發成果,從中發掘創新加值的技術能量,開發目前全球最夯的伴侶動物食品。  行政院農業委員會執行「推動農業科技產業全球運籌計畫」,將伴侶動物食藥品列為「潛力產業關鍵技術補強」項目之一。基此,農科院動物所盤點農委會轄下各研究單位的研發成果,選出發展伴侶動物食藥品潛力的技術。  黑酵母葡聚醣提升犬貓抗氧化、免疫力  動物所研究員李孟寰博士將從臺灣葡萄果粒上取得的黑酵母(Aureobasidium pullulans)菌株,與廠商合作開發家犬的健康食品。黑酵母能生產獨特的β1,3-1,6葡聚醣,而葡聚醣為多醣體分子,經實驗證實有助提升寵物抗氧化能力與免疫能力。  李孟寰指出,黑酵母的葡聚醣已被衛福部食藥署公告為安全許可的食品添加劑,目前日本、韓國都有黑酵母的貓狗保健食品,但國內尚未有臺灣本地生產的黑酵母保健食品,於是動科所針對罹癌老狗,與國內廠商研發出適口性佳、容易吸收與消化的黑酵母營養補充品。  動科所這項黑酵母葡聚醣技術已技轉給專業生產寵物食品的寶榮開發公司,而寶榮也向臺南市政府申請通過「臺南市地方產業創新研發推動計畫(地方型SBIR)」,並自行投資1千萬元研發黑酵母產品。  寶榮將黑酵母葡聚醣技術進行商品化,已經推出家犬專用的「樂倍黑酵母無穀保健糧」上市。李孟寰說,家貓因為喜好食物的風味,複雜而多樣,致使家貓保健食品的開發難度相較家犬來得高,接下來他將與寶榮繼續挑戰家貓的黑酵母保健食品。  益生菌提升犬貓下肢肌肉量  犬貓飼養在家裡,缺乏運動量,常導致下肢肌肉發育不佳。動物所金悅祖博士從動物所過去為小豬研究的微生物配方中,發現一款混合益生菌能幫助小豬在食用後增加後軀3%的肌肉量。  「如果我們把這款混合益生菌給狗嘗試,應該也可以能幫助狗維持較好的體態。」金悅祖說,動物所後來與國內生產客製化犬貓飼料、專攻中高價位市場的唯寵公司,一起實現這個創新的想法。  動物所目前正準備將這款混合益生菌的培養、發酵技術,技轉給唯寵。而唯寵公司計劃先將益生菌開發家犬飼料,接著著手針對家貓喜好、風味等測試,研究發展家貓飼料。  循環農業打造國內首支犬貓牙膏  犬貓每天進食但是少有機會進行刷牙等潔牙動作,一旦忽略了這群毛小孩的口腔牙齒保健,就會跟人類一樣會出現牙結石、牙齦炎、牙周病等症狀,加上精緻化的寵物食品通常研磨性不高,伴隨寵物高齡化,口腔保健問題發生率隨之增加。所以,獸醫多建議飼主每天睡前使用犬貓專用的牙膏幫毛小孩刷牙。  農科院動物所將業者衛爾膚公司從水試所技轉取得的魚鱗萃取氫氧基磷灰石技術,進行加值研發,並在國內進行市場調查後,開發傳統包裝與單次使用的犬貓護牙系列產品,於今年完成技轉與試量產。  臺灣水產養殖業興盛,水試所將臺灣鯛等養殖魚類刮除不用的魚鱗,從中萃取出氫氧基磷灰石的副產品,「動物骨骼、牙齒組成分有70至80%為氫氧基磷灰石,而氫氧基磷灰石與牙齒的相容性高,也是天然的物理性研磨劑,可以協助在刷牙過程中進行牙齒除垢。」負責這項專案的農科院動物所林傳順博士指出。  動物所相中犬貓牙齒保健的商機,著手將衛爾膚公司技轉取得的氫氧基磷灰石,加值發展犬貓潔牙商品,並採用從配方設計、市場測試、通路媒合到打樣包裝等一條龍模式,方便業者取得技轉、量產與定價後,加速產品化上市時程、搶攻市場。  褐藻醣膠與干擾素應用,前景看好  犬貓上了年紀後,也會罹患關節炎,飽受長期疼痛。動物所與海洋大學助理教授黃培安合作,開發一款褐藻醣膠骨骼保健配方,能夠幫助老狗、老貓強健骨體,保留較好的骨骼功能。  動科所高增婷博士表示,這款褐藻醣膠骨骼保健配方經過大鼠實驗測試餵食3個月後,大鼠骨骼明顯變粗、骨小樑複雜度增加,此外在嚴重關節炎引起骨損的動物模式中,給予褐藻醣膠配方的大鼠,其骨蝕程度較對照組輕微,顯示能增加骨頭的抗性。  目前動物所將這項研發成果技術移轉給中華海洋生技公司,並待進一步產品開發規劃。此外,寵物高齡化後,癌症紛紛出現,但目前用於治療寵物癌症專用的藥物極少。高增婷指出,動物所針對老貓罹患淋巴癌的治療,利用枯草桿菌開發一款成本低、生產快速的干擾素生物製劑,由於這件技術目前尚在早期研發階段,未來希望國內廠商、法人單位一起攜手研發。  相關資訊  想更進一步了解此專案研發成果細節,請逕洽財團法人農業科技研究院陳小姐,電話:03-5185092,信箱:1032201@mail.atri.org.tw
利用智慧型手機管控生產成本
2018/02/02
近年來智慧型裝置使用越趨普遍,配合多元開發的應用程式,能提供更即時與方便的功能,加上各國正致力於推動於智慧農業與科技化,若能結合普羅大眾手邊的行動裝置,將能使農民更加便利行事。   美國愛荷華州立大學(Iowa State University)提供畜牧生產者一個新的應用程式-ISU Livestock Crush Margins,可用來評估畜牧業的生產成本。程式使用Crush margin(CM)計算,以動物銷售價格減去大豆或玉米等飼料期貨合約價格,再扣除原先購買的動物(例如斷奶的仔豬或仔牛)成本,得到最終利潤率,這些資訊隨著使用時間增加,能夠每週更新紀錄,累積起來就成為長期的利潤變化趨勢,幫助使用者找出最適合銷售的時間。   由於動物的買入價格和飼料成本佔了畜牧業總投入成本的絕大部分,因此隨時計算與評估利潤變化有助於長期監測市場變化。此應用程式能讓使用者自行輸入數據,且不受時間與地點影響,兼具靈活性與便利性;雖然計算出來的數值並非絕對性指標,但可用於比較與回顧歷年的生產表現與營運趨勢,利於未來的營銷與生產風險管理。【延伸閱讀】煤生物轉化的模型預測   相關計算資料與程式請參考連結

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