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〉。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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)

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

臺灣地狹人稠，高密度的飼養無可避免加快流行病在禽畜中的傳播，也會影響禽畜的生長情況。事實上，和人一樣，禽畜都需要妥善的營養照料。在農業科技的進程加持下，新劑型維生素的誕生，不僅有助降低抗生素用量，還能增強禽畜抵抗力，促進生長效果。 臺灣的畜牧技術已相當先進、成熟，藉由育種技術，也成功培育出成熟時間越來來越短、抗病力越來越強的雞隻品種；在先天環境的條件限制，高密度飼養卻也是難以改變的現況。而所有的禽畜，都和人一樣，都是要「預防重於治療」，在飼料中添加優質營養劑，增強吸收率，就能幫助農人飼養出最好的畜產肉品。 藉由行政院農業委員會啟動的「推動農業科技產業全球運籌」計畫，貿立實業公司申請執行「農業業界科專計畫」，完成的新劑型奈米微乳化維生素技術開發，強化飼料添加物品質，為飼養業者開創飼料添加物新選擇，有助於飼養者因應禽畜各種緊迫狀況及不同生長階段與飼養環境的營養需求。 應用奈米微乳化技術，降低飼養風險與成本 具有獸醫師背景的貿立實業董事長劉學文，致力於臺灣畜牧產業發展，全心投入動物飼料營養相關產品，自成立以來，就不斷力求突破，希望協助業者提供更高品質的肉類產品，同時大幅提升動物的營養狀態與健康。貿立提供許多解決方案，讓動物重量均勻增加，減少仰賴抗生素，並增強禽畜從飼料吸收營養素的能力。迄今，在禽畜營養的專門業務上，已建立包含有機礦物質合成、微生物發酵、營養配方設計、功能性營養劑生產及國際貿易業務等5個平臺。 「貿立實業為改善一般維生素粉末或傳統液體維生素溶解度低的問題，及提升維生素於動物體內之吸收效率，開發出水包油（Oil in Water, O/W）技術，並成功研發出畜禽用奈米微乳化型態液體維生素。」產品營銷經理李穎儒進一步表示，「這項技術主要是將脂溶性維生素包埋於水分子中，形成水包油的特殊球型結構體，因此在水溶液中能以任意比例溶解，具有高溶解度及高透析性。 而經由試驗研究結果顯示，新劑型奈米維生素可在半小時內被蛋雞與肉雞快速吸收，吸收速率較一般液態維生素需1.5小時顯著提升，同時可提高蛋雞與肉雞對維生素之利用率及飼料換肉率，提升蛋重及肉雞體重，並能適時改善蛋雞與肉雞處於緊迫壓力時所發生之生理狀態與反應。」 換句話說，透過此新劑型奈米維生素之生產技術開發，不僅可穩定生產含充足維生素且功效穩定之飼料添加物，強化飼料添加物品質，還能降低飼養戶之飼養風險與成本。 無抗養殖營造安心健康成長環境  除了首創應用奈米微乳化技術，推出新劑型奈米維生素「益維寶」外，貿立另還推出酚多精（液劑）、酚多精S（粉劑）系列產品，結合多種植物精油和漢方植物萃取成分，用來取代傳統抗生素或降低抗生素用量，並提供客製、定性化產品。 「天然的植物精油與漢方中草藥，如薄荷、板藍根等，本來就具有一定程度的預防效果，不僅針對疾病可治標治本，相對抗生素也更安全，及不易產生抗藥性及藥物殘留問題。」李穎儒說，「這樣不但有助於降低畜牧養殖各類發炎，如呼吸道疾病、生殖系統等問題，對於緊迫症狀，像是病原菌、疫苗過敏、高溫、併欄、運輸等，也同樣具抑制病原菌生長與發炎生成的作用，達到無抗養殖的目標。」，「2018年將會推出抗熱包覆酚多精產品，對粒狀飼料具有更高的功效。」 「現今食品安全問題，突顯出建立健康畜產養殖的重要性。」曾任職財團法人農業科技研究院動物科技研究所，現為貿立實業資深市場經理的劉昌宇博士指出，現代人雖然非常重視肉品安全，卻忽略一個最重要的根本，「其實從養殖禽畜的建築、環境的溫度乃至其餵飼的飼料都與禽畜的優劣息息相關嗎？」就如同英國俗諺說：「You are what you eat」，意指吃進什麼樣的食物，就決定什麼樣的身體，我們想要吃到健康安全的食物，也得讓禽畜在安心健康的環境下成長。 「事實上，只要友善飼養指標達成時，高品質與安全的肉品自然隨之而來。開闊的飼養空間降低疾病的發生率、在地取食避開飼料添加物中的藥物與抗生素，更增添肉品風味、人道屠宰與低溫處理則確保肉品在分切過程中不受微生物汙染，保持鮮度與口感⋯⋯這都是顯而易見的道理。」劉昌宇表示，不過臺灣受限於先天條件，實在難以達成這樣的飼養方式，「所以我們希望為禽畜爭取福利，讓他們能夠透過優質的營養品，健康安全的成長。」 媲美歐美日大廠品質，前進國際佈局 目前，貿立實業從研發、生產至通路，掌握禽畜營養一貫化作業，導入ISO9001品質管理系統及HACCP危害分析重要管制點，且自行設置營養檢驗室，以確保生產及管理系統上，能符合國際規範及食品安全的管制，不僅品質媲美歐、美、日，更受到大陸及東南亞等市場青睞，並已於菲律賓取得登記販售，積極於越南、印尼、泰國及馬來西亞進行佈局。 就如歐盟國家推行「同一健康」的概念，禽畜的健康直接影響消費者的健康，安全只是產銷履歷最基本的承諾，其他像是友善環境、禽畜福利之生產管理等，其實也是消費者應該重視的環節，從產地到餐桌，絕對是對健康的最佳投資。 【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

英國哈珀亞當斯大學發現，在牛飼料中添加微藻也可以增加牛奶中的長鏈Omega-3脂肪酸含量，提升奶酪、優格等以牛奶為基底的乳製品中所含的營養，同時也降低了產品中飽和脂肪酸的含量。

蛋白質為人體必要的營養來源之一，傳統畜牧業與漁業提供了絕大部分的動物性蛋白質，蛋白質飼料來源則歸功於豆類與玉米等作物；然而現今全球人口數量持續上升，使得蛋白質需求量逐漸提高， 一般的肉類生產系統會消耗大量的能量、水與土地資源，因此找尋節能且有效的飼料替代物為當務之急。 　　巴西為禽類蛋白質的主要出口國之一，先前的肉雞生產評估顯示，飼料生產時的間接用水占產業總用水量的99%。雖然家禽生產肉類的效率比牛羊等畜牧動物高，但其衍生之環境汙染與自然資源的消耗都會限制產業的擴大範圍。故研究人員嘗試用昆蟲作為替代性飼料的蛋白質來源，希望幫助減少生產時的能量損耗，以提高經營家禽產業的永續性。 　　巴西的里約熱內盧聯邦大學(Universidade Federal do Rio de Janeiro；UFRJ)選擇利用黑水虻(Black Soldier Fly Larvae；BSFL)加工成昆蟲粕，並與原家禽生產系統所使用的豆粕進行比較，以能值(Emergy)評估系統中的能量損耗和使用效率，並以焦耳(seJ)表示。此系統涉及三個步驟，包含a)建構系統中的能量利用流程圖，並設定主要組成部分與邊界；b)在能值評估表中記錄數據；c)計算能值指數後討論結果。 　　研究人員發現，使用昆蟲粕(insect meal；IM)的轉換效率為78,408sej/J，而豆粕(soybean meal；SBM)則為191,899sej/J，顯示昆蟲粕的能值轉換率(transformity: emergy per energy of the product)較豆粕提高144.74%，可再生性(renewability)提高了45.64%。此外，使用昆蟲粕的環境負荷率(Environmental Loading Ratio；ELR)較豆粕減少1.91到1.04，而能值可持續性指數(emergy sustainable index；ESI)從0.86提高到0.96，家禽產量亦有增加。 相關實驗計算結果代表BSFL昆蟲粕能有效提高巴西家禽產業生產的永續性，雖然目前尚有法規與商業規模的生產限制，但隨著資源越趨稀少，昆蟲飼料技術具有未來家禽業之高度應用潛力。【延伸閱讀】昆蟲添加劑可能作為對抗家禽傷寒的工具 　　相關研究成果發表於Journal of Cleaner Production