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106年4月(第298期)

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國產肉牛分子特徵資料庫之建立及應用


文圖/畜產試驗所 凃柏安‧李光復

一、國內肉牛產業概況

  臺灣的牛肉市場主要依賴進口牛肉,國產牛肉產量有限,市占率不及10%。104年國內肉牛屠宰頭數為34,360頭,品種以荷蘭乳肉兼用種之寡產乳牛及乳公牛為主,約占41%及50%,其他為黃雜牛、雜種肉牛及水牛等約占9%。依據行政院農業委員會之農業統計資料顯示,104年國內牛隻在養頭數為149,379頭,達近十年來之新高,其中乳用荷蘭牛為112,647頭、占75.4%;肉牛主要來源的乳公牛為19,362頭、占13.0%,在養比率較以往有下滑趨勢;黃牛及黃雜牛在養頭數亦達近十年之新高,為15,059頭、占10.1%;水牛則每下愈況,僅有2,311頭。 

  至於國人牛肉消耗量則於103年一舉突破5公斤,來到5.16公斤,為歷年之最;但國產牛肉之自給率也於同一年又回跌至5%以下(4.80%),而該年之進口量同時來到歷年最高點(117.4千公噸)。在進口牛肉的主要類別比率方面,冷凍肉仍占大宗,不過隨著牛肉料理消費方式的改變,近四年來生鮮冷藏肉比率從100年的16.7%到104年的23.0%,增加6.3%。而冷凍肉恰與生鮮冷藏肉呈現互為消長的情形,從100年的83.2%到104年的76.8%,增加6.4%。若以價值比率來看,冷凍肉與生鮮冷藏肉各消長10.0%,顯示生鮮冷藏肉的價值所在,也透露出未來在牛肉消費市場上,高品質、高價位的排類愈來愈受消費者青睞。

  隨著消費者食用量之增加,造成國內牛肉需求量亦隨之水漲船高,然國內產量之增加顯然跟不上消費者需求量之增加,致進口牛肉量逐年增加。國產牛肉市占率終究難逃逐年下滑趨勢,連維持亦不可得。而造成國產牛肉產量供不應求的主要原因,為肉牛來源及牛隻產肉能力均不足,相對於牛肉需求甚殷,且現階段肉牛產業係附屬於酪農產業之下,發展量能有限。惟國產牛肉消費市場逐年擴大,為因應市場需求及加速產業升級,農委會已著手推動引進優良肉種牛繁殖選育,以健全肉牛產業發展及提升國產牛肉之產能。

二、牛肉產銷履歷及產地鑑別之需求分析

  可追溯力(Traceability)是在產品生產鏈中辨識動物或動物產品的能力,代表一個守護民眾以及動物健康的一項基本工具,另外還肩負穩定典型生產系統價格的能力。歐洲各國對於食品方面的立法特別注重追溯系統的建立,而基於產品標示的基礎上所建立的食品追溯系統,在所有歐洲國家都採強制實施。一個好的系統應該包含方便、容易讀取與使用、耐用及關於動物的資訊,還要能夠防止詐騙行為的發生。採用以標籤及貼紙為基礎的追溯系統,在使用上很簡單但這個系統並無法保障消費者不被欺騙,書面檔案可能被偽造或竄改,所以目前許多研究人員把焦點放在產品辨識以DNA分析為基礎的基因追溯系統,因DNA分析具有以下的幾個優點:DNA可於每個細胞中被檢測到、對於烹調時的熱處理有很好的耐受力、具不可被更改的特性,並且可以廣泛適用於個體、品種及產地的鑑定。現階段技術可應用於懷疑造假產品的驗證工具。

  關於食品安全下追溯系統議題的爭論,不只包含立法者與研究人員,還包含經濟學家,因為追溯系統的建立及施行與成本多少有強烈的關係。食品公司應瞭解無論哪一種追溯系統所造成的成本增加,對於消費者與公司都是有益的,特別是對於食品公司,追溯系統是一個用於反擊不利流言以及增加產品召回效力的工具。

三、建立肉牛分子特徵資料庫之相關技術

  建立肉牛分子特徵資料庫的意義就是以DNA為基礎,進行肉牛及其牛肉產品的研究。DNA分子的特性除個體之間的差異大且易於群體中的鑑別外,最重要的特性尚包括:在動物的生命史中無法改變、DNA在不同處理加工後仍然穩定、DNA存在於該生物的每個細胞中。特徵資料庫之建立,可利用所選組織(包含各種動物組織、血液、肌肉、毛髮、精液、糞便,甚至是從加工過後的食品如起司與肉罐頭等)中萃取出來之DNA,利用不同的分子標記包含微衛星(microsatellites)及單點核酸多態性(single nucleotide polymorphism, SNP)分子標記,來獲得關於特定肉牛個體、肉牛品種或是特定牛肉產地的特殊指紋(DNA fingerprinting)。建立之肉牛分子特徵資料庫可提供各種不同層次的鑑別中,肉品分切時的個體鑑別最受矚目,且與食品安全有直接關聯;而品種及產地鑑別則主要利用在防止詐騙及保護並穩定特殊產品的價值。

四、產銷履歷及產地鑑別之分子鑑識應用平臺

  牛肉的產銷履歷及產地鑑別對於提供安全的產品供本地消費或是出口外銷是很有用的方法之一,國際間動物疾病的監控也十分依賴正確的動物鑑別。歐盟國家的狂牛病及英國的口蹄疫爆發後,追溯系統已經成為國際關注的議題。由於DNA分析具有準確、耐用及超越其他傳統追溯系統限制的優點,DNA分型技術已經被提出成為未來的個體及產地鑑別的方法,而且已經在若干牛的品種進行研究,目標是建立一組可以應用於特定肉牛品種個體鑑別及牛肉產地鑑別的分子標記。

  目前較為廣泛應用於牛隻基因追溯的分子標記是微衛星標記(microsatellites),最新的則是利用單點核酸多態性(SNP)。用於肉牛個體追溯分子標記的效力,會因為人為所選分子標記的種類、數量及多態性的不同而有影響,且肉牛畜群數量的大小在選擇用以鑑別所需分子標記的門檻數量以獲得良好的鑑別符合率時有重要影響,例如一個有4,000頭肉牛的畜群與一個擁有數百萬頭肉牛的畜群,其所需之分子標記的種類、數量便不相同。

  在選擇被分析的畜群以及所需的分子標記時,由於肉牛品種或牛肉產地間交替基因頻率不同,加以品種或產地特有交替基因(只出現在特定品種或產地的交替基因)的出現,不同品種或產地間進行鑑別時所需的微衛星標記選擇差異很大。亦即在建構基因追溯系統時,可針對每個肉牛品種或牛肉產地選擇不同組的標記;也可以選擇在所有品種都有良好效果的標記組合,以節省所需成本。但無論採行哪種方案,都必須對於所有希望進行鑑別的肉牛品種進行初步試驗調查,以瞭解每個肉牛族群的基因結構。
 

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