客觀日本

三重大學開發出支持黑毛和牛育肥的新技術,利用「科學×AI」從糞便預測消化效率

2025年12月15日 農林牧漁

日本三重大學研究生院生物資源學研究科的股村真也(博士生)與近藤誠副教授的研究團隊於10月31日宣佈,開發出了一種利用黑毛和牛的糞便預測其飼料消化效率的方法。此外,該團隊還開發出可替代化學分析、通過近紅外光光進行快速測定的技術。該成果有望推動低浪費的飼料配方設計及高效的和牛生產。相關研究成果已發表在期刊《Scientific Reports》的10月9日刊上。

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圖1 三重縣畜產研究所飼養的日本黑毛育肥牛(供圖:近藤誠副教授、股村真也博士生)

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圖2 根據糞便中殘留玉米的數量估算澱粉濃度並預測消化效率(正在開發中)(供圖:近藤誠副教授、股村真也博士生)

作為初霜牛肉備受好評的黑毛和牛,其飼料成本上漲已成為一項重要課題。和牛育肥所需的能量大多來自澱粉,但此前澱粉消化效率的測定僅能在部分專業設施中開展,農戶缺乏檢測手段。

為此,此次研究團隊在公立研究機構的協助下,歷時5年以116頭黑毛和種育肥牛為研究對象,調查了飼料採食量及糞便情況,詳細分析其中所含成分,計算出了每頭育肥牛的澱粉消化效率。由此,成功確立了通過糞便中殘留的澱粉濃度來預測消化效率的方法。

研究團隊還開發出了通過近紅外光線照射糞便進行快速測定的技術。此外,作為更簡便的方法,他們正在推進一款利用智慧手機拍攝的糞便圖像預測消化效率的程序的開發。結合基於光線快速測定法與基於AI的圖像解析技術,該成果有望作為科學評價和牛消化效率的新指標加以活用。

近藤副教授表示:「要實際測量澱粉消化效率,需連續5天採集肉牛糞便。收集116頭牛的樣本耗費了大量精力。正因為有了三重縣、滋賀縣、岐阜縣、廣島縣各研究所同仁的協助,以及研究室學生們的努力,才成功獲得了這批珍貴的數據。對於牛而言,澱粉是重要的能量來源,因此我們認為澱粉消化效率與肉牛體重增量等生產性能指數相關。今後,我們計畫運用此次確立的方法,推進生產現場的澱粉消化效率監測,闡明導致不同生產現場消化效率存在差異的原因,並在需改善消化效率時,探索相應的解決辦法。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Scientific Reports
論文:Estimation of total-tract starch digestibility using fecal starch concentration in fattening Japanese Black cattle
DOI:https://www.nature.com/articles/s41598-025-19380-1