49.下列何種必需脂肪酸在貓需由膳食獲得，而犬隻可以自行在體內合成？
(A)亞麻油酸（linoleic acid）
(B)α-次亞麻油酸（α-linolenic acid）
(C)花生四烯酸（arachidonic acid）
(D)牛磺酸（taurine）

貓在進化過程中長期攝取動物組織，導致其體內合成特定營養素的酵素活性下降或消失 。

1. 預形成維生素 A（Preformed Vitamin A / Retinol）

大部分哺乳動物（如犬）能將植物中的**β-胡蘿蔔素（β-carotene）**轉換為活性維生素 A 。

• 生化機制缺陷： 貓的小腸黏膜缺乏（或極度缺乏）15,15'-雙氧酶（15,15'-dioxygenase），無法將 β-胡蘿蔔素裂解為兩分子的視黃醛（Retinal） 。
• 重點：
  • 貓必須直接從動物組織（如肝臟）攝取已形成的活性維生素 A（視黃醇 Retinol） 。
  • 毒性風險： 貓無法藉由調節胡蘿蔔素轉換來避免過量，長期餵食純肝臟會導致維生素 A 毒性（Hypervitaminosis A） ，特徵為頸椎與關節的**骨贅增生（Exostoses）**及強直性脊椎炎 。

2. 膳食牛磺酸（Taurine）

牛磺酸是一種含硫的 β-氨基磺酸，對貓的視網膜、心肌與生殖功能至關重要 。

• 生化機制缺陷：

1. 合成限量低： 貓合成牛磺酸的途徑中，關鍵酵素 半胱胺酸亞磺酸脫羧酶（Cysteinesulfinic acid decarboxylase, CSAD） 活性極低 。
2. 競爭途徑： 中間產物會被導向丙酮酸（Pyruvate）而非牛磺酸 。
3. 強制耗損： 貓僅能使用牛磺酸與膽汁酸結合（Conjugation），且無法像犬一樣在牛磺酸缺乏時切換為甘胺酸（Glycine）結合途徑 。

缺乏症狀：

• • FCRD： 貓中心視網膜變性（Feline Central Retinal Degeneration） 。
  • DCM： 擴張型心肌病（Dilated Cardiomyopathy） 。
  • 生殖障礙： 母貓流產或胎兒發育異常 。

 

3. 膳食花生四烯酸（Arachidonic Acid, AA）

花生四烯酸是重要的 Omega-6 多不飽和脂肪酸 。

• 生化機制缺陷： 貓肝臟中的 Δ-6 脫飽和酶（Δ-6 desaturase） 活性極低，無法有效將亞麻油酸（Linoleic acid, 18:2n-6）轉換為花生四烯酸（20:4n-6） 。
• 國考重點：
  • 犬僅需亞麻油酸即可自行合成 AA，但貓必須直接從動物脂肪攝取 。
  • AA 是合成前列腺素（如 PGE2）的前驅物，對維持表皮水分屏障與生殖系統功能至關重要 。

4. 依賴膳食菸鹼酸（Niacin / Vitamin B3）

大多數動物能利用必需氨基酸——**色胺酸（Tryptophan）**來合成菸鹼酸 。

• 生化機制缺陷（核心考點）： 貓並非缺乏合成酵素，而是因為支路途徑上的 吡啶酸羧化酶（Picolinic acid carboxylase） 活性極高（比大鼠高 30-50 倍） 。這導致色胺酸代謝的中間產物被快速導向產生 Acetyl-CoA（進入 TCA 循環供能），而非合成菸鹼酸 。
• 演化邏輯： 動物組織含有豐富的菸鹼酸，貓在演化上優先選擇將色胺酸用於能量生產，而非冗餘的維生素合成 。

 

對照表

營養需求	缺乏/高活性的酵素	前驅物 (貓無法有效利用)	臨床/生理意義
維生素 A	15,15'-dioxygenase (缺乏)	β-carotene	需食入動物視黃醇；過量會導致頸椎骨贅
牛磺酸	CSA decarboxylase (低活性)	Cysteine / Methionine	需食入動物組織；缺乏導致 DCM、FCRD
花生四烯酸	Δ-6 desaturase (低活性)	Linoleic acid	需食入動物脂肪；維持皮膚與生殖功能
菸鹼酸	Picolinic carboxylase (高活性)	Tryptophan	色胺酸被轉去產能 (Acetyl-CoA)，不產維生素

同場加映：

• 精胺酸（Arginine）： 貓缺乏 Pyrroline-5-carboxylate synthase (P5CS)，無法自行合成精胺酸 。攝取「無精胺酸餐」會因尿素循環中斷，在數小時內引發嚴重的**高血氨症（Hyperammonemia）**與死亡 。

The National Research Council (NRC) [16] recognizes that the dog is a carnivore anatomically but has many metabolic characteristics of omnivores, including the conversion of β-carotene to vitamin A, tryptophan to niacin, cysteine to taurine, and linoleic acid to arachidonic acid. Dogs also differ from cats in many of these aspects. For example, unlike cats that require much more dietary protein (expressed as % of diet) than provided in grains and vegetables, most breeds of dogs can thrive on taurine-free vegetarian diets that are properly balanced and sufficient in non-taurine nutrients through supplementation with those either absent from plants or inadequately synthesized de novo [16]. Regardless of their sources of food, adequate knowledge of nutrient metabolism and requirements by cats and dogs is crucial to ensure their optimal growth, development, and health. The major objective of this article is to highlight the nutrition and metabolism of amino acids (AAs) in cats and dogs. Unless indicated, AAs except for glycine and taurine refer to the L-isomers herein.

資料來源: https://link.springer.com/article/10.1186/s40104-022-00827-8

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