碳水化合物对反刍动物的营养价值研究综述

(贵州师范大学化学与材料科学学院 贵州 贵阳 550001)

碳水化合物对反刍动物的营养价值研究综述

孙彩霞李欣欣杨陆霞郭鹏李斌杨雪梅

(贵州师范大学化学与材料科学学院贵州贵阳550001)

碳水化合物是反刍动物的主要能量来源，在维持其生长发育、机体代谢和生产性方面发挥着至关重要的作用。也因此越来越多的学者将目光聚焦到了反刍动物中碳水化合物营养相关内容的研究，主要集中在碳水化合物的生理功能、作用机理、调控机制以及代谢途径等方面。这些方面的研究虽然取得了巨大的研究成果，但仍有诸多问题有待进一步探讨，这也就使得对反刍动物中碳水化合物营养相关内容的进一步研究迫在眉睫。以为提高反刍动物的碳水化合物利用效率，改善其健康和促进畜牧业的发展提供理论依据。笔者关于近年来我国反刍动物中碳水化合物营养的研究文献作如下研究综述。

一、对研究成果的量化分析

(一)文献检索的范围和方法

分别使用“中国期刊全文数据库”和“中文科技期刊数据库”，对2007 年至2017 年期刊论文和学位论文进行检索。中国期刊全文数据库检索的文献类为“农业科技”，中文科技期刊数据库为“农业科学”。使用“主题”为检索项，先以关键词“碳水化合物对反刍动物”进行检索，然后在结果中分别以“碳水化合物”和“反刍动物”为关键词再检索。

(二)检索结果及文献分布

在“中国期刊全文数据库”中共检索到41篇有关碳水化合物对反刍动物的论文，其中6篇论述碳水化合物对反刍动物的营养研究，4篇论述反刍动物对碳水化合物的利用。在“中文科技期刊数据库”中共检索到21篇有关碳水化合物对反刍动物的论文，其中3篇论述他的营养价值。其中2006-2011 年6年发表的学术论文占论文数较少，对于这方面关注度不够，而在2011年之后论文数量逐渐增多，特别是2014-2017这四年发表的论文数足足占了一半多。

二、研究内容综述

(一)对当前碳水化合物对反刍动物营养的研究现状分析

首先，非结构性碳水化合物主要对淀粉进行研究，且研究结果表明：淀粉的消化特性受淀粉的可溶性、动物品种、个体差异、饲料加工及饲料组成影响而有很大差异；日粮中添加淀粉酶可提高淀粉的瘤胃降解率，但添加淀粉酶仅对难降解的淀粉日粮有效果高；过瘤胃淀粉低脂肪日粮对分泌中期热应激奶牛的分泌乳性能和能量代谢均有一定改善作用以及反刍动物的繁殖性能与能量密切相关,日粮中碳水化合物是主要的供能物质,可通过改善机体能量状况而影响繁殖性能。而对利用日粮营养调控反刍动物甲烷气体和氮素排放,降低对环境的污染虽有一定的想法，但并无实质性的进展，只提出了大概的方向。

其次，结构性碳水化合物分别从粗纤维(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)获取的途径，它们的含量相互之间的影响关系以及反刍动物瘤胃的健康与中性洗涤纤维(NDF)关系之间进行了研究，虽然在结构性碳水化合物的营养和利用也有研究，但并不全面，仍有进步的空间。还值得注意的时这些都是在2012年以前的数据较多，近几年这方面的进展并不理想。

关于碳水化合物饲料的物理特性以及反刍动物的碳水化合物需要量。由碳水化合物饲料的物理特性这些研究可知：乳牛对切割细短的粗饲料采食快、瘤胃发酵也快、消化率也较高,但粗饲料切割更细短时,牛的咀嚼时间变短,唾液分泌量减少,导致瘤胃内pH 降低、乙酸和丙酮酸比例降低、乳脂比率下降及乳脂肪产生量减少。然而粗饲料切割较长时,通过消化器官的速度较慢,导致消化率降低,影响奶牛产奶量。反刍动物的对碳水化合物需要量的研究进展程度相对较慢，直到目前为止反刍动物对碳水化合物的需要量都还不是很清楚，但由于碳水化合物的组成影响其在瘤胃的供能效果,进而影响瘤胃微生物合成,也因此提出新的研究热点：奶牛可溶性和不溶性碳水化合物的利用。

反刍动物对碳水化合物的利用调控。研究者对这部分的研究取得了突破性的进展，从很多个方面进行了研究主要有对瘤胃健康、小肠碳水化合物的高效利用、碳水化合物平衡指数等的研究，并有较多期刊对其进行论证。

(二)当前碳水化合物对反刍动物营养研究现存的问题分析

目前，这方面的研究虽取得了突破性的进展，学者们对其相关方面的关注度也越来越高，但可供利用和参考的文献却相对较少。并且对这方面的研究基本上都是对反刍动物中的奶牛、肉牛的研究比较多，对其他的反刍动物研究少，都只提出了大概的研究方向，也不是很全面。造成的原因是：现在很多反刍动物都濒临灭绝，国家对其进行了保护，例如《野生动物保护法》第九条将国家重点保护野生动物划分为国家一级保护动物和国家二级保护动物两种，并对其保护措施做出相关规定；而梅花鹿就属于国家一级保护动物，很难对其进行研究。近几年对这方面的研究少是相关理论知识的支持度不够，所需要的技术也不完善。

(三)碳水化合物对反刍动物营养研究的未来发展前景

碳水化合物是反刍动物最基本的营养素之一,该方面的研究虽然受到国内外研究学者的重视并且取得了巨大成就，但是仍有诸多问题有待进一步探讨。而且关于碳水化合物的作用机制,目前报道还较少，报道的也不是很完整、深入。近年来,分子生物学和各种组学技术得到了飞速发展,但以传统营养研究手段为基础,综合利用分子生物学和各种组学技术,研究不同来源、不同结构碳水化合物的生理功能和作用机制,以及与其它营养素之间的相互作用对有关反刍动物碳水化合物营养的研究还比较少，资源共享平台匮乏，参与研究人员范围小。例如丰艳平等(2009)认为葡萄糖可影响脂肪酸合成酶的基因表达,而脂肪酸合成酶的活性高低与体内脂肪合成强度有密切关系,而从分子水平探讨碳水化合物对动物机体影响的研究仍较少。因此碳水化合物方面研究仍处于机体黑箱层次,且与其它营养素之间相互作用、对生态环境的保护等方面仍有进一步研究的必要。且随着分子技术的研究，今后在反刍动物碳水化合物营养的研究方面将利用分子生物学技术在碳水化合物的生理功能、作用机理、调控机制及体内的代谢途径等方面有深入的研究，发展前景比较广阔。

三、研究中存在的薄弱环节及研究建议

(一)研究方向与研究方法较为单一

在13篇论文研究中，关于反刍动物中的碳水化合物的营养价值占了大约半数，直接或者间接论述了饲料中的碳水化合物对反刍动物的作用及影响，3篇文章论述了碳水化合物的能量利用以及碳水化合物对机体的调控，但对碳水化合物的作用机理的研究则少之又少。同时笔者发现，关于反刍动物的碳水化合物营养的研究中，曹勇的方法主要有两种，一种是文献综述，一种是实验研究，由此可见，研究人员在对碳水化合物对反刍动物的调查研究中，研究方向和研究方法比较单一。

因而，在今后的研究中国，研究方向和研究方法要多元化，既要研究碳水化合物对反刍动物的营养调控和能量利用以、反刍动物饲料中的碳水化合物的加工和价值以及对碳水化合物的作用机理进行探讨，也要研究碳水化合物对动物不论是营养方面还是集体调控方面的积极的影响和作用，当然也不能忽视了它的消极影响。这些研究都是有现实意义的，而在调查方法上，除了文献参考外，还应进行具体的数据分析和实际考察，让理论和实践相结合，使得说服力更强。

(二)研究证据不足，并存在研究缺陷

实验研究较少，且存在规模小，代表性不强，研究程序不够规范，研究内容欠深入等问题。笔者发现，使用实验法进行研究的，只占全部成果的38%(有5篇用到了实验研究)。大规模的调查全国，区域，省的研究几乎没有，即使有文献涉及到也存在样本数量较少，样本抽样不合理的问题。更值得引起我们注意的是文献中研究强调研究的是反刍动物，而研究中却只选择了牛这一种动物，覆盖面不够广泛，并不能使人信服。同时在这13片论文研究中，有的对于引用的结论陈述过于简单，但有的又太过于复杂，比如在第一篇论文中写到阿卡波糖可降低瘤胃急性酸中毒的发生率，原理介绍得有些简单了。在一些论文中，对所引用的结论进行了表述，也提出了一定的建议，但未进行过多阐述，因此有一种“吃不透”的感觉。

因而，在今后的研究中我们要注意前期研究的实际质量，进行必要的实验论证和提出合理的方法，同时，要组织力量，加强合作，进行全国、全区域内的能提供准确信息的调查和论证，提高研究的权威性，更值得我们注意的是在文章的处理上也要更加的严谨。为以后的实践工作提供清晰地、强有力的、令人信服的参考依据。

(三)缺少比较研究

由于中国在反刍动物的碳水化合物营养的研究起步较晚，相比于国外不管是技术上还是理论上都有着一定的差距，在实际的实验研究中也缺乏经验基础，没有合理的利用现有的条件进行对比分析和实验探究，再加上研究过程中的方法也不够恰当，从而造成了研究方法单一、研究的层次感不强、调查结果不够深入的局面。其他与我国国情相似的国家也可能正在遇到这些问题，借鉴其他国家的理论研究成果和实践经验，无疑可以为解决我国的问题提供有益的参考，但在相关的数据库进行检索，未检索到有相关文献。

在今后的研究中，我们要借鉴发达国家的反刍动物的碳水化合物的营养研究的理论成果和实践经验，也要同发展中国家的相关研究进行比较，同时要基于全国各地的实际情况开展反刍动物的碳水化合物营养研究。

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