碳水化合物對反芻動物的營養價值研究綜述

(貴州師范大學化學與材料科學學院 貴州 貴陽 550001)

碳水化合物對反芻動物的營養價值研究綜述

孫彩霞李欣欣楊陸霞郭鵬李斌楊雪梅

(貴州師范大學化學與材料科學學院貴州貴陽550001)

碳水化合物是反芻動物的主要能量來源，在維持其生長發育、機體代謝和生產性方面發揮著至關重要的作用。也因此越來越多的學者將目光聚焦到了反芻動物中碳水化合物營養相關內容的研究，主要集中在碳水化合物的生理功能、作用機理、調控機制以及代謝途徑等方面。這些方面的研究雖然取得了巨大的研究成果，但仍有諸多問題有待進一步探討，這也就使得對反芻動物中碳水化合物營養相關內容的進一步研究迫在眉睫。以為提高反芻動物的碳水化合物利用效率，改善其健康和促進畜牧業的發展提供理論依據。筆者關于近年來我國反芻動物中碳水化合物營養的研究文獻作如下研究綜述。

一、對研究成果的量化分析

(一)文獻檢索的范圍和方法

分別使用“中國期刊全文數據庫”和“中文科技期刊數據庫”，對2007 年至2017 年期刊論文和學位論文進行檢索。中國期刊全文數據庫檢索的文獻類為“農業科技”，中文科技期刊數據庫為“農業科學”。使用“主題”為檢索項，先以關鍵詞“碳水化合物對反芻動物”進行檢索，然后在結果中分別以“碳水化合物”和“反芻動物”為關鍵詞再檢索。

(二)檢索結果及文獻分布

在“中國期刊全文數據庫”中共檢索到41篇有關碳水化合物對反芻動物的論文，其中6篇論述碳水化合物對反芻動物的營養研究，4篇論述反芻動物對碳水化合物的利用。在“中文科技期刊數據庫”中共檢索到21篇有關碳水化合物對反芻動物的論文，其中3篇論述他的營養價值。其中2006-2011 年6年發表的學術論文占論文數較少，對于這方面關注度不夠，而在2011年之后論文數量逐漸增多，特別是2014-2017這四年發表的論文數足足占了一半多。

二、研究內容綜述

(一)對當前碳水化合物對反芻動物營養的研究現狀分析

首先，非結構性碳水化合物主要對淀粉進行研究，且研究結果表明：淀粉的消化特性受淀粉的可溶性、動物品種、個體差異、飼料加工及飼料組成影響而有很大差異；日糧中添加淀粉酶可提高淀粉的瘤胃降解率，但添加淀粉酶僅對難降解的淀粉日糧有效果高；過瘤胃淀粉低脂肪日糧對分泌中期熱應激奶牛的分泌乳性能和能量代謝均有一定改善作用以及反芻動物的繁殖性能與能量密切相關,日糧中碳水化合物是主要的供能物質,可通過改善機體能量狀況而影響繁殖性能。而對利用日糧營養調控反芻動物甲烷氣體和氮素排放,降低對環境的污染雖有一定的想法，但并無實質性的進展，只提出了大概的方向。

其次，結構性碳水化合物分別從粗纖維(CF)、酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)獲取的途徑，它們的含量相互之間的影響關系以及反芻動物瘤胃的健康與中性洗滌纖維(NDF)關系之間進行了研究，雖然在結構性碳水化合物的營養和利用也有研究，但并不全面，仍有進步的空間。還值得注意的時這些都是在2012年以前的數據較多，近幾年這方面的進展并不理想。

關于碳水化合物飼料的物理特性以及反芻動物的碳水化合物需要量。由碳水化合物飼料的物理特性這些研究可知：乳牛對切割細短的粗飼料采食快、瘤胃發酵也快、消化率也較高,但粗飼料切割更細短時,牛的咀嚼時間變短,唾液分泌量減少,導致瘤胃內pH 降低、乙酸和丙酮酸比例降低、乳脂比率下降及乳脂肪產生量減少。然而粗飼料切割較長時,通過消化器官的速度較慢,導致消化率降低,影響奶牛產奶量。反芻動物的對碳水化合物需要量的研究進展程度相對較慢，直到目前為止反芻動物對碳水化合物的需要量都還不是很清楚，但由于碳水化合物的組成影響其在瘤胃的供能效果,進而影響瘤胃微生物合成,也因此提出新的研究熱點：奶牛可溶性和不溶性碳水化合物的利用。

反芻動物對碳水化合物的利用調控。研究者對這部分的研究取得了突破性的進展，從很多個方面進行了研究主要有對瘤胃健康、小腸碳水化合物的高效利用、碳水化合物平衡指數等的研究，并有較多期刊對其進行論證。

(二)當前碳水化合物對反芻動物營養研究現存的問題分析

目前，這方面的研究雖取得了突破性的進展，學者們對其相關方面的關注度也越來越高，但可供利用和參考的文獻卻相對較少。并且對這方面的研究基本上都是對反芻動物中的奶牛、肉牛的研究比較多，對其他的反芻動物研究少，都只提出了大概的研究方向，也不是很全面。造成的原因是：現在很多反芻動物都瀕臨滅絕，國家對其進行了保護，例如《野生動物保護法》第九條將國家重點保護野生動物劃分為國家一級保護動物和國家二級保護動物兩種，并對其保護措施做出相關規定；而梅花鹿就屬于國家一級保護動物，很難對其進行研究。近幾年對這方面的研究少是相關理論知識的支持度不夠，所需要的技術也不完善。

(三)碳水化合物對反芻動物營養研究的未來發展前景

碳水化合物是反芻動物最基本的營養素之一,該方面的研究雖然受到國內外研究學者的重視并且取得了巨大成就，但是仍有諸多問題有待進一步探討。而且關于碳水化合物的作用機制,目前報道還較少，報道的也不是很完整、深入。近年來,分子生物學和各種組學技術得到了飛速發展,但以傳統營養研究手段為基礎,綜合利用分子生物學和各種組學技術,研究不同來源、不同結構碳水化合物的生理功能和作用機制,以及與其它營養素之間的相互作用對有關反芻動物碳水化合物營養的研究還比較少，資源共享平臺匱乏，參與研究人員范圍小。例如豐艷平等(2009)認為葡萄糖可影響脂肪酸合成酶的基因表達,而脂肪酸合成酶的活性高低與體內脂肪合成強度有密切關系,而從分子水平探討碳水化合物對動物機體影響的研究仍較少。因此碳水化合物方面研究仍處于機體黑箱層次,且與其它營養素之間相互作用、對生態環境的保護等方面仍有進一步研究的必要。且隨著分子技術的研究，今后在反芻動物碳水化合物營養的研究方面將利用分子生物學技術在碳水化合物的生理功能、作用機理、調控機制及體內的代謝途徑等方面有深入的研究，發展前景比較廣闊。

三、研究中存在的薄弱環節及研究建議

(一)研究方向與研究方法較為單一

在13篇論文研究中，關于反芻動物中的碳水化合物的營養價值占了大約半數，直接或者間接論述了飼料中的碳水化合物對反芻動物的作用及影響，3篇文章論述了碳水化合物的能量利用以及碳水化合物對機體的調控，但對碳水化合物的作用機理的研究則少之又少。同時筆者發現，關于反芻動物的碳水化合物營養的研究中，曹勇的方法主要有兩種，一種是文獻綜述，一種是實驗研究，由此可見，研究人員在對碳水化合物對反芻動物的調查研究中，研究方向和研究方法比較單一。

因而，在今后的研究中國，研究方向和研究方法要多元化，既要研究碳水化合物對反芻動物的營養調控和能量利用以、反芻動物飼料中的碳水化合物的加工和價值以及對碳水化合物的作用機理進行探討，也要研究碳水化合物對動物不論是營養方面還是集體調控方面的積極的影響和作用，當然也不能忽視了它的消極影響。這些研究都是有現實意義的，而在調查方法上，除了文獻參考外，還應進行具體的數據分析和實際考察，讓理論和實踐相結合，使得說服力更強。

(二)研究證據不足，并存在研究缺陷

實驗研究較少，且存在規模小，代表性不強，研究程序不夠規范，研究內容欠深入等問題。筆者發現，使用實驗法進行研究的，只占全部成果的38%(有5篇用到了實驗研究)。大規模的調查全國，區域，省的研究幾乎沒有，即使有文獻涉及到也存在樣本數量較少，樣本抽樣不合理的問題。更值得引起我們注意的是文獻中研究強調研究的是反芻動物，而研究中卻只選擇了牛這一種動物，覆蓋面不夠廣泛，并不能使人信服。同時在這13片論文研究中，有的對于引用的結論陳述過于簡單，但有的又太過于復雜，比如在第一篇論文中寫到阿卡波糖可降低瘤胃急性酸中毒的發生率，原理介紹得有些簡單了。在一些論文中，對所引用的結論進行了表述，也提出了一定的建議，但未進行過多闡述，因此有一種“吃不透”的感覺。

因而，在今后的研究中我們要注意前期研究的實際質量，進行必要的實驗論證和提出合理的方法，同時，要組織力量，加強合作，進行全國、全區域內的能提供準確信息的調查和論證，提高研究的權威性，更值得我們注意的是在文章的處理上也要更加的嚴謹。為以后的實踐工作提供清晰地、強有力的、令人信服的參考依據。

(三)缺少比較研究

由于中國在反芻動物的碳水化合物營養的研究起步較晚，相比于國外不管是技術上還是理論上都有著一定的差距，在實際的實驗研究中也缺乏經驗基礎，沒有合理的利用現有的條件進行對比分析和實驗探究，再加上研究過程中的方法也不夠恰當，從而造成了研究方法單一、研究的層次感不強、調查結果不夠深入的局面。其他與我國國情相似的國家也可能正在遇到這些問題，借鑒其他國家的理論研究成果和實踐經驗，無疑可以為解決我國的問題提供有益的參考，但在相關的數據庫進行檢索，未檢索到有相關文獻。

在今后的研究中，我們要借鑒發達國家的反芻動物的碳水化合物的營養研究的理論成果和實踐經驗，也要同發展中國家的相關研究進行比較，同時要基于全國各地的實際情況開展反芻動物的碳水化合物營養研究。

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