代谢组学在动物营养和饲料领域中的研究进展

（广西农垦永新畜牧集团西江有限公司，广西贵港 534000）

1 前言

传统营养代谢研究的范围主要包括产物的浓度、产物的激素水平以及血液的生化等，从而通过一个或者是多个生物学的指标对于机体的营养代谢情况加以反映。但是，生物机体毕竟本身就是复杂的，而且是动态性，如果仅仅依靠某几个指标就做出判断，得出结论的话，往往所得到的结果是不够全面的，也是缺乏一定科学性的，甚至会是错误的。因此，寻求一种崭新的方法就显得尤为重要了，可以说代谢组学就是在这样的现实背景下被应用到动物营养和饲料领域中来的。

2 关于代谢组学在动物营养和饲料领域中研究进展的分析

2.1 关于代谢组学

提及代谢组学，其概念最好产生于1971年，可以说是随着基因组学的产生和发展而来的，后学很多专家和学者展开了关于这方面的研究。

事实上，代谢组学的本质就是一门新生的学科，既能够进行定性分析，又能够进行定量分析，主要分析的对象就是低分子质量的代谢产物，样品可以说唾液，可以是尿液，可以是血浆，也可以是血清等。

2.2 代谢组学的研究方法

在使用代谢组学进行研究和分析的时候，主要包括以下三个步骤，分别是：

第一，制备样品，包括提取、做好预处理以及分离化合物等；第二，做好数据的采集工作；第三，对数据进行分析，并针对结果做出科学解释等。需要注意的是，由于生物酶本身就具有高效性，因此很容易导致结果的偏差，为了保证所反映出来的信息是准确的，在取样工作完成了之后，就要对细胞进行灭活处理，主要目的就是为了抑制细胞内各种反应的发生。

当样品制备完成了之后，就需要选择合适的方法对制备样品中的代谢产物进行测定，实现数据的采集，目前常用的技术手段就是核磁共振、色谱、质谱以及液相色谱和质谱的联合应用、气象色谱和质谱的联合应用等。当然，每一种方法都有着其固有的优势，当然也是存有缺陷的。

第一种方法就是不会对样品造成破坏，而且所进行的分析也是非选择性的，这种技术最为显著的特点就是不仅能够进行定性分析，同时又能够实现为摩尔范围内的定量分析。但缺陷也是比较明显的，那就是灵敏度不高，如果代谢产物浓度比较低的话，用这种技术进行检测的话，结果就会受到很大的影响；对于色谱这项技术而言，具有良好的分离性能，而且灵敏度也相对较高，如果应用到复杂体系中成分测定与分析的话，效果自然是非常理想的，但是从目前的情况来看，如何准确对质谱峰进行识别，以及具体的识别方法等还是尚且没有完全突破的难题。至于液相色谱和质谱的联合应用技术，优势就在于结果客观、可以选择，而且分辨率理想，但是时间长，容易对样品造成某种程度的破坏；气相色谱和质谱的联合应用更加适用于植物的代谢组学研究，而且应用的范围有限，只有具有挥发性的物质方能使用；随着技术的发展，质谱或者是与色谱联合应用表现出了普遍的适用性，而且无论是在灵敏度，还是在特异性方面，表现都是比较理想的。

等到做好了数据的采集之后，接下来要做的就是精选工作和分析，把代谢产物的水平相对变化的定量分析和功能性的定位有机结合，做出科学、合理的解释。通常情况下，都是需要做好一系列的处理工作，主要包括数据的提取工作、质谱峰的扫描工作以及噪声分析工作等，然后利用相关的软件，通过多种分析技术的联合运用，对原本分散性的数据进行分析和总结，做出生物学解读。

2.3 代谢组学在动物营养和饲料研究中的应用现状分析

代谢组学的发展始于20世纪90年底中期的，而且从最初就吸引了世界各国科学家的广泛关注，最初主要是被应用在疾病的诊断上，后来应用的范围不断扩大。但是，关于代谢组学在动物营养和饲料中的应用应该说还是在于初级阶段，主要研究的就是糖的代谢、脂肪的代谢以及氨基酸代谢等和营养有着密切关系的，然后在分子水平上研究营养素对于动物的生理机能可能产生的影响。

从研究的领域来看，很多研究都是关于添加中草药的生物学作用，但是对于这些物质的具体代谢途径缺乏必要了解，因此作用的机制并不是非常明确的。代谢组学的产生和发展恰恰可以解决上述难题。

2.4 代谢组学在动物营养和饲料研究中的应用前景

对于动物营养学而言，最为基础和重要的内容莫过于营养物质代谢的生理机制和生化机制，通过代谢组学，恰恰可以为上述工作提供有力的技术支撑。另外，代谢组学如果能够科学应用到营养调控机制领域研究的话，往往能够进一步明确营养物质的代谢原理，营养素的缺乏或者过剩可能导致的危害也将进一步得到明确解释。

如果把代谢组学的方法应用到饲用微生物在肠道定植和繁殖成优势菌群评价的话，动物体内代谢过程由于益生菌使用可能产生的生理效应就会得到更加直接的反映，那么关于益生菌为什么会更加利于生长的原理也将得到进一步揭示。

3 结语

虽然代谢组学在动物营养和饲料领域的应用起步相对较晚，但是发展还是非常迅速，具有广阔前景的。未来应该重点打造专业化的研究队伍，加快对于该领域的研究，实现研究的全面和深层次发展。