os nutrientes mais exigidos pelos microrganismos ruminais são as proteínas e os carboidratos. Ambos são exigidos para o máximo crescimento microbiano, porém atuam de maneira diferenciada no processo. Proteínas na quantidade exata proporcionam o balanço de amônia, peptídeos, aminoácidos e têm maior impacto sobre a eficiência do crescimento microbiano ruminal. Essa eficiência em parte está relacionada com a quantidade de carboidrato disponível fermentado.

os carboidratos em geral incluem os açúcares solúveis, amido, pectinas, hemiceluloses e celuloses. Açúcares solúveis e amidos são mais intensamente fermentados no rúmen em relação às hemiceluloses e celuloses. Para maximizar o total de carboidrato fermentado no rúmen é comum aumentar os carboidratos fibrosos da ração de animais ruminantes e reduzir açúcares e amido. Porém, em quantidades elevadas, poderão causar disfunção ruminal, decréscimo na taxa de crescimento microbiano e resultar em distúrbios metabólicos.

o efeito da digestão dos açúcares influencia a proporção de ácidos graxos voláteis (AGV) produzidos no processo fermentativo, e esses valores variam consideravelmente em função dos substratos utilizados. Inclusões de açúcares em níveis abaixo de 15% da MS parecem não provocar grande mudança na produção de AGV. Entretanto, o aumento da produção de propionato e butirato está frequentemente associado a altos níveis de açúcares nas rações. Não somente o nível de açúcar da ração, mas também a fonte e o tipo de açúcar parecem ter efeito nas concentrações de AGV e pH ruminal.

 o efeito benéfico dos açúcares para os animais ruminantes está relacionado a fatores como o rápido aumento no crescimento microbiano causado pelo nível de energia prontamente disponível e a maior eficiência de utilização das formas de nitrogênio solúvel ou não-proteico. De maneira geral, pode-se afirmar que a adição de monossacarídeos solúveis à dieta de ruminantes suprime a digestão de matéria seca e dos componentes fibrosos da parede celular sem interferir no pH, ocasionando assim um efeito direto do carboidrato no processo fermentativo.

a adição de açúcares na dieta de ruminantes deve sempre estar associada ao fornecimento de nitrogênio proteico ou não-proteico. Sabe-se que a concentração de amônia ruminal é reduzida pela adição de carboidratos com lactose mais efetiva, seguida pelo amido, sacarose e glucose. Um exemplo dessa relação seria o fornecimento de canade-açúcar combinada com silagem de milho em ração para vacas leiteiras que, em adequadas concentrações, podem garantir redução da amônia ruminal e maior eficiência na utilização de compostos nitrogenados solúveis da ração seguida de aumento concomitante no crescimento e metabolismo microbiano.