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球王会体育:反刍动物为什么要用脲酶抑制剂—丝兰提取物?
发布时间:2022-08-15 06:58:39 来源:球王会体育官方网站 作者:球王会体育app

  反刍动物瘤胃微生物能利用非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)作氮源合成菌体蛋白质而被动物利用。在反刍动物饲养中最常用的NPN是尿素(亦称脲)。脲的含氮量高,约为46%。1kg尿素的含氮量大约相当于2.8kg粗蛋白质的含氮量,或者相当于6.5kg豆粕中所含粗蛋白质的量。可见,尿素对反刍动物是一种廉价的氮源饲料资源。

  反刍动物之所以能够利用尿素,是由于反刍动物瘤胃内的细菌能产生脲酶(亦称尿素酶人在晚酶的催化下,尿素被水解为氨和二氧化碳。瘤胃微生物利用尿素分解释放的氨和饲料中碳水化合物的分解产物结合形成氨基酸,进而合成微生物蛋白质。这些菌体蛋白质进入真胃和小肠后被消化吸收,用以合成动物体及其产品的蛋白质。

  脲酶,又名尿素酰胺水解酶,它催化非肽键的直链酰胺的C~N键水解,为专属性酶类。脲酶在有水的情况下可将尿素分解为二氧化碳和氨:

  这种反应具有绝对专一性。脲酶一般只催化尿素水解。少数几种尿素的衍生物(如羟基尿素和二羟基尿素)也可被脲酶催化水解,但酶催化活力大为降低。

  瘤胃微生物产生的脲酶可催化尿素迅速水解为氨。据报道,每1千克瘤胃内容物在lh内可将1g尿素分解产生氨,即尿素分解产生氨的速度为瘤胃微生物利用氨的速度的4倍。尿素的分解速度过快,产生大量的氨不能被瘤胃微生物利用,致使尿素的利用效率降低,而且蓄积过多的氨被瘤胃壁及后段胃肠道吸收入血后来不及经肝脏转化,从而易引起动物氨中毒。可见,反刍动物对尿素利用的主要限制因素是尿素在瘤胃内胭酶作用下降解为氨的速度过快。因此,尿素缓释技术的研究是当前反刍动物营养研究的一项重要课题。尿素缓释技术包括诸多方面,其中脲酶抑制剂(urease inhibitor)是一项具有良好应用前景的技术。

  反刍动物利用尿素等非蛋白氮饲料时,由于尿素在瘤胃内分解速度过快,远远超过瘤胃微生物的利用能力,不仅降低尿素的利用效率,而且还容易导致动物氨中毒。应用脲酶抑制剂是解决这两个问题的有效方法。

  应用脲酶抑制剂可以抑制瘤胃中脲酶的活性,减缓瘤胃中尿素的分解速度,使氨的释放速度与瘤胃微生物利用氨的速度保持同步和相对平衡,提高瘤胃微生物对氨氮的利用效率,增加微生物蛋白质的合成量,从而可以使反刍动物对氮的利用效率提高,节约蛋白质饲料,提高动物的生产性能。据周建民(1999)估算,当奶牛日粮中添加尿素时,应用脲酶抑制剂可使尿素氮利用率提高16.7%,因而能增加瘤胃微生物蛋白质合成量25%。

  尿素饲喂过量或饲喂方法不当时,在瘤胃中迅速分解出大量氨,致使瘤胃液的pH值增大,大量的氨通过瘤胃壁进入血液。如果血液中氨的浓度超过肝脏将氨转化为尿素的能力时,血氨浓度即升高。通常当血氨浓度达1~4mg/100ml时可引起牛中毒;血氨浓度达10~29mg/100ml时可引起牛死亡。因此,在饲喂尿素时,为安全起见,可应用脲酶抑制剂,它能有效地控制尿素在瘤胃内爆发式释放氨,从而可防止动物氨中毒的发生。

  瘤胃中尿素的来源除了外源尿素(即日粮中外加的尿素制剂),还来源于内源尿素的再循环。瘤胃微生物将饲料蛋白质和尿素等分解后产生的氨,一部分被瘤胃微生物利用而合成微生物蛋白质;另一部分经瘤胃壁及后段胃肠道吸收入血并运送至肝脏,在肝脏内经鸟氨酸循环转化为尿素。这种内源尿素一部分通过血液循环分泌于唾液内,随唾液重新进入瘤胃;另一部分通过瘤胃及后段胃肠道上皮扩散到瘤胃及后段胃肠道内;还有一部分经肾脏随尿排出体外。进入瘤胃的尿素,又可被瘤胃微生物分解利用。

  豆粕、菜籽粕、棉籽粕等饼粕类饲料蛋白质在瘤胃内的降解率通常在70%以上,降解后产生的氨约有80%被转化成微生物蛋白质,其余的20%则在肝脏内合成内源尿素。今假设奶牛每头每日摄入饲料的粗蛋白质为1.5kg,即使日粮中不添加尿素,由于内源尿素循环,奶牛的瘤胃内仍然会有约60~70g内源尿素。如果此时应用脲酶抑制剂,则可提高内源尿素的利用效率,增加微生物蛋白质合成量。可见,在反刍动物饲养中即使不喂尿素,应用脲酶抑制剂也是有益的。

  此外,有报道认为,由于在反刍动物日粮中添加脲酶抑制剂能有效地控制瘤胃内氨的爆发式释放,使氨较长时间稳定在一定的浓度范围,有利于瘤胃细菌的增殖和增加在饲料上附着的细菌数量,从而能提高瘤胃内粗饲料的消化速度。

  随着我国反刍行业的发展,一些常见的脲酶抑制剂如莫能菌素已经被国家禁用,山东华昌动保生产的优兰宝丝兰提取物就可以很好的解决这个问题。大量研究报道称丝兰提取物中的有效成分能减少粪尿中和肠道内氨气的产生,提高饲料中氮的利用率。目前在反刍中被广泛的应用,其作用机制为丝兰提取物可通过抑制脲酶的活性减少氨气的产生。许多研究报道,丝兰提取物是一种脲酶抑制剂,通过证实其有明显的抑制脲酶活性的作用。同时还能减少氨气的排放,调节肠道微环境和抑菌作用等多种功能。抑制脲素酶的活性,从而使蛋白质和非蛋白氮分解减慢,瘤胃内氨浓度下降,pH值降低,可让瘤胃微生物充分利用氮源,合成机体所需要的营养因子,促进生长,同时也避免了瘤胃氨瞬间过高引起瘤胃酸中毒或死亡。

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