脲酶抑制剂在畜牧生产中的应用浅析

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　　 在畜牧生产当中，蛋白质对于提高畜牧业产量具有重要作用。对于反刍动物来说，尿素是一种可以利用的蛋白质资源。为了促进其对尿素的有效利用，可以通过应用脲酶抑制剂降低尿素的分解速度，能够有效促进畜牧业产量的提高。
　　一、脲酶抑制剂的类型与作用机理
　　1、脲酶抑制剂的类型
　　（1）氧肟酸类化合物
　　氧肟酸类化合物中，乙酰氧肟酸与辛酰氧肟酸是两种较为常见的脲酶抑制剂，目前我国已批准将乙酰氧肟酸用于饲料添加剂，具有十分明显的应用效果。氧肟酸类化合物主要是通过分子内部的-NHOH结构发挥脲酶活性抑制作用，其抑制作用受化合物链的长度影响，乙酰氧肟酸的抑制作用最为明显。根据相关研究，乙酰氧肟酸对于瘤胃尿素分解速度能够降低55.3%，提升利用率16.7%。目前主要用于奶牛、肉牛和肉羊的养殖。
　　（2）重金属盐
　　对于脲酶的抑制作用较为显著的重金属离子包括Mn2+、Ba2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+等，上述重金属离子中以Mn2+、Ba2+的抑制作用最强。目前重金属盐类已很少应用于脲酶抑制剂，主要原因为其对于其他类型的酶也具有抑制作用。
　　（3）二胺、三胺类化合物
　　二胺、三胺类化合物在结构上与尿素具有较高的相似性，因此能够发挥对脲酶的竞争性抑制作用。以N-丁基硫代磷酸三酰胺、环己磷酰三胺较为常见。在关于N-丁基硫代磷酸三酰胺的研究中，随着用量的增加，脲酶活性具有显著下降趋势，当用量为26mg时，脲酶活性下降46.7%;用量52mg时活性下降64.4%。
　　（4）丝兰类提取物
　　丝兰类提取物主要是指天然类固醇萨酒皂角苷，该种物质不直接发挥对脲酶的抑制作用，根据相关研究，其原理在于与脲酶分解所生成的氨气相结合，起到降低氨气含量的效果。
　　（5）醌类化合物
　　常用于脲酶抑制剂的醌类化合物包括氢醌、对苯醌。其作用方式中，能够将脲酶的巯基氧化为二硫桥使其活性下降。一般氢醌的用量为30-60mg/kg。
　　（6）异位酸类化合物
　　异位酸类化合物主要为支链脂肪酸，具体包括异已酸、异丁酸和异戊酸等，此外还包括一种胺磷酸，能够有效抑制瘤胃微生物脲酶，同时不对有机物消化以及挥发性脂肪酸浓度构成影响。
　　（7）多聚甲醛
　　多聚甲醛是一种应用较广的脲酶抑制剂，主要通过脲酶失活原理，发挥减缓尿素分解的作用。
　　2、脲酶抑制剂的作用机理
　　脲酶是一种微生物所产生的酶蛋白，在土壤、豆类果实与动物消化道中较为常见。在水分作用下，能够使尿素分解产生氨和二氧化碳，同时还可与几类尿素衍生物反应。根据反刍动物蛋白质合成原理，在向饲料中添加尿素、胺盐等外源性非蛋白氮时，上述物质在瘤胃中快速分解生成大量的氨，无法达到有效的利用作用，还会对反刍动物的代谢产生不利影响。脲酶抑制剂主要通过抑制肠道脲酶活性，减少尿素所生成的外源氨，能够发挥有效控制动物体内氨浓度的作用。其作用机理根据脲酶抑制剂种类，可以分为竞争性抑制、调控脲酶分子表达、使脲酶变性失活、夺去脲酶辅助因子Ni2+、抗原和抗体免疫反应等。
　　二、脲酶抑制剂在畜牧生产中的应用
　　1、节省蛋白质饲料的使用
　　通过在饲料中添加脲酶抑制剂，能够有效节省蛋白质饲料的使用。其主要作用包括以下两方面。第一方面，在饲料中添加尿素的情况下，应用脲酶抑制剂具有提升尿素利用率的作用，能够在一定程度上代替蛋白质类饲料，起到节约饲料成本的作用。一项研究表明，在饲料中添加脲酶抑制剂可减缓山羊瘤胃内氨的释放速度，使得尿素氮能够代替山羊精料补充料总氮量的47%。第二方面，在饲料中不添加尿素的情况下，脲酶抑制剂也有助于提升微生物蛋白质合成量。原因在于瘤胃内80%的蛋白质能够降解成氨，从而使脲酶抑制剂发挥降低氨的释放速度的作用。
　　2、避免氨中毒问题
　　尿素分解过程中产生的NH3与CO2如果超过一定限度，会造成氨中毒的问题，比如在血氨浓度为1-4mg/100ml时会使牛发生中毒，达到10-29mg/100ml会造成牛死亡。研究表明尿素分解生成氨的速度高于瘤胃微生物利用氨速度的4倍，很容易造成氨中毒，應用脲酶抑制剂能够有效改善这一问题。在一项研究中，在牛饲料中添加尿素的同时，在每kg干物质当中添加150mgAHA，能够有效降低瘤胃尿素分解速度42.6%。
　　3、提高生产性能
　　应用脲酶抑制剂可以起到提升生长性能与饲料转化率的效果。在一项对小肥牛增重效果的研究中，应用脲酶抑制剂提升平均屠宰率1.49%。在针对奶牛的研究中，应用乙酰氧肟酸对于产奶量和乳脂率的提高具有显著效果，作用分别为22.8%和0.07%。
　　4、改善养殖环境
　　在动物饲养过程中，氨对养殖环境具有很大的负面影响，容易造成养殖动物的呼吸道疾病。脲酶抑制剂通过影响氨的生成，起到改善养殖环境的效果，使养殖环境的氨气浓度显著下降。实际应用当中，许多实验证明了丝兰提取物降低氨气浓度的有效性。比如，在猪饲料中添加丝兰提取物能够显著降低养殖场所内的氨浓度。与此同时，许多实验也证实脲酶抑制剂对于养殖动物不会造成毒副作用。另外，还可以直接向畜禽粪便喷洒脲酶抑制剂，发挥降低氨气浓度的效果。
　　5、防治肉鸡腹水症
　　肉鸡腹水症与肠道内氨的含量具有显著相关性，因此脲酶抑制剂可以有效用于肉鸡腹水症的防治。其主要作用原理为降低门静脉回流器官耗氧量，增加额外氧含量，用于应对腹水症所造成的应激，从而有效减少死亡率。
　　（作者单位：164100黑龙江省五大连池市畜牧站）
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