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        脲酶抑制劑在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用淺析

        2020-05-11 05:54:55孫連榮
        農(nóng)民致富之友 2020年10期

        孫連榮

        在畜牧生產(chǎn)當(dāng)中,蛋白質(zhì)對于提高畜牧業(yè)產(chǎn)量具有重要作用。對于反芻動物來說,尿素是一種可以利用的蛋白質(zhì)資源。為了促進(jìn)其對尿素的有效利用,可以通過應(yīng)用脲酶抑制劑降低尿素的分解速度,能夠有效促進(jìn)畜牧業(yè)產(chǎn)量的提高。

        一、脲酶抑制劑的類型與作用機(jī)理

        1、脲酶抑制劑的類型

        (1)氧肟酸類化合物

        氧肟酸類化合物中,乙酰氧肟酸與辛酰氧肟酸是兩種較為常見的脲酶抑制劑,目前我國已批準(zhǔn)將乙酰氧肟酸用于飼料添加劑,具有十分明顯的應(yīng)用效果。氧肟酸類化合物主要是通過分子內(nèi)部的-NHOH結(jié)構(gòu)發(fā)揮脲酶活性抑制作用,其抑制作用受化合物鏈的長度影響,乙酰氧肟酸的抑制作用最為明顯。根據(jù)相關(guān)研究,乙酰氧肟酸對于瘤胃尿素分解速度能夠降低55.3%,提升利用率16.7%。目前主要用于奶牛、肉牛和肉羊的養(yǎng)殖。

        (2)重金屬鹽

        對于脲酶的抑制作用較為顯著的重金屬離子包括Mn2+、Ba2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+等,上述重金屬離子中以Mn2+、Ba2+的抑制作用最強(qiáng)。目前重金屬鹽類已很少應(yīng)用于脲酶抑制劑,主要原因為其對于其他類型的酶也具有抑制作用。

        (3)二胺、三胺類化合物

        二胺、三胺類化合物在結(jié)構(gòu)上與尿素具有較高的相似性,因此能夠發(fā)揮對脲酶的競爭性抑制作用。以N-丁基硫代磷酸三酰胺、環(huán)己磷酰三胺較為常見。在關(guān)于N-丁基硫代磷酸三酰胺的研究中,隨著用量的增加,脲酶活性具有顯著下降趨勢,當(dāng)用量為26mg時,脲酶活性下降46.7%;用量52mg時活性下降64.4%。

        (4)絲蘭類提取物

        絲蘭類提取物主要是指天然類固醇薩酒皂角苷,該種物質(zhì)不直接發(fā)揮對脲酶的抑制作用,根據(jù)相關(guān)研究,其原理在于與脲酶分解所生成的氨氣相結(jié)合,起到降低氨氣含量的效果。

        (5)醌類化合物

        常用于脲酶抑制劑的醌類化合物包括氫醌、對苯醌。其作用方式中,能夠?qū)㈦迕傅膸€基氧化為二硫橋使其活性下降。一般氫醌的用量為30-60mg/kg。

        (6)異位酸類化合物

        異位酸類化合物主要為支鏈脂肪酸,具體包括異已酸、異丁酸和異戊酸等,此外還包括一種胺磷酸,能夠有效抑制瘤胃微生物脲酶,同時不對有機(jī)物消化以及揮發(fā)性脂肪酸濃度構(gòu)成影響。

        (7)多聚甲醛

        多聚甲醛是一種應(yīng)用較廣的脲酶抑制劑,主要通過脲酶失活原理,發(fā)揮減緩尿素分解的作用。

        2、脲酶抑制劑的作用機(jī)理

        脲酶是一種微生物所產(chǎn)生的酶蛋白,在土壤、豆類果實與動物消化道中較為常見。在水分作用下,能夠使尿素分解產(chǎn)生氨和二氧化碳,同時還可與幾類尿素衍生物反應(yīng)。根據(jù)反芻動物蛋白質(zhì)合成原理,在向飼料中添加尿素、胺鹽等外源性非蛋白氮時,上述物質(zhì)在瘤胃中快速分解生成大量的氨,無法達(dá)到有效的利用作用,還會對反芻動物的代謝產(chǎn)生不利影響。脲酶抑制劑主要通過抑制腸道脲酶活性,減少尿素所生成的外源氨,能夠發(fā)揮有效控制動物體內(nèi)氨濃度的作用。其作用機(jī)理根據(jù)脲酶抑制劑種類,可以分為競爭性抑制、調(diào)控脲酶分子表達(dá)、使脲酶變性失活、奪去脲酶輔助因子Ni2+、抗原和抗體免疫反應(yīng)等。

        二、脲酶抑制劑在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用

        1、節(jié)省蛋白質(zhì)飼料的使用

        通過在飼料中添加脲酶抑制劑,能夠有效節(jié)省蛋白質(zhì)飼料的使用。其主要作用包括以下兩方面。第一方面,在飼料中添加尿素的情況下,應(yīng)用脲酶抑制劑具有提升尿素利用率的作用,能夠在一定程度上代替蛋白質(zhì)類飼料,起到節(jié)約飼料成本的作用。一項研究表明,在飼料中添加脲酶抑制劑可減緩山羊瘤胃內(nèi)氨的釋放速度,使得尿素氮能夠代替山羊精料補(bǔ)充料總氮量的47%。第二方面,在飼料中不添加尿素的情況下,脲酶抑制劑也有助于提升微生物蛋白質(zhì)合成量。原因在于瘤胃內(nèi)80%的蛋白質(zhì)能夠降解成氨,從而使脲酶抑制劑發(fā)揮降低氨的釋放速度的作用。

        2、避免氨中毒問題

        尿素分解過程中產(chǎn)生的NH3與CO2如果超過一定限度,會造成氨中毒的問題,比如在血氨濃度為1-4mg/100ml時會使牛發(fā)生中毒,達(dá)到10-29mg/100ml會造成牛死亡。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(yīng)用脲酶抑制劑能夠有效改善這一問題。在一項研究中,在牛飼料中添加尿素的同時,在每kg干物質(zhì)當(dāng)中添加150mgAHA,能夠有效降低瘤胃尿素分解速度42.6%。

        3、提高生產(chǎn)性能

        應(yīng)用脲酶抑制劑可以起到提升生長性能與飼料轉(zhuǎn)化率的效果。在一項對小肥牛增重效果的研究中,應(yīng)用脲酶抑制劑提升平均屠宰率1.49%。在針對奶牛的研究中,應(yīng)用乙酰氧肟酸對于產(chǎn)奶量和乳脂率的提高具有顯著效果,作用分別為22.8%和0.07%。

        4、改善養(yǎng)殖環(huán)境

        在動物飼養(yǎng)過程中,氨對養(yǎng)殖環(huán)境具有很大的負(fù)面影響,容易造成養(yǎng)殖動物的呼吸道疾病。脲酶抑制劑通過影響氨的生成,起到改善養(yǎng)殖環(huán)境的效果,使養(yǎng)殖環(huán)境的氨氣濃度顯著下降。實際應(yīng)用當(dāng)中,許多實驗證明了絲蘭提取物降低氨氣濃度的有效性。比如,在豬飼料中添加絲蘭提取物能夠顯著降低養(yǎng)殖場所內(nèi)的氨濃度。與此同時,許多實驗也證實脲酶抑制劑對于養(yǎng)殖動物不會造成毒副作用。另外,還可以直接向畜禽糞便噴灑脲酶抑制劑,發(fā)揮降低氨氣濃度的效果。

        5、防治肉雞腹水癥

        肉雞腹水癥與腸道內(nèi)氨的含量具有顯著相關(guān)性,因此脲酶抑制劑可以有效用于肉雞腹水癥的防治。其主要作用原理為降低門靜脈回流器官耗氧量,增加額外氧含量,用于應(yīng)對腹水癥所造成的應(yīng)激,從而有效減少死亡率。

        (作者單位:164100黑龍江省五大連池市畜牧站)

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