反刍动物为什么要用脲酶抑制剂—丝兰提取物?
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 。
【反刍动物为什么要用脲酶抑制剂—丝兰提取物?】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 。
脲酶抑制剂
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 。
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在反刍动物饲养中应用脲酶抑制剂的效果主要体现在以下两方面:
提高尿素等非蛋白氮饲料的利用效率和安全性
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 。
提高瘤胃中内源尿素的利用效率
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