脲酶抑制剂及其在畜牧生产中的应用
中国养殖网 2007-11-27 8:37:15
牛、羊尿素中毒是饲喂含尿素日粮时常出现的现象。尿素本身无毒，但其分解的nh3和co2会很快进入血液并迅速积累，若超过一定限度则会引起氨中毒。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。反刍动物瘤胃微生物能产生脲酶，其活性相当高，而且较稳定，在瘤胃npn的分解中起重要作用，可迅速催化尿素水解。据报道，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[5]，因此单纯或直接使用尿素，既不安全也不方便，添加尿素同时添加脲酶抑制剂不仅可提高氨的利用率，也大大降低氨中毒的危险。齐德生等在牛的含尿素日粮中，按每千克干物质加入150mgaha，可使瘤胃内尿素分解速度降低42.6%；在体外人工瘤胃培养体系中，按每100ml培养液加入20、40、80mgaha，可使尿素分解速度分别降低60.8%、59.4%和62.7%[6]。此外，在饲喂尿素饲料时，还必须注意少喂或禁喂如黄豆、豆饼、南瓜、红三叶、开花苜蓿等有较高活性脲酶的饲料，否则会增加尿素中毒的危险，但如果此时使用脲酶抑制剂，就可有效的防止氨中毒或氨应激。
氨是公认的应激源和动物圈舍中最有害的气体之一。氨可诱导家禽、猪及实验动物多种呼吸道疾病的发生，单胃动物饲养在高浓度氨环境中，呼吸道支原体、病毒、细菌继发性感染加重。鸡对氨格外敏感，在5mg/kg氨的长期作用下，鸡的健康会受到影响。脲酶抑制剂在肠道内作用于脲酶的活性中心使之失活，并随粪便一起排出体外继续发挥作用，能降低畜禽圈舍中的氨气浓度。目前，丝兰提取物和其除臭剂（如除臭灵）的除臭效果在大量的试验中得到了证实。如在猪饲料中添加丝兰提取物，结果畜舍内氨的浓度6周内持续下降[7]。孙得发等试验表明，使用不同浓度（60，90，120mg/kg）脲酶抑制剂饲喂的肉仔鸡，其环境氨气浓度随时间增长呈快速上升的趋势，但各脲酶抑制剂添加组与对照组相比均极显著地降低了人工气候舱内的氨气浓度（p<0.01）[8]。中国农业科学院畜牧研究所研制的脲酶抑制剂饲料添加剂经过了急性毒性、慢性毒性、“三致”试验等药理检测,大量的试验证明对奶牛、肉牛、肉羊无残留和无毒副作用,而且可以消除家畜粪便臭味,控制规模化饲养所造成的环境污染[9]。此外，在畜禽粪便中直接喷洒脲酶抑制剂也可达到控制环境氨污染的目的。
许多文献报道，肉鸡腹水症的发生与肠道氨密切相关。在饲料中添加脲酶抑制剂可以降低肉鸡小肠及大肠内脲酶活性和氨含量。氨浓度的降低可使肠粘膜的更新率及门静脉回流器官耗氧量降低。这些组织耗氧量的降低可提供额外的氧以应付腹水症带来的应激,使死亡率降低。美国阿肯色州立大学的研究小组发现，在日粮中添加125mg/kg脲酶抑制剂后，肠道内氨浓度平均下降49.4%。张万顺等采用在每千克饲料中添加脲酶抑制剂（由美国dpi公司提供）125mg、除臭剂120mg的饲料饲喂肉鸡，与对照组比较，腹水症发病率和死亡率分别下降12.1%和12.65%[10]。
张倩等在日粮中添加一种脲酶抑制剂提高了育肥牛的生长性能和饲料转化率[11]。叶玉忠等对利用脲酶抑制剂饲喂小肥牛的增重效果进行比较试验，试验组牛的头均总增重、平均屠宰率比对照组分别提高50%和1.49%，差异极显著（p<0.01）[12]。赵英春等报道脲酶抑制剂属营养型瘤胃调控剂，能调节奶牛瘤胃微生物的代谢，增加纤维素的消化率和微生物蛋白的合成，可以提高产奶量22.8%，提高乳脂率0.07%[13]。左福元等在无豆饼日粮条件下使用hq作脲酶抑制剂，奶牛的平均日产奶量可增加1.78～1.85kg，提高8.73%～9.07%[14]。
脲酶抑制剂作为一种新型饲料添加剂在国外（如美国、加拿大等）的应用已较为广泛，近年来在国内也开始重视脲酶抑制剂的合成与应用研究。脲酶抑制剂己被列为我国农业部和科技部的推广项目，成为跨世纪新技术的重点工程之一。脲酶抑制剂的开发使用将对我国高效农业提供新的技术保证，对于调整畜牧业产业结构，大力发展草食家畜养殖具有重要意义。以后的研究方向主要在以下几方面：①目前有些脲酶抑制剂对动物的作用机理仍不十分清楚，还停留在表观上，需要深入研究其功能与生理生化机制的关系；②曾有脲酶抑制剂对改善奶牛繁殖机能有一定效果的报道，但其机理尚不明了；③脲酶抑抑剂对其它营养物质的消化率和氮代谢是否存在互作效应；④应多研制开发脲酶抑制剂的新品种、降低其使用成本。
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