脲酶抑制剂的作用机理及以脲酶抑剂为核心的佳农预混料的应用
1前言
以饼类饲料或尿素为主要氮源饲喂奶牛时,粗蛋白质在瘤胃内的降解率可达到70%以上,降解后产生的氨远远超过了瘤胃微生物的利用能力,不仅造成蛋白质资源的浪费,限制了奶牛的生产水平,严重时还会导致奶牛氨应激或氨中毒。瘤胃微生物脉酶活性高低是决定瘤胃内氨浓度的关键因素,所以研究控制瘤胃脉酶活性的抑制剂是目前国际上反刍动物营养研究的热点。美国Walkeir(1994, 1996)系统研究了脲酶抑制剂的应用,用125ppm的脲酶抑制剂使氨浓度降低了49.4%,明显提高了饲料利用效率。蛋白质饲料不足和降解速度是限制我国奶牛生产水平的重要因素,因此更有必要研究应用脲酶抑制剂新技术,提高奶牛对氨的利用效率,达勤降低饲成本、改善牛群健康和充分发挥奶牛遗传潜力的目标。
2脲酶抑制剂提高瘤胃微生物蛋白质合成量的研究
用带有8个发酵罐的瘤胃持续发酵装置,按主加启和冯仰廉的方法进行接种和操作,每千克日粮干物质25毫克添加脲酶抑制剂。测定发酵不同天数的氨浓度,用32P同位素法测定微生物蛋白质的合成量。研究结果表明脲酶抑制剂使尿素分解速度降低56.8% (P<0.01)(表1),粗蛋白利用效率提高16.7% (P<0.01)(表2)。
表1脲酶抑制剂对尿素分解的抑制效果(NH3-N, mg/100ml)
试验天数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
14 |
20 |
24 |
30 |
40 |
平均 |
对照组 |
30±1 |
46±4 |
44±2 |
59±3 |
54±3 |
52±3 |
50±2 |
43±1 |
45±2 |
42±1 |
46.5 |
抑制组 |
20±1 |
18±3 |
19±2 |
18±3 |
22±1 |
20±2 |
17±3 |
23±1 |
22±1 |
22±1 |
20.1 |
降低幅度(%) |
33.3 |
60.9 |
56.8 |
69.5 |
59.3 |
61.5 |
66.0 |
46.5 |
51.1 |
47.6 |
56.8 |
表2脲酶抑制剂对瘤胃微生物蛋白质合成量的影响(32P,cpm)
试验天数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
10 |
14 |
20 |
24 |
30 |
40 |
平均 |
对照组 |
177±6 |
174±7 |
190±6 |
178±9 |
231±8 |
180±8 |
180±8 |
193±7 |
182±9 |
184±8 |
191.9 |
抑制组 |
204±8 |
202±8 |
221±7 |
209±4 |
269±7 |
210±4 |
210±4 |
226±5 |
213±3 |
216±4 |
223.9 |
降低幅度(%) |
15.3 |
16.1 |
16.3 |
17.4 |
16.5 |
16.7 |
16.7 |
17.1 |
17.0 |
17.4 |
16.7 |
3脲酶抑制剂对不同氮源日粮的调控机理
3.1当日粮以饼类为蛋白质来源时
对我国主要的植物蛋白质饲料的降解率测定表明,菜籽饼、棉籽饼和大豆饼在瘤胃内48小时的降解率分别为90.31%, 84.60%和94.05%(王加启和冯仰廉,1996)。按降解率平均为80%计算,假设一头奶牛每天进食一千克饲料蛋白质,则有800克蛋白质在瘤胃内被降解成氨,其中80%被转化为微生物蛋白质:约640克,20%在肝脏内食成内源尿素,约56克((1000-640) /6.25/0.46),尿素氮转化为瘤胃微生物蛋白质的效率为67%王加启和冯仰廉,1996),即37.5克尿素转化为108克微生物蛋白质,其余18.5克尿素随尿排出体外。使用脲酶抑制剂后,可以提高尿素氮利用效率16.7%,即增加27克瘤胃微生物蛋白质,使尿中尿素的排除量从18.5克减少到9克,降低51.4%(图1)。这表明“即使日粮内不含尿素,由于内源尿素循环,奶牛的瘤胃内仍含有56克内源尿素,此时用“脲酶抑制剂控制脲酶的活性,能够增加瘤胃微生物蛋白质合成量25%,提高产奶量,避免氨应激,减少氨对环境的污染程度51.4%。
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