近日，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所奶業(yè)創(chuàng)新團隊首次鑒定牛瘤胃微生物優(yōu)勢脲酶冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，篩選獲得新型植物源綠色脲酶抑制劑表小檗堿。研究成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《iMeta》，為反芻動物尿素氮高效利用和豆粕減量提供了指導(dǎo)。
我國大豆進口依賴度高達85%，制約我國糧食安全與養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。為此，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部開展實施了飼用豆粕減量替代行動，陸續(xù)發(fā)布《飼用豆粕減量替代三年行動方案》等多個重要文件，將豆粕減量替代上升為養(yǎng)殖業(yè)重大需求。盡管反芻動物飼料中豆粕占比相對單胃動物低一些，但反芻動物豆粕替代資源豐富、可操作性強，因此成為優(yōu)先實破方向，反芻動物豆粕替代研究熱度不降反增。長期以來，尿素被用于反芻動物飼料，以替代部分蛋白質(zhì)飼料和促進微生物氮合成。但是，由于瘤胃中微生物的脲酶活性過強，導(dǎo)致尿素利用率偏低，嚴重的話還會導(dǎo)致氨中毒。針對此瓶頸開發(fā)新型尤其是綠色脲酶抑制劑對于提高飼料中尿素用量和利用率具有重要意義，也是促進豆粕減量替代的關(guān)鍵路徑之一。
面向新型綠色脲酶抑制劑研發(fā)的重大需求，奶業(yè)創(chuàng)新團隊研究員趙圣國與研究員王加啟等科研人員針對牛瘤胃優(yōu)勢脲酶結(jié)構(gòu)認識空白導(dǎo)致的新型脲酶抑制劑開發(fā)效率低問題，開展了“瘤胃微生物優(yōu)勢脲酶鑒定—蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析—脲酶抑制劑篩選—抑制效果驗證”系統(tǒng)性科研攻關(guān)。篩選到的脲酶抑制劑表小檗堿為開發(fā)新型飼料添加劑提供了方向，也為豆粕減量替代提供了產(chǎn)品支撐。
據(jù)悉，奶業(yè)創(chuàng)新團隊長期從事反芻動物脲酶抑制劑飼料添加劑開發(fā)和尿素高效利用研究與推廣工作，近年來在理論基礎(chǔ)、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)制和示范應(yīng)用等方面取得了一系列突破，兩項脲酶抑制劑成果入選農(nóng)業(yè)火花技術(shù)。尤為重要的是，研發(fā)的第二代脲酶抑制劑紅三葉草提取物已于2023年獲批國家新飼料添加劑，通過成果轉(zhuǎn)化落地實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)與銷售，取得了良好的效果，充分踐行了國家豆粕減量替代行動。
