脲酶抑制劑在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用淺析

王海濤

我國(guó)農(nóng)業(yè)部與科技部已經(jīng)將脲酶抑制劑的推廣與應(yīng)用列為國(guó)家級(jí)的推廣項(xiàng)目，是國(guó)家新技術(shù)重點(diǎn)工程之一。脲酶抑制劑在畜牧生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用是我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的新方向，對(duì)調(diào)整畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，保證我國(guó)畜牧業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。

一、脲酶抑制劑概述

脲酶抑制劑是一種特殊的飼料添加劑，能夠直接或間接抑制脲酶活性。脲酶抑制劑的研究起源于防止土壤肥料尿素分解損失的研究，緊隨其后，人們開(kāi)始研究如何利用脲酶抑制劑防止尿素重新分解進(jìn)入人體。目前，脲酶抑制劑在美國(guó)、加拿大等畜牧業(yè)較發(fā)達(dá)的國(guó)家已經(jīng)廣泛應(yīng)用，我國(guó)對(duì)于脲酶抑制劑在畜牧方面應(yīng)用性的研究從上世紀(jì)90年代開(kāi)始，1998年7月7日，農(nóng)業(yè)部正式批準(zhǔn)脲酶抑制劑作為飼料添加劑。

脲酶又叫尿素酶，是一種含鎳的寡聚酶，其系統(tǒng)命名為酰胺水解酶，它普遍存在于細(xì)菌、真菌、動(dòng)物以及人體中。脲酶具有絕對(duì)專(zhuān)一性，能夠特異性地催化尿素分解為二氧化碳和氨氣。在畜牧喂養(yǎng)中，人們普遍使用尿素代替動(dòng)物日糧中的蛋白質(zhì)，因其價(jià)格便宜、獲取方便、使用高效，一公斤尿素相當(dāng)于2.6公斤可消化粗蛋白質(zhì)。但是尿素在脲酶的作用下，分解速度極快，是微生物對(duì)其利用速度的4倍，尿素的利用率不高，且容易讓動(dòng)物氨中毒。研究發(fā)現(xiàn)，可以通過(guò)使用脲酶抑制劑抑制脲酶活性來(lái)達(dá)到解決這一問(wèn)題的目的。

脲酶抑制劑種類(lèi)很多，目前的數(shù)量達(dá)到百余種。不同種類(lèi)的脲酶抑制劑作用效果也有所不同，目前可將脲酶抑制劑分為兩大類(lèi)：一種是無(wú)機(jī)化合物類(lèi)，如重金屬鹽類(lèi)、硼酸鹽、氯化物、氟化物、磷酸鹽、硝酸鎳等;一種是有機(jī)化合物類(lèi)，如異丁酸、異戊酸等異位酸類(lèi)化合物，及尿素衍生物、多聚甲醛、多元酚、碘乙酰胺、磷酰胺類(lèi)化合物等。

二、脲酶抑制劑的應(yīng)用

1、在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用

脲酶抑制劑在畜牧業(yè)的應(yīng)用研究中，對(duì)于反芻動(dòng)物生產(chǎn)應(yīng)用的研究較多，實(shí)際應(yīng)用也相對(duì)廣泛。牛羊等反芻動(dòng)物瘤胃中棲息著許多微生物，其中70%的瘤胃細(xì)菌是以尿素等非蛋白氮（NPN）分解產(chǎn)生的氨為唯一氮源。其作用機(jī)理是瘤胃中的微生物產(chǎn)生脲酶，而脲酶將尿素分解成氨和二氧化碳，反應(yīng)公式為CON2H4+H2O=2NH3+CO2，瘤胃微生物利用氨形成菌體蛋白，從而為反芻動(dòng)物提供營(yíng)養(yǎng)素。在整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，尿素分解氨的速度過(guò)快，大量的氨得不到有效利用，造成了氮源浪費(fèi)。脲酶抑制劑便是通過(guò)抑制脲酶的活性，使瘤胃內(nèi)尿素的分解速度降低，從而提高反芻動(dòng)物對(duì)氨的利用率，改善了尿素的利用方法，增加菌體蛋白質(zhì)的合成。據(jù)研究，在反芻動(dòng)物喂養(yǎng)中，進(jìn)入身體的尿素有67%用來(lái)合成微生物蛋白，利用脲酶抑制劑能夠讓尿素分解速度降低55.3%，尿素氮的利用率提升16.7%。尿素的利用率提升，能夠節(jié)省大量?jī)r(jià)格昂貴的餅粕類(lèi)蛋白質(zhì)飼料，從而降低了飼養(yǎng)的成本。即使在日糧中沒(méi)有添加尿素，使用脲酶抑制劑也能夠提高粗蛋白質(zhì)利用率和粗纖維的消化率。

牛羊等反芻動(dòng)物在養(yǎng)殖過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生尿素中毒的現(xiàn)象。尿素分解的NH3與CO2本身沒(méi)有毒性，但由于分解速度過(guò)快，會(huì)迅速進(jìn)入血液并大量蓄積，很容易造成反芻動(dòng)物氨中毒。當(dāng)血液中氨的濃度達(dá)到1～4mg/100ml時(shí)，就會(huì)引發(fā)氨中毒，當(dāng)血氨濃度達(dá)到10～29mg/100ml時(shí)，就會(huì)引起反芻動(dòng)物死亡。而且，在反芻動(dòng)物喂養(yǎng)中單純使用尿素并不科學(xué)，在飼喂尿素之后，反芻動(dòng)物的飲水必須嚴(yán)格限制，還不能飼喂黃豆、黑豆、豆餅等飼料，在使用尿素的同時(shí)添加脲酶抑制劑，能夠有效避免氨中毒或氨應(yīng)激。

在反芻動(dòng)物飼料中添加脲酶抑制劑，不僅能提升尿素利用率，降低成本，提高安全性，還能夠使反芻動(dòng)物的生理達(dá)到平衡，動(dòng)物更加健康，促進(jìn)牛羊產(chǎn)肉量或產(chǎn)奶量的提升。據(jù)實(shí)踐證明，添加脲酶抑制劑奶牛產(chǎn)奶量會(huì)增加15%左右，肉牛增重達(dá)到18.7%。與此同時(shí)，反芻動(dòng)物的飼養(yǎng)中以脲酶抑制劑為添加劑，還能夠減少牲畜糞尿中的臭氣和廢水，降低對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境的污染。

2、在單胃動(dòng)物中的應(yīng)用

在畜禽飼養(yǎng)過(guò)程中，氨氣是公認(rèn)的應(yīng)激源和動(dòng)物圈舍危害最為嚴(yán)重的氣體，氨氣能誘導(dǎo)家禽、豬等單胃動(dòng)物發(fā)生多種呼吸道疾病，在高濃度氨氣中飼養(yǎng)的單胃動(dòng)物免疫力會(huì)下降。在畜牧養(yǎng)殖業(yè)中，雞對(duì)氨格外敏感，長(zhǎng)期生活在5mg/kg氨環(huán)境下的雞，很容易產(chǎn)生健康問(wèn)題。豬的排泄物中，有60%～80%的氨集中在尿液中，這些氨中有97%為尿素氨，尿液排出體外后，在糞便中脲酶的作用下，會(huì)快速轉(zhuǎn)化為氨氣揮發(fā)在空氣中，不僅使動(dòng)物圈舍環(huán)境遭到破壞，還會(huì)污染大氣。

脲酶抑制劑在進(jìn)入禽畜腸道內(nèi)之后，會(huì)使脲酶的活性得到有效抑制，并隨糞便一起排出體外，繼續(xù)發(fā)揮作用，從而降低動(dòng)物圈舍中的氨氣濃度。而且，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，脲酶抑制劑對(duì)飼養(yǎng)的禽畜安全無(wú)殘留，無(wú)毒副作用。

肉雞腹水癥是肉雞養(yǎng)殖業(yè)面臨的一大難題。腹水癥的發(fā)病原因是多方面的，禽舍環(huán)境中的氨氣濃度過(guò)高，會(huì)刺激肉雞上呼吸道粘膜，氨氣被吸入肺中，使血氨濃度提高，導(dǎo)致肉雞慢性缺氧，從而引發(fā)腹水癥。另一方面，肉雞腹水癥的發(fā)生與腸道內(nèi)氨的濃度也密切相關(guān)。在肉雞日糧中添加脲酶抑制劑，一方面可降低雞糞便中尿素的分解，使雞舍氨濃度下降，另一方面，能夠降低肉雞小腸及大腸內(nèi)脲酶活性和氨濃度，延緩腸粘膜的更新速度，降低耗氧量，從而避免腹水癥的發(fā)生。

（作者單位：164123黑龍江省五大連池市團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)政府）