近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所奶業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次鑒定牛瘤胃微生物優(yōu)勢(shì)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(guó)際權(quán)威期刊《imeta》，為反芻動(dòng)物尿素氮高效利用和豆粕減量提供了指導(dǎo)。

我國(guó)大豆進(jìn)口依賴度高達(dá)85%，制約我國(guó)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(shí)施了飼用豆粕減量替代行動(dòng)，陸續(xù)發(fā)布《飼用豆粕減量替代三年行動(dòng)方案》等多個(gè)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(dòng)物飼料中豆粕占比相對(duì)單胃動(dòng)物低一些，但反芻動(dòng)物豆粕替代資源豐富、可操作性強(qiáng)，因此成為優(yōu)先實(shí)破方向，反芻動(dòng)物豆粕替代研究熱度不降反增。長(zhǎng)期以來，尿素被用于反芻動(dòng)物飼料，以替代部分蛋白質(zhì)飼料和促進(jìn)微生物氮合成。但是，由于瘤胃中微生物的脲酶活性過強(qiáng)，導(dǎo)致尿素利用率偏低，嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致氨中毒。針對(duì)此瓶頸開發(fā)新型尤其是綠色脲酶抑制劑對(duì)于提高飼料中尿素用量和利用率具有重要意義，也是促進(jìn)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(tuán)隊(duì)研究員趙圣國(guó)與研究員王加啟等科研人員針對(duì)牛瘤胃優(yōu)勢(shì)脲酶結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)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(shì)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(yàn)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(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事反芻動(dòng)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(xiàng)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(guó)家新飼料添加劑，通過成果轉(zhuǎn)化落地實(shí)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(guó)家豆粕減量替代行動(dòng)。