紅三葉草提取物獲批準(zhǔn)為脲酶抑制劑新飼料添加劑

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近日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布公告（第692號），由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所牽頭，聯(lián)合湖南菲托葳植物資源有限公司和中優(yōu)乳奶業(yè)研究院（天津）有限公司研發(fā)的“紅三葉草提取物（有效成分為刺芒柄花素、鷹嘴豆芽素A）”獲批準(zhǔn)為新飼料添加劑產(chǎn)品。

紅三葉草提取物是以紅三葉草為原料，經(jīng)醇提、濃縮、脫脂、精制、沉淀和干燥等工藝制得的以刺芒柄花素和鷹嘴豆芽素A為有效成分的飼料添加劑，用于育成期奶牛和成年奶牛飼料，具有抑制瘤胃微生物脲酶活性、抑制瘤胃氨氮釋放速度和提高氮利用率的功能。該產(chǎn)品在添加尿素的日糧中應(yīng)用效果突出，在提高反芻動物生產(chǎn)性能和豆粕減量替代方面具有巨大潛力。

對于牛羊等反芻動物而言，尿素是重要的非蛋白氮飼料。2012年歐洲食品安全局發(fā)布研究報告中明確，尿素（每天不超過0.3 g/kg體重）對動物和人體均沒有安全性風(fēng)險。美國和歐盟等奶業(yè)發(fā)達(dá)國家奶牛日糧配方中，尿素推薦添加量為不超過全混合日糧干物質(zhì)采食量的1%，約200克/牛/天。經(jīng)調(diào)研文獻(xiàn)，國外53個奶牛日糧配方中，尿素的平均添加量為160 g/牛/天。國際上已經(jīng)把尿素飼料作為牛羊等反芻動物重要的氮源營養(yǎng)素，在健康養(yǎng)殖中發(fā)揮了重要作用。經(jīng)測算，我國每年尿素需求量為350萬噸，氮替代量相當(dāng)于2377萬噸豆粕，替代效果非?？捎^，是實現(xiàn)“豆粕減量、節(jié)本增效”目標(biāo)的重要突破口。

但是，在我國日糧結(jié)構(gòu)模式下，尿素利用率偏低，“想加而不敢加”的問題突出。在瘤胃內(nèi)，微生物脲酶是催化尿素分解的唯一酶，脲酶活性過高導(dǎo)致尿素分解過快，無法被微生物及時利用合成優(yōu)質(zhì)的微生物蛋白，而被吸收進(jìn)血并以尿素形式排放體外，容易造成氮浪費和氨中毒。因此，適當(dāng)抑制脲酶活性，有助于提高尿素氮利用效率，促進(jìn)微生物蛋白合成和乳蛋白前體物有效供給。脲酶抑制劑則是降低尿素分解速度的有效產(chǎn)品。

中國農(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)隊潛心研究尿素氮高效利用三十年，堅持“基礎(chǔ)理論研究驅(qū)動產(chǎn)品創(chuàng)制開發(fā)”的科學(xué)思想，以“尿素分解菌與脲酶多樣性基礎(chǔ)—優(yōu)勢脲酶鑒定與結(jié)構(gòu)解析—脲酶抑制劑篩選與生產(chǎn)”為主線，開展系統(tǒng)性研究。研究建立了瘤胃尿素分解菌分離培養(yǎng)新方法，分離并準(zhǔn)確鑒定12個菌種28株具有脲酶活性的尿素分解菌，拓展全球尿素分解菌數(shù)量46%；揭示了瘤胃尿素分解菌與脲酶基因多樣性高的基礎(chǔ)特征，構(gòu)建庫容1.4萬的瘤胃脲酶基因數(shù)據(jù)庫，結(jié)合宏基因組方法鑒定高豐度、高共有性、高活性的優(yōu)勢脲酶基因簇，利用冷凍電鏡揭示優(yōu)勢脲酶蛋白結(jié)構(gòu)特征；應(yīng)用分子對接技術(shù)靶向脲酶活性中心，篩選出鷹嘴豆芽素A和刺芒柄花素等脲酶抑制劑，發(fā)揮高效抑制作用，優(yōu)化從紅三葉草中提取鷹嘴豆芽素A和刺芒柄花素的工藝，有效成分含量達(dá)20%以上；經(jīng)第三方機構(gòu)奶牛飼養(yǎng)試驗評價，紅三葉草提取物產(chǎn)品顯著抑制奶牛瘤胃脲酶活性，降低瘤胃氨氮釋放速度37.4%以上，提高氮利用效率12.8%以上，提高產(chǎn)奶量9.6%以上。紅三葉草提取物產(chǎn)品實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，在江蘇、浙江和甘肅等地開展示范應(yīng)用，顯著降低奶牛豆粕用量，提高尿素氮利用率和產(chǎn)奶性能。

紅三葉草提取物新飼料添加劑品種的成功應(yīng)用，標(biāo)志著反芻動物脲酶抑制劑創(chuàng)制實現(xiàn)了從化學(xué)合成品到植物天然產(chǎn)物的跨越，更加安全、綠色、高效。新一代植物提取物瘤胃脲酶抑制劑將為尿素高效利用提供強有力支撐，對于助力國家豆粕減量替代和提高養(yǎng)殖效益具有重要戰(zhàn)略意義。

農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 雷少斐

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