近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所奶產品質量與風險評估科技創新團隊研究發現,大蒜素通過抑制牛瘤胃脲酶活性和調控微生物群結構,可促進尿素氮轉化為微生物氮,為尿素飼料高效利用調控提供了重要參考。相關研究成果發表在《微生物組(Microbiome)》上。
尿素是反芻動物豆粕減量替代的重要“開源”飼料,有利于微生物氮合成,但因瘤胃脲酶活性過強,易導致尿素氮的浪費。大蒜素是大蒜的重要天然產物,在飼料中常作為誘食劑使用,同時具有抑菌、抑制甲烷產生等作用。科研團隊前期研究發現,大蒜素有抑制瘤胃尿素分解作用,但大蒜素對于瘤胃脲酶和尿素氮代謝調控機制仍不清楚。
研究發現,大蒜素能抑制瘤胃脲酶活性,大蒜素與脲酶活性中心關鍵氨基酸殘基結合形成占位效應進而阻礙尿素結合。利用人工瘤胃模擬系統,證實了大蒜素顯著減緩瘤胃尿素水解和氨的產生。研究還發現,大蒜素能改變瘤胃微生物群落結構,抑制能量產生菌和反硝化細菌生長。通過尿素代謝流分析表明,尿素氮不僅轉化成微生物氨基酸,還能轉化成氨基糖氮和嘌呤嘧啶氮等,而大蒜素促進了尿素氮向微生物氨基酸、核苷酸等含氮化合物的轉化,尿素氮利用率提高42%。
該研究得到國家重點研發計劃等項目的支持。(通訊員 付松川)
原文鏈接:https://doi.org/10.1186/s40168-025-02111-z