奶牛瘤胃微生物优势脲酶结构与绿色脲酶抑制剂

　　近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶产品质量与风险评估科技创新团队解析了牛瘤胃微生物优势脲酶并获得新型植物源脲酶抑制剂，对尿素饲料高效利用和微生物群靶向功能调控具有重要意义。相关研究成果发表在《宏（imeta）》上。

 

　　微生物群落在各种生态系统中发挥着关键作用，但目前有效调控靶向微生物功能的技术仍然有限。其中，尿素分解菌分泌的脲酶因活性过强易导致尿素氮的浪费，因此有必要建立新的靶向调控技术实现脲酶的高效抑制。

 

　　研究人员开发了优势酶结构驱动的微生物组靶向功能调控方法，实现了对微生物组功能的精确调控。为了验证这个方法，研究人员通过宏基因组分析，鉴定出优势脲酶基因及其微生物基因组，发现了来自琥珀酸弧菌科新菌属，重建了完整的脲酶基因簇与尿素代谢通路，通过分子对接筛选，鉴定到新型高效植物源脲酶抑制剂。人工瘤胃模拟系统验证表明，脲酶抑制剂表小檗碱通过结合到脲酶活性中心阻碍尿素进入，从而降低尿素分解速度并提高氮利用率。研究建立了结合结构生物学和虚拟筛选的技术体系，实现靶标微生物组功能的靶向调控，创制的新型脲酶抑制剂为牛羊豆粕减量替代提供了产品支撑。

 

　　该研究得到国家自然科学基金和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。（通讯员 付松川）

 

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/imt2.70032