反刍动物体内尿素循环及其转运蛋白的分子调控机制研究进展

甘水燕，刘 虎，周建伟＊

草地农业生态系统国家重点实验室；兰州大学草地农业科技学院，甘肃兰州 730020

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与单胃动物相较而言，反刍动物氮素利用效率较低，仅为氮素总摄入量的20%～36%，其剩余的氮主要以粪和尿的形式排出体外[1]。同时，粪和尿中所含有的尿素经氨化反应则会生成氨气，而大量的氨气排放到空气中会危害生态环境安全，甚至威胁人类健康。据报道，畜牧业生产所排放的氮占全球氮排放总量的76%[2]，尤其是在高度集约化养殖模式下，氮排放量将会更高[3]。因此，反刍动物日粮氮利用率低不仅造成了环境污染问题，还导致了饲料资源浪费，同时还提高了生态与生产成本。现阶段，全球生态环境问题面临着严峻的挑战，同时在饲料原料价格持续攀升以及“人畜争粮”矛盾日益突出等形势下，如何通过营养调控来提高反刍动物氮利用效率及解析反刍动物氮代谢机制已成为畜牧业现阶段研究的热点、重点和难点。虽然在哺乳动物体内都存在尿素循环机制，但是反刍动物由于瘤胃的存在而使得其体内的尿素循环具有了特殊的生物学意义。通过反刍动物瘤胃上皮细胞的扩散与转运，血液中的尿素分子能够重新循环进入胃肠道，在脲酶作用下迅速转化为氨态氮，其被瘤胃微生物捕获后可用于合成菌体蛋白，进而为宿主机体提供氨基酸营养[4]。由此可见，尿素再循环利用对维持反刍动物体内氮平衡具有重要意义，尤其是它在承受日粮氮素“胁迫”时，尿素再循环利用保证了动物机体对日粮氮素/氨基酸的需要。……