大蒜素促进奶牛瘤胃微生物群尿素氮代谢流

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研究发现，大蒜素通过抑制牛瘤胃脲酶活性和调控微生物群结构，可促进尿素氮转化为微生物氮，为尿素饲料高效利用调控提供了重要参考。相关研究成果发表在《微生物组（Microbiome）》上。

尿素是反刍动物豆粕减量替代的重要“开源”饲料，有利于微生物氮合成，但因瘤胃脲酶活性过强，易导致尿素氮的浪费。大蒜素是大蒜的重要天然产物，在饲料中常作为诱食剂使用，同时具有抑菌、抑制甲烷产生等作用。科研团队前期研究发现，大蒜素有抑制瘤胃尿素分解作用，但大蒜素对于瘤胃脲酶和尿素氮代谢调控机制仍不清楚。

研究发现，大蒜素能抑制瘤胃脲酶活性，大蒜素与脲酶活性中心关键氨基酸残基结合形成占位效应进而阻碍尿素结合。利用人工瘤胃模拟系统，证实了大蒜素显著减缓瘤胃尿素水解和氨的产生。研究还发现，大蒜素能改变瘤胃微生物群落结构，抑制能量产生菌和反硝化细菌生长。通过尿素代谢流分析表明，尿素氮不仅转化成微生物氨基酸，还能转化成氨基糖氮和嘌呤嘧啶氮等，而大蒜素促进了尿素氮向微生物氨基酸、核苷酸等含氮化合物的转化，尿素氮利用率提高42%。

该研究得到国家重点研发计划等项目的支持。（通讯员 付松川）

原文链接：https://doi.org/10.1186/s40168-025-02111-z