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解析了牛瘤胃微生物優勢脲酶并獲得新型植物源脲酶抑制劑，對尿素飼料高效利用和微生物群靶向功能調控具有重要意義。相關研究成果發表在《宏（iMeta）》上。
微生物群落在各種生態系統中發揮著關鍵作用，但目前有效調控靶向微生物功能的技術仍然有限。其中，尿素分解菌分泌的脲酶因活性過強易導致尿素氮的浪費，因此有必要建立新的靶向調控技術實現脲酶的高效抑制。
研究人員開發了優勢酶結構驅動的微生物組靶向功能調控方法，實現了對微生物組功能的精確調控。為了驗證這個方法，研究人員通過宏基因組分析，鑒定出優勢脲酶基因及其微生物基因組，發現了來自琥珀酸弧菌科新菌屬，重建了完整的脲酶基因簇與尿素代謝通路，通過分子對接篩選，鑒定到新型高效植物源脲酶抑制劑。人工瘤胃模擬系統驗證表明，脲酶抑制劑表小檗堿通過結合到脲酶活性中心阻礙尿素進入，從而降低尿素分解速度并提高氮利用率。研究建立了結合結構生物學和虛擬篩選的技術體系，實現靶標微生物組功能的靶向調控，創制的新型脲酶抑制劑為牛羊豆粕減量替代提供了產品支撐。
該研究得到國家自然科學基金和中國農業科學院科技創新工程等項目的支持。（通訊員 付松川）
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/imt2.70032
