近日，中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所奶產(chǎn)品質(zhì)量與風險評估科技創(chuàng)新團隊解析了牛瘤胃微生物優(yōu)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(diào)控具有重要意義。相關研究成果發(fā)表在《宏（iMeta）》上。
微生物群落在各種生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著關鍵作用，但目前有效調(diào)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(diào)控技術實現(xiàn)脲酶的高效抑制。
研究人員開發(fā)了優(yōu)勢酶結(jié)構(gòu)驅(qū)動的微生物組靶向功能調(diào)控方法，實現(xiàn)了對微生物組功能的精確調(diào)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(yōu)勢脲酶基因及其微生物基因組，發(fā)現(xiàn)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(tǒng)驗證表明，脲酶抑制劑表小檗堿通過結(jié)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(jié)合結(jié)構(gòu)生物學和虛擬篩選的技術體系，實現(xiàn)靶標微生物組功能的靶向調(diào)控，創(chuàng)制的新型脲酶抑制劑為牛羊豆粕減量替代提供了產(chǎn)品支撐。
該研究得到國家自然科學基金和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)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
