脲酶抑制劑的作用機制

1 脲酶的性質

脲酶又稱尿素酶，其系統命名為尿素酰胺水解酶（urea amidohydrolase），是由微生物產生的一類酶蛋白。其相對分子量為12 000～13 000，廣泛存在于土壤、豆類籽實以及動物消化道內。當pH值6.0～8.0時活性最高，失活溫度為70℃；有水存在時，脲酶能將尿素分解為氨和二氧化碳。脲酶還能與少數幾種尿素的衍生物（羥基尿素和二羥基尿素）發生反應，專一性較強。

2 脲酶抑制劑的作用機制

動物體內氨的來源是多方面的，主要可分為兩類：一類是內源氨氮，主要是尿氮和糞氮，它們是蛋白質代謝過程中產生的氨，是正常的生理代謝產物，一般量較少，而且很快會在肝臟中被合成為尿素，并經腎臟排出體外；另一類是外源氨氮，如飼料中添加的尿素等NPN產生的氨。尿素在反芻動物體內的分解速度很快，產生大量的氨不能被瘤胃微生物利用，從而極大的降低了動物對氮的利用率，也易引起氨中毒。脲酶抑制劑可通過抑制腸道的脲酶活性減緩尿素等外源氨的生成量從而達到控制動物體內氨濃度過高的目的，同時這也是控制畜禽養殖場空氣污染的有效途徑。脲酶抑制劑種類不同，其對脲酶的作用機制也不相同，大體分為兩個途徑：一是使脲酶結構發生變化，而使脲酶變性失活，此類抑制劑包括重金屬鹽類和多聚甲醛；二是與脲酶的活性中心相結合，使之失活，從而達到控制氨氣釋放的作用，這類物質包括異位酸類化合物及絲蘭提取物沙皂素等。例如AHA對瘤胃脲酶的抑制屬于非競爭性抑制，其分子內部為羥胺結構，其活躍的氫和羥基基團與脲酶分子結構中位于金屬鎳附近的巰基結合，使巰基氧化成二硫橋（-S-S-），使脲酶的活性降低。但這種抑制是可逆的，這就保證尿素在瘤胃中被脲酶作用水解，緩慢釋放氨以滿足瘤胃微生物增殖對氮的需要。