目前對尿素的控釋技術(shù)的調(diào)控主要有以下幾個途徑：1）通過使用脲酶抑制劑抑制脲酶活性,；2）通過化學(xué)方法合成尿素衍生物,，降低其水溶性；3）通過物理方法減少尿素與脲酶的接觸,。

脲酶抑制劑種類繁多,，成本相對較低,，可直接在飼料中添加使用。常用于反芻動物的有乙酰氧肟酸,、氫醌及苯醌,、磷酸鹽、N-n-丁基硫代磷酸三酰胺,、沙皂素等,，其中乙酰氧肟酸應(yīng)用最廣。然而研究表明瘤胃微生物一周便可適應(yīng)脲酶抑制劑,，因此添加脲酶抑制劑只能在短時間內(nèi)維持其緩釋效果,，應(yīng)用時需要多種抑制劑交替使用。單安山（2003）和王芃芃（2017）對這些脲酶在反芻動物上的應(yīng)用機制及效果進(jìn)行了比較詳細(xì)的總結(jié),。

通過化學(xué)方法合成的尿素衍生物主要有磷酸脲,、雙縮脲及羥甲基尿素等。磷酸脲由磷酸和尿素合成,，降解速率是尿素的75%,，且毒性小，但其氮的利用率低于尿素,，并非理想的尿素替代品,。雙縮脲主要由兩分子尿素加熱縮合脫氨而成，其在瘤胃的分解需要依靠雙縮脲酶,，但該酶只有在持續(xù)飼喂6周左右才能由瘤胃微生物分泌,。若雙縮脲在瘤胃未被完全吸收利用，一部分將在牛奶中殘留,，因此被美國禁止使用,。羥甲基尿素由不同比例的甲醛和尿素反應(yīng)而成，但其釋放氨的速度太慢,，氮利用率低,，因此也非理想的緩釋產(chǎn)品。

盡管應(yīng)用上述方法制備而成的尿素產(chǎn)品具有一定的緩釋效果,，但或多或少都存在某些缺陷,。目前研究最多且最成功的緩釋方法還是通過使用特定壁材對尿素進(jìn)行包被處理。包被壁材的選擇對緩釋效果至關(guān)重要,，要求能形成堅韌連續(xù)的薄膜,，具有吸濕性、耐熱性,；無生理毒性,，及異常的臭味，不與芯材發(fā)生反應(yīng)且價格便宜。常用的包被壁材有糊化淀粉,、油脂以及高分子聚合物等,。糊化淀粉尿素是將尿素與粉碎后的玉米或高粱等谷物飼料混合，在170℃,、2.5~3.5MPa條件下,，谷物中的淀粉經(jīng)變性膨化后對尿素進(jìn)行包覆，同時與尿素發(fā)生縮合反應(yīng)而制成的產(chǎn)品,。糊化尿素不僅可以減緩尿素分解速度,，還能及時為微生物提供能量，促進(jìn)氨氮快速合成微生物蛋白,。研究表明在日糧中添加糊化淀粉尿素可以提高奶牛的生產(chǎn)性能。鄧麗青等（2013）報道糊化淀粉尿素可替代16%~24%的日糧氮,，且不影響奶牛產(chǎn)奶量以及氮排放,。但也有研究認(rèn)為，與普通尿素相比,，糊化淀粉尿素并沒有改善氮利用率,，對經(jīng)濟(jì)效益也無明顯的提升。

目前市場上緩釋尿素產(chǎn)品的包被材料以油脂和高分子聚合物為主,。美國奧特奇公司生產(chǎn)的奧優(yōu)金（Optigen1200）是一款以聚氨酯為壁材的緩釋尿素產(chǎn)品,，其尿素含量為88%（含氮量41%，蛋白當(dāng)量256%）,。據(jù)稱當(dāng)瘤胃氨氮濃度低（7mg/100ml）的時候,，奧優(yōu)金可在24h內(nèi)緩慢釋放氨氣。而美國百爾康公司生產(chǎn)的Nitroshure則以氫化植物油包被而成,，其尿素含量為90%,。Mahmoudi-Abyane 等（2017）以植物油和高分子聚合物的混合物為壁材包被了一款緩釋尿素產(chǎn)品，該產(chǎn)品尿素含量為87%,，氮的釋放率為7%/h,。近幾年國內(nèi)多家企業(yè)也開始了對包被尿素的研究，并已開發(fā)出釋放效果不錯的緩釋尿素產(chǎn)品,。

2.1 促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化

干物質(zhì)采食量與消化率同瘤胃氮的利用情況密切相關(guān),。研究證實消化結(jié)構(gòu)性碳水化合物（SC）的瘤胃微生物所維持其生長繁殖的氮源為NH3，而發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）的微生物則在提供AA的情況下生長更快,。尿素經(jīng)過緩釋,，在瘤胃中釋放氨氣的速度趨于平穩(wěn)，可為瘤胃微生物提供可持續(xù)利用的氨,，從而促進(jìn)與瘤胃中碳水化合物發(fā)酵利用之間的良好同步,，提高瘤胃微生物合成蛋白的能力。提供的氮源也促進(jìn)了瘤胃纖維分解菌和淀粉分解菌的生長繁殖,，這有助于日糧中纖維的消化,。已有研究表明,，與普通尿素相比，使用緩釋尿素可提高反芻動物采食量和消化率,。Ribeiro等（2010）報道在飼喂低品質(zhì)干草的日糧中添加聚合物包被的尿素可提高干草的攝入量以及粗蛋白的消化率,。Cherdthong等（2011）表明在飼喂稻草的奶牛日糧中補充尿素-鈣緩釋劑可增加有機物（OM）的攝入量與消化率。Xin等（2010）發(fā)現(xiàn)聚氨酯包覆尿素可提高奶牛壓片玉米片日糧的纖維等營養(yǎng)物質(zhì)消化率,。Cherdthong和Wanapat（2010）對多篇文獻(xiàn)進(jìn)行回顧性總結(jié),，也強調(diào)了緩釋尿素具有提高纖維消化及反芻動物生產(chǎn)效率的潛力。而當(dāng)替換適量豆粕等植物性蛋白飼料時,，緩釋尿素對日糧干物質(zhì)采食量及消化率的影響存在爭議,。Corte等（2018）和Eweedah等（2016）報道替換部分豆粕后，對采食和生產(chǎn)沒有任何不良影響,。Galo等（2003）和張永根等（2010）研究在高碳水化合物奶牛日糧中使用聚氨酯包被尿素替換部分豆粕,，也發(fā)現(xiàn)日均采食量無顯著差異。而Saheed A. Salami等（2020）通過meta分析表明緩釋尿素不影響總體的干物質(zhì)采食量以及蛋白攝入量,。但Benedeti等（2014）以N為基礎(chǔ)分別替換日糧中0％,，33％，66％和100％的豆粕,，發(fā)現(xiàn)干物質(zhì),、有機物和粗蛋白的攝入量線性下降（P<0.05）。隨著緩釋尿素含量的增加,，氮的攝入量,、糞便中排泄的氮、氮的平衡和氮的利用效率呈線性下降趨勢（P<0.10）,，而尿液中排泄的總氮則線性上升（P=0.007）,。

2.2 改善瘤胃發(fā)酵環(huán)境

瘤胃氨氮濃度亦可反映瘤胃微生物對氮的利用情況。目前普遍認(rèn)為瘤胃氨氮濃度至少為8~10mg/100ml才能保證微生物正常生長以及纖維,、總碳水化合物消化不受微限制,。而Lykos等（1997）的研究表明奶牛每天的瘤胃氨氮濃度波動范圍較大，僅有小部分時間達(dá)到這一閾值（圖1）,。緩釋尿素的直接目的是平穩(wěn)地釋放NH3,，使其能被微生物充分利用。這種逐步釋放的好處是當(dāng)氨氮濃度降至8~10mg/100ml以下時,，它可直接供應(yīng)NPN,，而不用再將真蛋白降解成氨，如此可提高氮的利用效率,。盡管未經(jīng)緩釋處理的尿素也可增加瘤胃氨氮濃度,，但這種效果快速且短暫。Taylor- Edwards等（2009a）和Gardinal等（2016）報道與普通尿素相比，日糧中添加緩釋尿素降低了瘤胃氨氮濃度,，且未出現(xiàn)普通尿素時的峰值,。而當(dāng)使用緩釋尿素替代部分豆粕時，瘤胃氨氮濃度差異不顯著（Cherdthong A和Wanapat M,，2010）,。瘤胃pH與氨氮濃度密切相關(guān)。Taylor-Edwards等（2009b）的試驗顯示緩釋尿素可有效的調(diào)整氨氮濃度,，使pH值始終維持在正常范圍（5.5~7.5）,。

瘤胃內(nèi)VFA主要由日糧中碳水化合物發(fā)酵而來,，似乎與添加緩釋尿素關(guān)系不大,。但關(guān)于緩釋尿素對揮發(fā)性脂肪酸（VFA）影響的研究結(jié)果并不一致。Xin 等（2010）和Taylor-Edwards等（2009）報道在日糧中添加普通尿素和緩釋尿素對VFA總量及比例無顯著影響,。Cherdthong等（2011）的研究則表明緩釋尿素未改變瘤胃VFA總量,，但增加了丙酸比例,。而Pinos-Rodríguez等（2010）通過體內(nèi)評估發(fā)現(xiàn)與豆粕組相比，聚合物包被尿素增加了VFA濃度,。與之相反，Gonzalez-Munoz S等（2019）研究發(fā)現(xiàn),，使用緩釋尿素替代部分豆粕后,，VFA摩爾比例不變，但總量減少,，而使用0.42%普通尿素+0.42%緩釋尿素+0.1%蛋氨酸+0.9%賴氨酸完全替代豆粕未改變VFA總量,，也未改變營養(yǎng)物質(zhì)的消化和排泄。

2.3 提高奶牛生產(chǎn)效益

任何旨在提高奶牛微生物蛋白產(chǎn)量的營養(yǎng)策略都是為了提高產(chǎn)量或者生產(chǎn)效益（Holder,，2012）,。緩釋尿素延長了瘤胃發(fā)酵過程中微生物對附加氮源的利用，促進(jìn)了纖維分解菌等瘤胃微生物的生長,，從而提高了日糧中粗纖維的消化與微生物蛋白的合成,。微生物蛋白的增加可提升乳蛋白含量，而纖維消化率的提高也可促進(jìn)乳脂的合成,。Highstreet等（2010）報道與普通尿素相比,，在泌乳早期奶牛日糧中添加緩釋尿素可增加乳脂和乳蛋白含量，但在泌乳中期日糧中添加則影響不大,。大量研究表明使用緩釋尿素替代部分植物蛋白,，并沒有降低奶牛的消化率以及生產(chǎn)性能，甚至還能提高產(chǎn)奶量與乳品質(zhì),。Inostroza等（2010）使用114g緩釋尿素替代等蛋白當(dāng)量的豆粕,，產(chǎn)奶量提高0.5kg/d。馮春燕（2019）用100 g緩釋尿素替代500g豆粕，產(chǎn)奶量提高2.79 kg/d,。但也有研究報道日糧中添加0.77%的緩釋尿素對產(chǎn)奶量及乳成分并無影響,，降低氮排泄的效果也不明顯（Galo等2003）。而Abdel-Raouf等（2017）使用125g緩釋尿+2.71kg玉米青貯替代1kg豆粕,，產(chǎn)奶量和乳成分,、飼料轉(zhuǎn)化率和經(jīng)濟(jì)效益也均無顯著影響。由于緩釋尿素可提高氮的利用效率,，因此在使用緩釋尿素時可適當(dāng)降低奶牛日糧CP水平,，從而節(jié)約飼料成本。

緩釋尿素是一種加工簡單,、經(jīng)濟(jì),、高效的高濃縮蛋白源，在替代蛋白原料,、降低奶牛飼料成本,、減少氮排放上具有很好的應(yīng)用前景。但在使用過程,，需要注意以下三個方面的問題：

1）緩釋尿素分解的氨只能為合成微生物蛋白提供氮源,，因此在添加緩釋尿素時需要注重能氮平衡，保持碳水化合物與蛋白的同步利用,。另外瘤胃氮和硫具有協(xié)同作用,，只有保證用于合成蛋氨酸的硫元素充足時，添加的尿素才能有效地被微生物利用并合成蛋白,；

2）盡管緩釋尿素可以促進(jìn)微生物合成蛋白的能力,，但微生物蛋白產(chǎn)量的增加有一定限度，因此其添加量并非越高越好,。過量添加反而會降低氮的利用率,，增加氮排泄。目前還沒有明確最適宜的添加量,，在這方面仍需進(jìn)行深入的研究,；

3）理想的尿素緩釋效果是能定時、平穩(wěn)地釋放氨氣,，但需要依靠價格昂貴的高分子聚合物作為壁材才能實現(xiàn),，這無疑降低了緩釋尿素的性價比。而以油脂為壁材包被的尿素緩釋效果不是很穩(wěn)定,，無法確保瘤胃氨氮是否維持在最佳水平,，目前也缺乏評估尿素緩釋效果的技術(shù)方法。

隨著人們生活水平的提高,，對更多更高質(zhì)量肉蛋奶的需求越來越迫切,，緊缺的蛋白飼料資源與日益增加的飼養(yǎng)動物數(shù)量產(chǎn)生帶來了巨大矛盾,。為此，奶牛行業(yè)低蛋白水平日糧已成為產(chǎn)業(yè)內(nèi)趨勢,，通過相對成熟的緩釋技術(shù),，利用緩釋尿素等產(chǎn)品增加非蛋白氮的利用效率，提高奶牛蛋白利用率,，是降低蛋白飼料使用量節(jié)約飼料成本的有效手段,。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，緩釋壁材的不斷改良,，更合適的緩釋速率及更低廉的成本,，必然會為奶牛產(chǎn)業(yè)帶來更加有利的影響。