非蛋白氮(NPN)系指非蛋白質的含氮物質，已廣泛應用于反芻動物營養中，可部分代替飼料中的天然蛋白質，以緩解世界性的蛋白飼料資源不足的問題。目前人們已對20多種NPN應用于反芻動物的飼用價值進行了試驗，效果比較好的是尿素和雙縮脲。當前，普遍采用尿素作為非白蛋氮添加在反芻動物飼料中。
反芻動物瘤胃能產生很強的脲酶，尿素進入后很快地被脲酶水解，產生氨和二氧化碳，氨可被瘤胃中的微生物進行生物合成而生成微生物蛋白，進而被動物消化吸收。瘤胃中的細菌幾乎都可以利用各種形式的氨，即將氮合成微生物蛋白。瘤胃液中的氨主要來源于日糧中的蛋白質，微生物蛋白和非蛋白氮降解物質，以及尿素通過瘤胃壁的再循環過程。在微生物酶的作用下，日糧中的蛋白質大部分水解為肽和氨基酸。它們中的一部分轉化為微生物蛋白，一部分脫氨基產生氨和揮發性脂肪酸，揮發性脂肪酸被吸收后，作為合成氨基酸的碳架。在飼料中加入非蛋白氮，可以使采食粗飼料（其中蛋白水平較低）的反芻動物在瘤胃中保持一定的氨濃度，供微生物用以合成蛋白質而為宿主所利用，從而部分解決了日糧中蛋白不足的問題。此外，加入了非蛋白氮后可使瘤胃中保持一定的氨濃度，減少微生物對日糧蛋白的水解，從而提高蛋白質的利用率。
然而，由于脲酶的高效性和專一性，采食含尿素的飼料后，瘤胃中的尿素會快速分解。尿素分解的速率可以達到微生物利用氨的速率的四倍，這樣，既造成了尿素氨的浪費，還可能因為瘤胃中的氨濃度過高而造成動物的氨中毒。因此，在使用尿素等非蛋白氮的飼料中需要添加脲酶抑制劑，以減少尿素氮的損失，防止出現氨中毒。
二． 脲酶抑制劑的種類
脲酶抑制劑是用于降低脲酶活性的專用物質，可抑制反芻動物瘤胃中微生物脲酶活性，減緩尿素的分解速度，使瘤胃微生物有平衡的氨氮供應，從而提高反芻動物對尿素的利用率。可用作脲酶抑制劑的物質一般有以下幾種：
1． 乙酰氧肟酸（Acetohydroxamic acid，縮寫AHA）是由化學合成法制得的白色或淡黃色晶體物質，熔點88～92℃，水溶液呈微弱酸性，易吸潮、遇光易變色，易溶于水、乙醇、乙醚等。乙酰氧肟酸（AHA）是十分有效的脲酶抑制劑，能抑制反芻動物瘤胃微生物脲酶活性，調節瘤胃微生物代謝，提高微生物蛋白質合成量（25％）和纖維素消化率，降低瘤胃內尿素分解速度。
2． 氫醌(HQ)，又名對苯二酚,[C6H4（OH）2]分子量l10.10，二元酚，為白色晶體。沸點286.2℃，能溶于水，并能以任何比例與醇相溶。其作用主要是用在抑制土壤中脲酶的活性。
3． 苯醌（Benzoquinone），[C6H4O2]分子量108.10，本品為黃色結晶；有特臭；能升華。在乙醇或乙醚中溶解，在水中微溶。
4． 四硼酸鈉(Na2B4O7·10H2O)，也稱為硼砂，無色半透明晶體或白色單斜結晶粉末。無臭、味咸。相對密度1.73；60℃時失去八個結晶水，350～400℃時失去全部結晶水。易溶于水、甘油，微溶于酒精，水溶液呈弱堿性。
5． 重金屬鹽類，一般包括Mn2+、Ba2+、Co2+、Cu2+、Fe2+等重金屬離子，其中Mn2+和Ba2+效果最好，但這些離子同時也會抑制其它酶的活性。
三． 脲酶抑制劑的作用機理
脲酶抑制劑的種類不同，其對脲酶抑制作用的機理也不盡相同。目前主要認為氧肟酸類化合物（特別是乙酰氧肟酸）是脲酶最有效的抑制劑（Mapadevan,1976）.
乙酰氧肟酸的別名是N-羥基乙酰胺，分子式為CH3-CO-NHOH，分子量為75.05。乙酰氧肟酸分子內有羥胺結構（-NHOH），其活躍的氫和羥基基團與脲酶分子結構中鄰近金屬鎳（Ni）的巰基（-SH）結合，形成脲酶抑制劑-脲酶二元復合物，結果抑制了脲酶的活性。脲酶抑制劑不是結合在脲酶活性中心的結合基團上，而是結合在脲酶活性中心的催化基團上，通過改變脲酶的構象來抑制酶的活性。
可見，乙酰氧肟酸脲酶抑制劑對脲酶產生的抑制作用屬于可逆的非競爭性抑制作用，即抑制劑不影響脲酶與底物（尿素）的結合，不改變脲酶的米氏常數（Km）（即不改變酶與底物的親和力），只是降低脲酶催化底物的反應速度（V）。這樣就能保證尿素（外源尿素和內源尿素）在瘤胃中仍能被脲酶催化水解，緩慢地釋放氨以滿足瘤胃微生物增殖對氮的需要。
四． 市場和開發方向
脲酶抑制劑作為一種新型飼料添加劑在國外（如美國、加拿大等）的應用已較為廣泛。國內近年也開始重視脲酶抑制劑的合成與應用研究。脲酶抑制劑己被列為國家農業部和國家科技部的推廣項目，成為跨世紀新技術的重點工程之一。脲酶抑制劑的開發使用將對我國高效農業提供新的技術保證，對于調整畜牧業產業結構，大力發展草食家畜養殖具有重要意義。從目前研究和應用的情況來看，氧肟酸類脲酶抑制劑的應用效果較好，操作簡便易行，成本也不高，市場潛力大，是一類有開發應用前景的飼料添加劑。隨著科技進步，人們將會更加關注脲酶抑制劑應用的相關問題進行更多更深入的研究，使其更加完善。同時要進一步研究和篩選更多、更有效的脲酶抑制劑，以便在提高反芻動物生產方面取得更好的成效。為了滿足畜牧業的發展和市場的需求，上海三維飼料添加劑有限公司近期已將尿酶抑制劑《牛羊樂》推向市場。《牛羊樂》是以乙酰氧肟酸（AHA）為主，輔以反芻動物所需的某些營養成分，經科學配制而成。產品現在已被使用客戶所認可，給客戶帶來良好的經濟效益。
