奶牛屬于反自動物，有一個類似于發酵罐作用的瘤胃。進入反自動物體內的含氮化合物包括蛋白質、氨基酸和非蛋白氮化合物，被瘤胃內的微生物及其所分泌的酶降解或被瘤胃微生物利用合成菌體蛋白。飼料蛋白質中60％～80％在瘤胃內降解，剩下的20％～40%直接進入皺胃和小腸。由此可見，反芻動物的蛋白質主要來自于微生物菌體蛋白質，而瘤胃微生物所需的氮源可來自于蛋白質飼料如豆粕、棉粕等，也可來自于非蛋白氮如尿素、氨等，它們都能滿足菌體生長繁殖對氮的需求。因此，奶牛飼料蛋白質在瘤胃中的轉化可分為飼料蛋白質降解和微生物蛋白質的合成。

    1 飼料蛋白質在瘤胃內的降解

    當瘤胃微生物與飼料蛋白質接觸后，瘤胃微生物分泌的蛋白質分解酶與肽酶將食入的蛋白質水解，變為肽與游離氨基酸，這些游離氨基酸一部分可直接被利用以合成微生物蛋白質或微生物的其他成分；如細胞壁和核酸，其他氨基酸被繼續分解而產生揮發脂肪酸、二氧化碳與氨。氨的一部分被微生物利用，但是大部分通過瘤胃壁擴散進入肝臟轉化為尿素。尿素的一部分通過唾液和瘤胃的稀釋擴散作用再循環至瘤胃，而其他部分通過腎臟和泌乳排出。

    2 瘤胃微生物蛋白質的合成

    瘤胃微生物利用飼料蛋白質的降解物（肽、氨基酸和氨）合成微生物蛋白質。NRC（1989）報道，微生物蛋白質可提供日產奶45kg奶牛所需蛋白質的39％～79％。Clark（1992）研究表明，奶牛食糜蛋白質中的59％為微生物蛋白質。由此可見飼料蛋白質轉化為微生物蛋白質的重要性。

    尿素等一些非蛋白氮類化合物，雖然不是蛋白質，但卻能為反芻動物瘤胃微生物蛋白質的合成提供氮源，繼而滿足宿主對蛋白質的需要。在反芻動物的癌胃中，寄生著大量的細菌和纖毛蟲等微生物。由細菌分泌出來的尿酶，把尿素分解為氨（NH3）和二氧化碳（CO2）。細菌以氨為原料，以化合物分解物有機酸為能源，大殖。奶牛采食尿素后5～6小時，瘤胃中的細菌猛增幾倍。纖毛蟲又大量吃掉細菌而大量繁殖。所以，奶牛吃了尿素后10～16小時，細菌猛減，而纖毛蟲猛增。利用尿素而繁殖的大量細菌和纖毛蟲進入真胃和腸道后，被胃液殺死，作為優質蛋白質而被奶牛吸收利用。因此，在奶牛的日糧中合理的添加非蛋白氮可以減少蛋白質的添加量，這樣既能節省緊缺的蛋白質資源，又可大大降低生產成本。