一、非蛋白氮（NPN）对牛羊等反刍动物的作用
非蛋白氮(NPN)系指非蛋白质的含氮物质，已广泛应用于反刍动物营养中，可部分代替饲料中的天然蛋白质，以缓解世界性的蛋白饲料资源不足的问题。目前人们已对20多种NPN应用于反刍动物的饲用价值进行了试验，效果比较好的是尿素和双缩脲。当前，普遍采用尿素作为非白蛋氮添加在反刍动物饲料中。
反刍动物瘤胃能产生很强的脲酶，尿素进入后很快地被脲酶水解，产生氨和二氧化碳，氨可被瘤胃中的微生物进行生物合成而生成微生物蛋白，进而被动物消化吸收。瘤胃中的细菌几乎都可以利用各种形式的氨，即将氮合成微生物蛋白。瘤胃液中的氨主要来源于日粮中的蛋白质，微生物蛋白和非蛋白氮降解物质，以及尿素通过瘤胃壁的再循环过程。在微生物酶的作用下，日粮中的蛋白质大部分水解为肽和氨基酸。它们中的一部分转化为微生物蛋白，一部分脱氨基产生氨和挥发性脂肪酸，挥发性脂肪酸被吸收后，作为合成氨基酸的碳架。在饲料中加入非蛋白氮，可以使采食粗饲料（其中蛋白水平较低）的反刍动物在瘤胃中保持一定的氨浓度，供微生物用以合成蛋白质而为宿主所利用，从而部分解决了日粮中蛋白不足的问题。此外，加入了非蛋白氮后可使瘤胃中保持一定的氨浓度，减少微生物对日粮蛋白的水解，从而提高蛋白质的利用率。
然而，由于脲酶的高效性和专一性，采食含尿素的饲料后，瘤胃中的尿素会快速分解。尿素分解的速率可以达到微生物利用氨的速率的四倍，这样，既造成了尿素氨的浪费，还可能因为瘤胃中的氨浓度过高而造成动物的氨中毒。因此，在使用尿素等非蛋白氮的饲料中需要添加脲酶抑制剂，以减少尿素氮的损失，防止出现氨中毒。
二、脲酶抑制剂的种类
脲酶抑制剂是用于降低脲酶活性的专用物质，可抑制反刍动物瘤胃中微生物脲酶活性，减缓尿素的分解速度，使瘤胃微生物有平衡的氨氮供应，从而提高反刍动物对尿素的利用率。可用作脲酶抑制剂的物质一般有以下几种：
1． 乙酰氧肟酸（Acetohydroxamic acid，缩写AHA）是由化学合成法制得的白色或淡黄色晶体物质，熔点88～92℃，水溶液呈微弱酸性，易吸潮、遇光易变色，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剂，能抑制反刍动物瘤胃微生物脲酶活性，调节瘤胃微生物代谢，提高微生物蛋白质合成量（25％）和纤维素消化率，降低瘤胃内尿素分解速度。
2． 氢醌(HQ)，又名对苯二酚,[C6H4（OH）2]分子量l10.10，二元酚，为白色晶体。沸点286.2℃，能溶于水，并能以任何比例与醇相溶。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，本品为黄色结晶；有特臭；能升华。在乙醇或乙醚中溶解，在水中微溶。
4． 四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)，也称为硼砂，无色半透明晶体或白色单斜结晶粉末。无臭、味咸。相对密度1.73；60℃时失去八个结晶水，350～400℃时失去全部结晶水。易溶于水、甘油，微溶于酒精，水溶液呈弱碱性。
5． 重金属盐类，一般包括Mn2+、Ba2+、Co2+、Cu2+、Fe2+等重金属离子，其中Mn2+和Ba2+效果最好，但这些离子同时也会抑制其它酶的活性。
三、脲酶抑制剂的作用机理
脲酶抑制剂的种类不同，其对脲酶抑制作用的机理也不尽相同。目前主要认为氧肟酸类化合物（特别是乙酰氧肟酸）是脲酶最有效的抑制剂（Mapadevan,1976）. 乙酰氧肟酸的别名是N-羟基乙酰胺，分子式为CH3-CO-NHOH，分子量为75.05。乙酰氧肟酸分子内有羟胺结构（-NHOH），其活跃的氢和羟基基团与脲酶分子结构中邻近金属镍（Ni）的巯基（-SH）结合，形成脲酶抑制剂-脲酶二元复合物，结果抑制了脲酶的活性。脲酶抑制剂不是结合在脲酶活性中心的结合基团上，而是结合在脲酶活性中心的催化基团上，通过改变脲酶的构象来抑制酶的活性。
可见，乙酰氧肟酸脲酶抑制剂对脲酶产生的抑制作用属于可逆的非竞争性抑制作用，即抑制剂不影响脲酶与底物（尿素）的结合，不改变脲酶的米氏常数（Km）（即不改变酶与底物的亲和力），只是降低脲酶催化底物的反应速度（V）。这样就能保证尿素（外源尿素和内源尿素）在瘤胃中仍能被脲酶催化水解，缓慢地释放氨以满足瘤胃微生物增殖对氮的需要。
四、市场和开发方向
脲酶抑制剂作为一种新型饲料添加剂在国外（如美国、加拿大等）的应用已较为广泛。国内近年也开始重视脲酶抑制剂的合成与应用研究。脲酶抑制剂己被列为国家农业部和国家科技部的推广项目，成为跨世纪新技术的重点工程之一。脲酶抑制剂的开发使用将对我国高效农业提供新的技术保证，对于调整畜牧业产业结构，大力发展草食家畜养殖具有重要意义。从目前研究和应用的情况来看，氧肟酸类脲酶抑制剂的应用效果较好，操作简便易行，成本也不高，市场潜力大，是一类有开发应用前景的饲料添加剂。随着科技进步，人们将会更加关注脲酶抑制剂应用的相关问题进行更多更深入的研究，使其更加完善。同时要进一步研究和筛选更多、更有效的脲酶抑制剂，以便在提高反刍动物生产方面取得更好的成效。为了满足畜牧业的发展和市场的需求，上海三维饲料添加剂有限公司近期已将尿酶抑制剂《牛羊乐》推向市场。《牛羊乐》是以乙酰氧肟酸（AHA）为主，辅以反刍动物所需的某些营养成分，经科学配制而成。产品现在已被使用客户所认可，给客户带来良好的经济效益。
