二甲酸钾是由2个甲酸根离子和1个钾离子组成的白色结晶，易溶于水，其水溶液呈酸性。作为一种新型的抗生素促生长剂替代物产品，国外是由BASF公司研制开发并于2001年被欧盟批准使用的。饲用试验结果表明，在猪日粮中添加0.6%～1.2%的二甲酸钾，即可显著提高猪的增重效果，减少由于细菌感染造成的死亡数量[1,2]。由于其安全性强，促生长尤其对仔猪的促生长和防治下痢效果显著，并可提高奶牛的产奶率，因此深受畜禽养殖者的好评。二甲酸钾是非抗生素饲料添加剂，但在养猪生产中能起到抗生素的作用。
1 二甲酸钾的来源
饲料用二甲酸钾的研究和开发起源于上世纪90年代中期，并且确定了二甲酸钾的化学结构，1994年因一次生产石化用液体甲酸盐的质量事故，NorskHydro在实验室发现了沉淀中结晶的二甲酸钾。
2 二甲酸钾的主要功能[3,4,5]
2.1 二甲酸钾可以降低胃和小肠pH值，改善动物消化道内环境，减少动物消化道内致病菌的数量，净化动物的生长环境，防治仔猪下痢；
2.2 二甲酸钾有效地抑制饲料中的霉菌，保证饲料品质，延长饲料的保存期限；
2.3 猪日粮中添加二甲酸钾可以改善猪肉的品质，提高猪肉的风味，提高瘦肉率；
2.4 二甲酸钾可以调节饲料的适口性，提高动物的采食量，提高动物的平均日增重和饲料转化效率。
3 二甲酸钾的作用机理
3.1 降低肠道pH值
二甲酸钾的抗菌作用是通过肠道pH值下降和未解离甲酸的共同作用来体现的。二甲酸钾进入胃肠道后分解为甲酸、甲酸盐和钾。研究表明，85%的二甲酸钾存在于猪胃中而进入十二指肠。甲酸盐在消化道各段的回收率，胃85%，十二指肠83%，空肠前段38%，空肠后段19%[6]。由此可见，二甲酸钾可以大部分通过酸性的胃，进入后段肠道发挥作用。在低的pH值环境中甲酸不易被分解，非解离的甲酸能通过细菌的细胞壁，在细胞内解离使pH值下降，破坏细胞内的酶作用和养分输送系统，而甲酸根阴离子在细胞外能分解细菌细胞壁外蛋白质，抑制细菌细胞壁的合成，从而显示出强有力的抑菌杀菌功能。Morz[7]等（2000）报道，日粮中添加0.9%和1.8%二甲酸钾可显著降低猪的十二指肠食糜pH值。二甲酸钾降低肠道pH值，一方面可以提高消化酶的活性，提高饲料的消化率；另一方面降低肠道pH值可以抑制肠道细菌的繁殖，减少与宿主之间的养分竞争。
3.2 调控肠道微生物菌群繁殖
众多研究发现，二甲酸钾能减少动物消化道内各种微生物的数量，尤其能减少大肠杆菌等致病菌的数量，改善动物肠道生物菌群的结构。Hebeler[8]等（2000）报道，日粮中添加1.8%二甲酸钾能降低仔猪肠道中总厌氧菌、总需氧菌、乳酸杆菌和大肠杆菌等的数量。Canibe[9]等（2001b）报道，二甲酸钾降低了猪的粪便以及胃、小肠末端、盲肠和大肠中部食糜中总厌氧菌、乳酸杆菌的数量（P<0.04）。Overland[10]等（2000）报道，在生长育肥猪日粮中添加二甲酸钾（0、0.6%或1.2%），降低了其十二指肠（P<0.03）、空肠（P<0.02）和直肠（P<0.10）中大肠杆菌的数量。二甲酸钾对肠道微生物菌群的影响，一方面是因为二甲酸钾降低了动物消化道的pH值，抑制了微生物的生长；另一方面，二甲酸钾分解出的甲酸能穿透微生物的细胞膜，在微生物细胞内分解产生H+，影响微生物蛋白质和核酸的代谢，从而抑制微生物的生长（Roth和Kirchgessner[11,12]，1998b、c；Partanen和Mroz[13]，1999）。
3.3 提高养分利用率
二甲酸钾提高饲料营养素的利用率主要是因为肠道内pH值的降低有利于激活胃肠蛋白酶，促进饲料的消化；另外，肠道微生物数量的减少，降低了微生物代谢的消耗和微生物毒素的产生，这两方面的共同作用使饲料中的营养能够更多被动物本身消化利用[6,14,15]。
4 二甲酸钾在养猪生产上的应用
4.1 对生产性能的影响
近几年国内外许多研究表明在猪饲料中添加二甲酸钾能显著改善猪的生产性能。王文杰[16]等(2006)在小猪、中猪和大猪3个阶段分别在日粮中以1.2%、0.8%和0.6%的二甲酸钾完全替代抗生素饲料添加剂，结果表明，抗生素和二甲酸钾处理组的平均日增重和饲料转化率分别为697、727g和2.950、2.975，两组之间无显著性差异(P>0.05)。这表明，日粮中添加二甲酸钾有促进猪生长的效果，与添加抗生素的效果无显著差别。Paulicks[17]等设计单独饲养和群饲两个试验，在代谢能水平都为13MJ/kg的生长小猪日粮中添加1.8%的二甲酸钾，最后增重分别提高5%和12%，日增重分别提高8%和18%，饲料转化率都提高6%，采食量分别提高1%和8%。Windisch[18]等(2001)报道，随着日粮中二甲酸钾和铜水平的增加，仔猪增重、采食量和饲料效率明显改善。Danielsen[19](1998)报道，在猪日粮中添加1.8%二甲酸钾，猪的生长性能和饲料转化效率分别提高32.7%(P<0.05)和12.2%(P<0.05)，与添加40mg/kg磷酸泰乐菌素对猪的影响效果相当。Daza[20]等(2001)研究发现，在日粮中添加1.2%二甲酸钾，猪的生长性能和饲料转化效率分别提高8.6%(P<0.05)和7.3%(P<0.05)，与添加卑霉素组没有显著差异。
4.2 对胴体品质的影响
Overland[10]等研究在限饲生长肥育猪日粮中添加二甲酸钾对胴体品质的影响。研究表明，添加0.6%或1.2%的二甲酸钾，降低了胴体的脂肪率(P<0.03)，提高了腿部、腰部、颈部的瘦肉率(P<0.01)。此外，已有研究证明，钾离子可以减少PSE肉(猪屠宰后肌肉的颜色苍白，质地松软无弹性和汁液渗出，是劣质肉的主要特征)的发生率，因为钾离子是细胞内液中的最主要阳离子，具有调节组织渗透压和酸碱平衡的作用，是维持细胞和组织储水能力的重要因素。因此，二甲酸钾进入胃肠道释放出的钾离子在减少PSE肉的发生上可能起重要作用。
5 二甲酸钾对饲料防霉、防腐的效果
有研究报道[4]，日粮中添加1.2%的二甲酸钾使日粮的pH值从6.2降到5.3，这样减少了有害菌的生长繁殖，延长了日粮的贮存时间。另外，研究认为二甲酸钾可作为鱼粉及鱼副产品的防腐剂，推荐用量为2～9g/kg。
6 二甲酸钾和植酸酶具有协同作用
日粮中同时添加二甲酸钾和植酸酶，可以促进植酸酶的功能，这是因为在乳仔猪胃酸分泌不足，另外加入植酸酶后，减少了磷酸氢钙的添加量，但增加了石粉的用量，会使饲料的酸性增加，加入二甲酸钾后降低pH值，加强了植酸酶的作用。
7 二甲酸钾替代抗生素的可行性
使用二甲酸钾部分替代甚至完全替代抗生素是有理论和实践依据的。大量试验研究表明，在饲料中添加二甲酸钾可以起到调节动物胃肠道pH值，改善消化道微生物区系，抑制大肠杆菌等有害微生物繁殖，促进乳酸菌等有益微生物增殖的作用。因此，尤其对于仔猪，往往是通过母猪的粪便而感染大肠杆菌，引起腹泻等症状的。通过给母猪饲喂添加二甲酸钾的饲料，可以控制其肠道内的微生物菌群平衡，使母猪粪便中的大肠杆菌数量明显下降，从而减少了仔猪被大肠杆菌感染的机会，降低了仔猪的腹泻率，还可以提高其生长性能。但是，二甲酸钾替代抗生素的效果在很大程度上依赖于卫生环境条件和饲料结构，而且由于日粮中添加二甲酸钾会增加饲料成本，因此对于长期处于高剂量、使用抗生素组的动物，使用二甲酸钾还有一部分局限性。
8 小 结
当前病原菌的耐药性问题已受到广泛关注，其中大肠杆菌的耐药菌株大量存在，使用抗生素治疗此类大肠杆菌感染的效果并不理想，二甲酸钾作为一种无残留、无抗药性、无毒害的环保型添加剂正越来越受到人们的重视。二甲酸钾是一种新型、安全的饲料添加剂，是抗生素的理想替代品。二甲酸钾通过改善动物消化道内环境，降低胃和小肠pH值，提高饲料转化率、改善日增重；减少动物消化道各段食糜中厌氧菌、大肠杆菌和沙门氏菌的含量，降低动物腹泻率，提高动物对疾病的抵抗力，对减少抗生素在动物日粮中的应用、提高畜产品的安全和人类的健康水平具有重要的意义。
参考文献
[1]石波，梁平，赵炳超，等. 二甲酸钾的化学结构分析及含量测定.中国饲料，2004年第21期：25-26.
[2]梁平，石波.二甲酸钾的合成.中国畜牧兽医，2004年第31卷第2期：16-17.
[3]高秀华，徐俊宝，石波，等. 新型饲料添加剂——二甲酸钾.饲料广角，2006年第9期：49-50.
[4]黄小春,吴灵英.二甲酸钾的功能和应用效果.粮食与饲料工业2006 ,No. 4：36-37.
[5]唐春祥.新型饲料添加剂———二甲酸钾.饲料工业，2006 年第27卷第16期：1-3.
[6]王继强,龙强,赵中生，等.二甲酸钾的作用机制及在畜禽业中的应用.FEED RESEARCH，NO. 6,2007.
[7]Mroz Z, A.W. Jongbloed，R.Vander Weij-Jongbloed，et al.8th Symposium on Digestive Physiology in Pigs. Uppsala Sweden，2000.19～22.
[8]Hebeler D, S Kulla, F. Winkenwerder, et al. Hannover 54TH Proc. Soc. Nutr. Physiol. Gttingen, Germany, 2000(5) : 7~9.
[9]Canibe N, S. H. Steien, M. Overland, et al. Effect of K-diformate in starter diets on acidity, microbiota, and the amount of organic acids in the digestive tract of piglets, and on gastric alterations[J]. J. Anim. Sci., 2001b,79 :2 123～2 133.
[10]Overland M, Granli T, Kjos N P,. Effect of Dietary Formates on Growth Performance, Carcass Traits, Sensory Quality, Intestinal Microflora, and Stomach Alterations in Growing finishing Pigs[ J ]. Anim Sci, 2000, 78 (7) : 1 875~1 884.
[11]Roth F X, Windisch W, Kirchgessner M . Effect of Potassium Diformate ( FormiTM LHS) on Nitrogen Metabolism and Nutrient Digestibility in Piglets at Graded Dietary Lysine Levels[J]. Agribiol Res, 1998b, 51 (2) : 167~175.
[12]Roth F X, Windisch W, Kirchgessner M. Mineral Metabolism ( P,K, Mg, Zn, Mn, Cu) and Piglets Supp lied with Potassium Formate ( FormiTMLHS) [ J ]. Agribiol Res, 1998c, 51 (2) : 1~8.
[13]Partanen K H，Z. Mroz. Organic acids for performance enhancement in pig diets. Nutr. Res.Rev.，1999,12 : 1~30.
[14]陈明剑,钟国清.二甲酸钾在畜禽生产中的应用. 中国饲料2007 年第15期:12-14.
[15]李振贤.饲料添加剂二甲酸钾在动物生产上的应用. 饲料博览2007 年第15期:50-52.
[16]王文杰, 张若寒, 李千军, 等.非抗生素生长促进剂二甲酸钾对猪生长性能影响的研究[J].中国畜牧杂志, 2006, 11: 62 ～64.
[17]Paulicks B R, Roth F X, Kirchgessner M. Effects of Potassium Diformate ( Formi LHS) in Combination with Different Grains and Energy Densities in the Feed on Growth Performance of Weaned Piglets[ J ]. Anim Physiol a Anim Nutr, 2000, 84 (7) : 102~111.
[18]Windisch W M, G. G. Gotterbarm, F. X. Roth. Effect of potassium diformate in combination with different amounts and sources of excessive dietary copper on production performance in weaning piglets[J]. Arch. Tierernahr, 2001,54(2): 87～100.
[19]Danielsen V. Nutriciòn y Alimentaciòn de Lechones en Condiciones de Manejo del Norte de Europa. XIV Curso de Especializaciòn Avances en Nutriticiòn y Alimentaciòn Animal. Spain. 1998.
[20]Daza A, I. Ovejero, J. R. Flox. Effect of potassium diformate on performance and health status of weaning piglets [ J ]. Anaporc Cientifico., 2001,1(1):15～25.
