二甲酸鉀的發明及歷史

歐洲各國對飼料用二甲酸鉀的研究開發起源于20世紀90年代中期，1994年在挪威波斯格朗（Porsgrunn）NorskHydro的實驗室因一次取萃石化用液體甲酸鹽的意外，科學家Leif Hj?rnevik發現了沉淀中結晶的二甲酸鉀。其在改善畜禽生長性能方面的作用相繼被研究報道。2001 年7 月，歐盟批準了Norsk Hydro開發的Formi^? LHS（主要成分為二甲酸鉀）作為第一個用于豬飼料抗生素促生長劑的代替品（Commission Reg. (EC) No.1334/2001），批準使用的應用范圍局限于提高豬的生產性能。Formizhuanli為NorskHydro公司所有，LHS 即為發明人Norsk Hydro技術總監Leif Hj?rnevik Skien的姓名首字母縮寫。瑞士和挪威隨后批準了同樣用途。由此FORMI成為歐盟首例也是唯一允許使用的非抗生素飼料添加劑。

2002年NorskHydro更名為Yara Formates開始生產FORMI，其產品商標FORMI（中文原名：富美）不久被巴斯夫(BASF)動物營養部購得，并全球經銷。2003年 4 月，歐盟又通過了指導性法規（ 70/524/EEC 和EC 676/2003 ），批準將商品二甲酸鉀 — Formi^? LHS的仔豬和生長豬的最高安全添加量上限提高到了 1.8% 和 1.2% 。2005 年 7 月歐盟即時發布補充性委員會法規（ 70/524/EEC 和EC 1200/2005 ），批準Formi^? LHS作為促生長劑在母豬飼料中使用。 2006年其原生產廠家海德魯甲酸鹽公司（YaraFormates）被德國愛德康集團收購并重組至旗下愛德康挪威公司(ADDCON Nordic)，也于次年從BASF收回Formi的全球獨家配銷所有權。其商標中文名也由此改為：愛康美，并沿用至今。ADDCON繼續改進新的生產工藝，以解決產品貯存中結塊等問題。如今，Formi^?作為無毒害、無殘留無抗藥性的環保型添加劑的作用越來越為人們所認知，被廣大技術專家所推崇。

二甲酸鉀與常規酸化劑的比較

酸化劑是指能提高飼料酸度，通過與飼料或水結合，動物食用后，能改善其消化道環境以滿足營養需要及疾病預防的需要。國外20世紀60年代就開始了酸化劑的研究，但當時主要是利用一些有機酸緩解仔豬斷奶后下痢。進入80年代后，研究人員發現一些簡單的酸化劑具有降低pH值，提高內源的活性，促進動物生長等系列功效，進入90年代后，酸化劑就被廣泛地應用于畜禽和水產飼料中。通過在飼料中添加酸化劑降低仔豬消化道內pH值，較低pH值的環境可以激活胃蛋白原，減緩胃排空速度，提高日糧消化率，還可以有效控制消化道內病原微生物生長繁殖，減少仔豬下痢發生。酸化劑還可以和高銅、益生素等協同作用，緩解應激對仔豬造成的危害，降低腹瀉率，增強免疫力，提高動物生產性能，是替代抗生素的理想選擇。

　　酸化劑的種類
　　酸化劑主要包括單一酸化劑和復合酸化劑，單一酸化劑分為有機酸和無機酸。目前使用的無機酸化劑主要包括鹽酸、硫酸和磷酸，其中以磷酸居多。無機酸具有價格低、酸性強，在使用過程中極容易離解的特點。有機酸化劑主要有甲酸、丙酸、山梨酸、延胡索酸（富馬酸）、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸等。復合酸化劑是將兩種或以上的單一酸化劑按照一定的比例復合而成，復合酸化劑可以是幾種酸配合在一起使用，也可以是酸和鹽類復配而成。

　　小分子有機酸及其效能　

無機酸具有較強的酸性及相對較低的添加成本，但是在使用過程中會破壞胃黏膜功能甚至灼傷胃黏膜，抑制胃酸分泌和仔豬胃功能的正常發育，也無法到后段腸道發揮作用。而大分子有機酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，在降低pH值和飼料酸結合力方面的效力比有機小分子要低，所以，有機小分子的作用效果比無機酸和大分子有機酸要好。比如甲酸在有機酸中分子量最小（每單位重量的有機酸以一碳酸甲酸的酸性最強），但殺菌抑菌功效更好。酸化劑的功能效果很多，但是并不是每一種單一酸都同時具有。同時，單一有機酸的不同效能主要取決于離解度的迥異，每種酸都有其固定解離常數以pK值（緩沖能力）表示，即在溶液中解離50%時的pH值，用來判斷給定pH值條件下該酸的效力。較高的緩沖能力可以避免動物胃腸道酸度產生過大波動。如在一定pH下不較早離解或較少離解，或者促進降低pH值，則可繼續發揮抗菌效果。飼料pH值的降低一方面致使更小的緩沖容量，另一方面也促進動物的消化，因為胃無須分泌更多內源性鹽酸以激活蛋白酶，從而確保完美消化蛋白。正如前所述，穩定的消化機制意味著胃腸道微生物菌群平衡。PH值的降低同時為有害菌的繁殖設置障礙，由此間接實現抗微生物效果。所以有機酸的效力主要取決于該酸在未解離狀態下的緩沖容量，以穿透革蘭氏(染色)陰性菌（如大腸桿菌、沙門氏菌）細胞壁，滲透入細胞發揮作用的可能性。見圖一：有機酸在細胞中解離為一個氫陽離子和一個酸陰離子。陽離子同時降低了細胞內pH值，陰離子則瓦解了細胞核的DNA合成。細胞間pH值重建，因此細胞原先的能量損失被重新調節矯正。這種雙重作用機制有效地阻止了病原菌增生繁衍。

圖一：有機酸對革蘭氏陰性菌細胞的作用(以二甲酸鉀為例)

甲酸作為分子量最小的有機酸，對病原體革蘭氏陰性菌具有最強的作用。但因為其腐蝕性（易腐蝕飼料及料槽、飲水設備等）和強烈異味，高劑量添加會降低飼料適口性或導致維生素損失，大大限制了其在畜牧養殖業的直接應用。復合酸化劑就是為了克服單一酸化劑的不足或缺陷，將不同的單一酸及其鹽復合而成，從而提高酸化劑的應用效果。復合酸化劑也將取代單一酸化劑，成為酸化劑的發展趨勢。

　　國內外很多二甲酸鉀（商標：Formi^?，中文名：愛康美）的應用實驗表明，二甲酸鉀作為一種分子式簡單的復合鹽（具特殊結構的甲酸和甲酸鉀），既繼承了甲酸的抗菌防霉作用，又具備無腐蝕的緩釋效應（單一酸化劑釋放過快，在胃中即被全部吸收，無法在小腸部位發揮作用）。具有促進豬的生長，改善仔豬胃腸道消化環境，調節飼料的適口性，提高動物的采食量，有效抑制飼料中的霉菌等有害成分，保持飼料新鮮度和質量，延長飼料的保存期限等一系列的作用。酸化效果優于常用復合型酸化劑。

英國Rosen博士^[8]在2008年發表了有關有機酸和Formi效能的比較研究報告，用全息分析綜合了全球公開發表的關于飼用酸化劑在豬業生產方面的應用效果的所有數據。它們囊括了從1965至2005年的40年間共在25個國家進行的658例（約38000頭豬）試驗數據。其中599例試驗顯示，測試的157種其它類有機酸化劑（599例試驗）相對于負對照組（無添加劑）而言，其對日增重的提高率有5.48%，豬日均采食量增加了大約 1.21%，飼料轉化率的改善系數在3.69%左右。而飼料中添加Formi則效果更佳，以上參數再次得到顯著提升。和負對照組相比較，日糧中Formi的添加使豬生產性能平均提高了8.7%，同時日均采食量增加了3.5%，結果使飼料轉化效率也改善了4.24%以上。楊祿良等人研究發現：添加1%二甲酸鉀的仔豬生產性能與添加4%血漿蛋白類似，且優于添加2%檸檬酸。

文章摘自：德國愛得康ADDCON