二甲酸鉀(Potassium Diformate, KDF),又稱雙甲酸鉀,是一種有機酸鹽,分子式為HCOOH.HCOOK,相對分子質量為130.14,館點為109°C,呈白色或微黃色結晶,易溶于水,在酸性條件下較穩定,而在中性或偏堿性的條件下分解為甲酸鉀與甲酸。2001年,二甲酸鉀就被歐盟批準作為第一種替代抗生素的非抗生素類促生長劑,我國也于2005年批準二甲酸鉀用做飼料添加劑。

 二甲酸鉀的研究進展

1抑菌和殺菌,改善腸道微生物區系

體外試驗研究結果表明,在PH為3和4時,二甲酸鉀可顯著抑制大腸桿菌和乳酸菌的生長,但pH=5時,二甲酸鉀對乳酸菌沒有影響,大腸桿菌的存活率下降^[91]。二甲酸鉀對沙門氏菌C_19-2、C_19-12-77和豬源大腸桿菌E_l及金黃色葡萄球菌均有抑制作用^[92]。林文爽的試驗表明,當二甲酸鉀添加量為0.1-0.3%時飼料防霉有效期可保持兩個月左右,可延長飼料儲藏期35天。當添加量大于或等于0.6%時,二甲酸鉀的防霉有效期可達三個月以上,可延長飼料儲藏期60天^[93]。

在斷奶仔豬日糧中添加0.6%和1.2%的二甲酸鉀后,十二指腸、空腸、結腸和直腸的大腸桿菌數量降低^[94]。添加0.6%的二甲酸鉀可降低飼料和糞樣中沙門氏菌的數量^[95],可以減少豬場沙門氏菌和大腸桿菌的流行。在斷奶仔豬日糧中添加1.8%二甲酸鉀,胃中大腸桿菌的數量降低了 19.57%,小腸中大腸桿菌的數量降低了5.26%^[97]。也有研究發現仔豬飼料中添加1.2%的二甲酸鉀可以提高糞樣中乳酸桿菌的數量,并降低沙門氏菌的數量^[98]。二甲酸鉀對大腸桿菌的抑制作用要比對乳酸菌抑制作用強,從而有利于胃腸道建立健康的微生物區系^[99]。

二甲酸鉀對腸道短鏈脂肪酸的含量。在仔豬基礎日糧中添加8000ppm的二甲酸鉀,盲腸內容物中乙酸的含量從11.43mmol/L提高至12.57mmol /L,丙酸從15.30mmol/L 提高至 20.5mmol /L,丁酸從6.09mmol/L提高至8.47mmol/L,總短鏈脂肪酸從32.82mmol/L提升至51.55mmol/L^[100]。在斷奶仔豬日糧中添加1.8%的二甲酸鉀,對仔豬腸道乙酸+丙酸+丁酸沒有影響說明,二甲酸鉀對腸道短鏈脂肪酸含量的影響存在劑量效應。腸道內容物中短鏈脂肪酸含量與比例與腸道微生物含量及代謝類型相關^[56]。

2降低胃腸道pH

二甲酸鉀可以降低胃和十二指腸PH,斷奶仔豬日糧中添加0.9%二酸鉀可降低胃PH（5.27降到4.92），但是對結腸食糜pH沒有影響。28日齡斷奶的仔豬日糧中添加0.6%或1.2%的二甲酸鉀均降低胃pH (4.4降為3.4),但是對十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結腸和直腸的pH沒有影響^[103]。在仔豬基礎日糧中添加0.9%和1.8%的二甲酸鉀,飼喂65min后,添加二甲酸鉀使十二指腸pH顯著下降,0.9%組和1.8%組分別下降0.32和0.40^[104]。二甲酸鉀使胃pH降低,

可以刺激胃蛋白酶的分泌,提高蛋白質的消化吸收^[18]。

3促進腸道形態完整

張仁明研究了斷奶仔豬中添加1%、1.5%和2%的二甲酸鉀對仔豬腸道形態的影響,結果表明添加1.5%和2%的二甲酸鉀仔豬十二指腸腸紙毛高度都極顯著高于無二甲酸鉀添加的對照組(對照組為0.78mm, 1.5%二甲酸鉀組為0.98mm, 2.0%二甲酸鉀組為0.90min),但是添加不同比例的二甲酸鉀均未顯著提高仔豬空腸和回腸的腸絨毛高度。

 二甲酸鉀對斷奶仔豬生產性能的影響

研究表明,二甲酸鉀可以促進礦物質的吸收,可使磷、韓、鎂、鋅、銅、猛吸收率分別增加8%-9%、2%-3%、3%-8%、9%-17%、52%-60%、6%^[106]。在育肥豬上的試驗表明,添加1%的二甲酸鉀可使粗蛋白消化率提高4.34%,磷利用率提高1.75%^[107]。二甲酸鉀促進營養物質的吸收,可控制有害物質的生成。仔豬飼料中添加0.9%和1.8%的二甲酸鉀均可以減少胃氨的含量,且以0.9%的二甲酸鉀效果最顯著。

在9-21kg仔豬日糧中添加1.8%二甲酸鉀可以提高32.7%的生長速度和12.2%詞料轉化率,相當于40ppm的泰洛星磷酸鹽^[108]。在6.5-21kg仔豬日糧分別添加40ppm阿維菌素和1.2%二甲酸鉀,兩者都顯著提高生長速度和料重比,同時,腹瀉率也顯著降低,兩者差異不顯著^[18]。在斷奶仔豬日糧中添加不同劑量(0.6%、1%和1.4%) 二甲酸鉀的試驗結果表明,添加1%的二甲酸鉀與添加桿菌素和吉他霉素具有相似的平均日采食量、平均日增重和料重比^[109]。在斷奶體重為7kg的仔豬日糧中添加1.8%的二甲酸,當代謝能水平為13MJ/kg或14MJ/kg時,二甲酸鉀可使仔豬體重分別提高5%和12%;日增重分別提高8%和18%;飼料轉化率都提高6%;平均日采食量分別提高1%和8%^[110]。

二甲酸鉀對斷奶仔豬腹瀉狀況的影響

二甲酸鉀和抗生素抗斷奶仔豬腹灣效果進行了比較研究,結果表明,二甲酸鉀和抗生素都能顯著降低腹瀉仔豬數(無抗組10頭、抗生素組2頭,KDF組4頭)^[18]。王文杰等在三個階段(15-30kg、30-60kg和60kg-屠宰)的豬日糧中分別添加1.2%、0.8%和0.6%的二甲酸鉀,結果表明,試驗的整個階段,抗生素組與二甲酸鉀組腹灣率分別為15.65%和6.83%。,差異不顯著^[113]。

綜合上述研究成果表明,二甲酸鉀可以減少仔豬斷奶應激,促進仔豬生長的作用。但是,目前國內關于二甲酸鉀應用效果和其作用機理的研究鮮有報道,因此,開展二甲酸鉀替代抗生素的試驗研究,對減少我國抗生素的使用,提高動物福利水平,實現畜牧業可持續發展具有深遠的意義。