二甲酸钾(Potassium Diformate, KDF),又称双甲酸钾,是一种有机酸盐,分子式为HCOOH.HCOOK,相对分子质量为130.14,馆点为109°C,呈白色或微黄色结晶,易溶于水,在酸性条件下较稳定,而在中性或偏碱性的条件下分解为甲酸钾与甲酸。2001年,二甲酸钾就被欧盟批准作为第一种替代抗生素的非抗生素类促生长剂,我国也于2005年批准二甲酸钾用做饲料添加剂。

 二甲酸钾的研究进展

1抑菌和杀菌,改善肠道微生物区系

体外试验研究结果表明,在PH为3和4时,二甲酸钾可显著抑制大肠杆菌和乳酸菌的生长,但pH=5时,二甲酸钾对乳酸菌没有影响,大肠杆菌的存活率下降^[91]。二甲酸钾对沙门氏菌C_19-2、C_19-12-77和猪源大肠杆菌E_l及金黄色葡萄球菌均有抑制作用^[92]。林文爽的试验表明,当二甲酸钾添加量为0.1-0.3%时饲料防霉有效期可保持两个月左右,可延长饲料储藏期35天。当添加量大于或等于0.6%时,二甲酸钾的防霉有效期可达三个月以上,可延长饲料储藏期60天^[93]。

在断奶仔猪日粮中添加0.6%和1.2%的二甲酸钾后,十二指肠、空肠、结肠和直肠的大肠杆菌数量降低^[94]。添加0.6%的二甲酸钾可降低饲料和粪样中沙门氏菌的数量^[95],可以减少猪场沙门氏菌和大肠杆菌的流行。在断奶仔猪日粮中添加1.8%二甲酸钾,胃中大肠杆菌的数量降低了 19.57%,小肠中大肠杆菌的数量降低了5.26%^[97]。也有研究发现仔猪饲料中添加1.2%的二甲酸钾可以提高粪样中乳酸杆菌的数量,并降低沙门氏菌的数量^[98]。二甲酸钾对大肠杆菌的抑制作用要比对乳酸菌抑制作用强,从而有利于胃肠道建立健康的微生物区系^[99]。

二甲酸钾对肠道短链脂肪酸的含量。在仔猪基础日粮中添加8000ppm的二甲酸钾,盲肠内容物中乙酸的含量从11.43mmol/L提高至12.57mmol /L,丙酸从15.30mmol/L 提高至 20.5mmol /L,丁酸从6.09mmol/L提高至8.47mmol/L,总短链脂肪酸从32.82mmol/L提升至51.55mmol/L^[100]。在断奶仔猪日粮中添加1.8%的二甲酸钾,对仔猪肠道乙酸+丙酸+丁酸没有影响说明,二甲酸钾对肠道短链脂肪酸含量的影响存在剂量效应。肠道内容物中短链脂肪酸含量与比例与肠道微生物含量及代谢类型相关^[56]。

2降低胃肠道pH

二甲酸钾可以降低胃和十二指肠PH,断奶仔猪日粮中添加0.9%二酸钾可降低胃PH（5.27降到4.92），但是对结肠食糜pH没有影响。28日龄断奶的仔猪日粮中添加0.6%或1.2%的二甲酸钾均降低胃pH (4.4降为3.4),但是对十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠和直肠的pH没有影响^[103]。在仔猪基础日粮中添加0.9%和1.8%的二甲酸钾,饲喂65min后,添加二甲酸钾使十二指肠pH显著下降,0.9%组和1.8%组分别下降0.32和0.40^[104]。二甲酸钾使胃pH降低,

可以刺激胃蛋白酶的分泌,提高蛋白质的消化吸收^[18]。

3促进肠道形态完整

张仁明研究了断奶仔猪中添加1%、1.5%和2%的二甲酸钾对仔猪肠道形态的影响,结果表明添加1.5%和2%的二甲酸钾仔猪十二指肠肠纸毛高度都极显著高于无二甲酸钾添加的对照组(对照组为0.78mm, 1.5%二甲酸钾组为0.98mm, 2.0%二甲酸钾组为0.90min),但是添加不同比例的二甲酸钾均未显著提高仔猪空肠和回肠的肠绒毛高度。

 二甲酸钾对断奶仔猪生产性能的影响

研究表明,二甲酸钾可以促进矿物质的吸收,可使磷、韩、镁、锌、铜、猛吸收率分别增加8%-9%、2%-3%、3%-8%、9%-17%、52%-60%、6%^[106]。在育肥猪上的试验表明,添加1%的二甲酸钾可使粗蛋白消化率提高4.34%,磷利用率提高1.75%^[107]。二甲酸钾促进营养物质的吸收,可控制有害物质的生成。仔猪饲料中添加0.9%和1.8%的二甲酸钾均可以减少胃氨的含量,且以0.9%的二甲酸钾效果最显著。

在9-21kg仔猪日粮中添加1.8%二甲酸钾可以提高32.7%的生长速度和12.2%词料转化率,相当于40ppm的泰洛星磷酸盐^[108]。在6.5-21kg仔猪日粮分别添加40ppm阿维菌素和1.2%二甲酸钾,两者都显著提高生长速度和料重比,同时,腹泻率也显著降低,两者差异不显著^[18]。在断奶仔猪日粮中添加不同剂量(0.6%、1%和1.4%) 二甲酸钾的试验结果表明,添加1%的二甲酸钾与添加杆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]。在断奶体重为7kg的仔猪日粮中添加1.8%的二甲酸,当代谢能水平为13MJ/kg或14MJ/kg时,二甲酸钾可使仔猪体重分别提高5%和12%;日增重分别提高8%和18%;饲料转化率都提高6%;平均日采食量分别提高1%和8%^[110]。

二甲酸钾对断奶仔猪腹泻状况的影响

二甲酸钾和抗生素抗断奶仔猪腹湾效果进行了比较研究,结果表明,二甲酸钾和抗生素都能显著降低腹泻仔猪数(无抗组10头、抗生素组2头,KDF组4头)^[18]。王文杰等在三个阶段(15-30kg、30-60kg和60kg-屠宰)的猪日粮中分别添加1.2%、0.8%和0.6%的二甲酸钾,结果表明,试验的整个阶段,抗生素组与二甲酸钾组腹湾率分别为15.65%和6.83%。,差异不显著^[113]。

综合上述研究成果表明,二甲酸钾可以减少仔猪断奶应激,促进仔猪生长的作用。但是,目前国内关于二甲酸钾应用效果和其作用机理的研究鲜有报道,因此,开展二甲酸钾替代抗生素的试验研究,对减少我国抗生素的使用,提高动物福利水平,实现畜牧业可持续发展具有深远的意义。