◆作者：鄧麗 劉一飛 劉保國(guó) 杭柏林

◆單位：河南科技學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院

促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、預(yù)防和治療細(xì)菌性疾病的抗生素在動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)中取得了很好的成績(jī)，但是藥物殘留、細(xì)菌耐藥性等問(wèn)題也隨之而來(lái)，給養(yǎng)殖業(yè)造成了一些影響。因此，尋找新的抗生素替代物成為動(dòng)物養(yǎng)殖行業(yè)中關(guān)注的焦點(diǎn)（莊蘇等,2019）。2020年，中國(guó)禁止在飼料中添加抗生素類促生長(zhǎng)劑，必將推動(dòng)抗生素替代物在動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程的使用。有機(jī)酸是常用的抗生素替代物之一。二甲酸鉀（Potassium Diformate，K-Diformate，KDF），又名雙甲酸鉀，是一種有機(jī)酸制劑。2001 年，歐盟批準(zhǔn)二甲酸鉀可作為飼料添加劑[council Regulanon(EC)No.1334/2001]；2005 年，中國(guó)農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)二甲酸鉀可用于豬飼料[新飼證字（2005）03 號(hào)]。因無(wú)殘留、無(wú)毒害、無(wú)抗藥性，二甲酸鉀作為一種抗菌促生長(zhǎng)劑類的抗生素替代物在動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。雞是我國(guó)重要的食品來(lái)源，雞的健康及其產(chǎn)品影響著我國(guó)的食品安全。本文主要就二甲酸鉀在養(yǎng)雞生產(chǎn)上的應(yīng)用進(jìn)行綜述，希望為生產(chǎn)實(shí)踐提供幫助。

1 二甲酸鉀的理化特性與安全性

二甲酸鉀是一種有機(jī)物質(zhì)，其分子式為C2H3KO4（HCOOH·HCOOK），分子量為130.14，由甲酸和甲酸鉀通過(guò)氫鍵相連接，為白色或微黃色、無(wú)味、流散性好的結(jié)晶或結(jié)晶狀粉末，熔點(diǎn)為108.6℃。二甲酸鉀極易吸水和潮解，其水溶液呈酸性。在酸性條件下，二甲酸鉀相對(duì)穩(wěn)定，不易解離。在弱堿性或中性條件下，二甲酸鉀易分解為甲酸和甲酸鉀。分解后，甲酸可以解離出氫離子（H+）和羧基（HCOO-），甲酸鉀可以解離出鉀離子（K+）和羧基（HCOO-）。

二甲酸鉀對(duì)生物機(jī)體和環(huán)境的安全性高，不會(huì)誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)科學(xué)委員會(huì)（Scientific Committee on Animal Nutrition，SCAN）認(rèn)為當(dāng)二甲酸鉀使用量低于6%時(shí)對(duì)動(dòng)物絕對(duì)安全。二甲酸鉀在動(dòng)物體內(nèi)無(wú)殘留，口服和吸入的急性毒性試驗(yàn)、亞急性毒性試驗(yàn)表明二甲酸鉀對(duì)動(dòng)物是安全的，且無(wú)遺傳毒性。二甲酸鉀應(yīng)用后，能降低動(dòng)物體的氮磷排泄，從而減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。

2 二甲酸鉀的功能機(jī)理

2.1 降低消化道pH 值，調(diào)節(jié)消化酶活性

二甲酸鉀在消化道中分解，生成甲酸和甲酸鉀，而后進(jìn)一步解離，生成K+、H+和HCOO-。H+可調(diào)節(jié)酸堿性，降低消化道pH值，調(diào)節(jié)胃蛋白酶、胰蛋白酶等多種消化酶的分泌及其活性，促進(jìn)蛋白消化吸收（字正浩,2013），進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物體的生長(zhǎng)和發(fā)育。

2.2 促進(jìn)采食和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化

二甲酸鉀能刺激動(dòng)物采食，增加采食量。K+是動(dòng)物生長(zhǎng)代謝過(guò)程中必不可少的物質(zhì)（王丹紅等,2013），能提高賴氨酸利用率。胃內(nèi)pH 值的降低可刺激胃蛋白酶原和胃蛋白酶的分泌，刺激十二指腸分泌較多的胰蛋白酶，進(jìn)而提高日糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，同時(shí)也使得氮磷排瀉減少（黃小春等,2006；林文爽,2008）。二甲酸鉀的抑菌作用減少了微生物的數(shù)量，可降低微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)，則可被宿主利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)豐富，從而可提高動(dòng)物體的生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化效率（黃小春等,2006）。

2.3 調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系

二甲酸鉀能促進(jìn)腸道中有益菌的增殖，調(diào)節(jié)動(dòng)物腸道微生物區(qū)系。有害菌一般生長(zhǎng)在中性偏堿的環(huán)境中，而乳酸菌等有益菌常生長(zhǎng)在酸性環(huán)境中。二甲酸鉀能降低胃腸道的pH 值，可抑制大腸桿菌等有害菌的生長(zhǎng)繁殖，使得有益菌成為優(yōu)勢(shì)菌群。二甲酸鉀在消化道內(nèi)緩慢釋放，可持續(xù)抑制飼糧和胃腸道內(nèi)不良微生物的增加和定殖，減少發(fā)酵和有毒代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，可使腸道正常菌群發(fā)揮有益作用（Chowdhury 等,2008）。解離出的羧基（HCOO-）還可調(diào)節(jié)胃腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善菌群的生長(zhǎng)環(huán)境。

2.4 抑制病菌生長(zhǎng)

二甲酸鉀可抑制病原微生物的生長(zhǎng)。體外試驗(yàn)證實(shí)，二甲酸鉀對(duì)致病性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有較好的抑菌和殺菌效果（崔細(xì)鵬等,2014）。解離出的羧基（HCOO-）附著在細(xì)菌細(xì)胞壁外側(cè)，可破壞細(xì)胞壁上的蛋白，從而導(dǎo)致菌體死亡，而未解離的二甲酸鉀能透過(guò)細(xì)菌細(xì)胞壁，穿過(guò)細(xì)胞膜，進(jìn)入胞內(nèi)，解離出H+，降低胞內(nèi)pH，從而破壞病原菌的胞內(nèi)環(huán)境，阻礙蛋白和核酸（DNA、RNA）的代謝，破壞病原菌細(xì)胞膜的完整性，擾亂細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，從而表現(xiàn)出抑菌或殺菌的效果（Canibe 等, 2001; 聞 愛(ài) 友 等,2009;李兆勇等,2011）。

3 二甲酸鉀在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 降低pH，改變腸道形態(tài)，提高飼料利用率，促進(jìn)生長(zhǎng)

二甲酸鉀可降低飼料和雞胃腸道的pH 值，促進(jìn)腸道發(fā)育。二甲酸鉀添加到飼料中可降低飼料的pH 值，進(jìn)入消化道后還可降低胃腸道的pH 值。黃小春等（2006）在肉仔雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果降低了嗉囊和肌胃內(nèi)容物的pH 值。何博等（2019）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著降低了嗉囊、肌胃、十二指腸、空腸、回腸的pH值（P＜0.05），回腸絨毛高度、絨毛高度與隱窩深度的比值均有顯著提高（P＜0.05），但對(duì)回腸隱窩深度無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

二甲酸鉀能促進(jìn)動(dòng)物采食，提高飼料利用率，促進(jìn)雞只生長(zhǎng)。周麗（2009）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果增加了肉雞的采食量，顯著降低了料肉比（P＜0.05），增加了體增重（P＜0.05）；在30℃和32℃的高溫條件下，二甲酸鉀能顯著提高飼料中干物質(zhì)、能量和粗蛋白的表觀消化率（P＜0.05）。Selle 等（2004）在科寶肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著提高了采食量、體增重和氮存留率（P＜0.05）。黃小春等（2005）比較了二甲酸鉀與黃霉素對(duì)肉雞的促生長(zhǎng)作用，結(jié)果二甲酸鉀顯著提高了日增重和飼料轉(zhuǎn)化率（P＜0.05），達(dá)到與黃霉素同樣的效果。李曉珍等（2016）在愛(ài)拔益加肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果提高了生長(zhǎng)前期的飼料轉(zhuǎn)化率，顯著增加了生長(zhǎng)后期的增重速度（P＜0.05）。

3.2 改善胴體品質(zhì)，提高屠宰性能

二甲酸鉀能改善雞的胴體品質(zhì)，提高屠宰性能。戶陸女等(2009) 在21 日齡雌性黃羽肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著提高了胸肌和腿肌的系水力以及腿肌糖原含量（P＜0.05），有提高胸肌率、腿肌率和腿肌肌內(nèi)脂肪率的趨勢(shì)，有降低胸肌和腿肌pH1h 和pH24h、腹脂率、胸肌肌內(nèi)脂肪率、腿肌乳酸脫氫酶活性的趨勢(shì)，但對(duì)腿肌中琥珀酸脫氫酶活性沒(méi)有影響。Ragaa 等（2016）在科寶肉雞日糧中添加二甲酸鉀，顯著提高了體增重、屠宰率、胸肌率、腿肌率（P＜0.05），顯著降低了料重比（P＜0.05）。何博等（2019）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著提高了肉雞的胸肌重、屠體重和屠宰率（P＜0.05）。

3.3 促進(jìn)免疫，減輕高溫應(yīng)激，改善腸道菌群，防治疾病

二甲酸鉀能改善雞只的免疫性能，有利于雞只疾病的預(yù)防。何博等（2019）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著提高了脾淋巴細(xì)胞的數(shù)量（P＜0.05）。

高溫應(yīng)激是一種常見(jiàn)的應(yīng)激，常影響雞只健康。在日糧中添加二甲酸鉀，可減輕高溫對(duì)雞只的應(yīng)激性反應(yīng)。周麗等（2009）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果在30℃條件下，增加了二氧化碳分壓和血鉀濃度（P＜0.05），降低了平均呼吸數(shù)和體溫；在32℃條件下，增加了二氧化碳分壓（P＜0.05），降低了平均呼吸數(shù)，肉雞SDNN（全部正常竇性心搏間期(NN)的標(biāo)準(zhǔn)差）、RMSSD（全程相鄰NN 間期之差的均方根值）的值增大，心動(dòng)周期變長(zhǎng)，從而減輕了高溫對(duì)雞的應(yīng)激性反應(yīng)。

腸道菌群對(duì)維護(hù)機(jī)體健康具有重要作用。日糧中添加二甲酸鉀可改善雞只腸道菌群，有利于雞只健康。黃小春等（2006）在1 日齡雛雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果顯著降低了盲腸中乳酸桿菌和大腸桿菌的數(shù)量（P＜0.05），但能提高乳酸桿菌和大腸桿菌的比例。何博等（2019）在肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果盲腸中梭菌和沙門(mén)菌的總數(shù)顯著減少（P＜0.05），大腸桿菌的數(shù)量有所減少。但Motoki 等（2011）認(rèn)為，日糧中添加二甲酸鉀對(duì)肉雞盲腸內(nèi)糞腸球菌、大腸桿菌和乳酸菌數(shù)量沒(méi)有顯著影響。這種差異可能是因?yàn)樘砑觿┝康牟町愃隆?/p>

病原菌感染可導(dǎo)致雞只發(fā)生疾病。而日糧中添加二甲酸鉀可抑制病原菌生長(zhǎng)，進(jìn)而可預(yù)防和治療病原菌感染。馬鑫等（2008a,2008b）通過(guò)體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二甲酸鉀對(duì)雞白痢沙門(mén)菌、傷寒沙門(mén)菌、腸炎沙門(mén)菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、空腸彎曲菌、雞源沙門(mén)菌、雞源和豬源的大腸桿菌等具有較好的抑菌活性。Mikkelsen等（2009）對(duì)科寶肉雞進(jìn)行產(chǎn)氣莢膜梭菌攻毒，結(jié)果添加二甲酸鉀可降低肉雞壞死性腸炎的死亡率、空腸內(nèi)產(chǎn)氣莢膜梭菌和腸桿菌的數(shù)量。

3.4 防止飼料發(fā)霉

飼料霉變?cè)斐纱罅坷速M(fèi)，引起原本不必要的損失。二甲酸鉀還可作為防霉劑，防止飼料發(fā)霉。在飼料中添加二甲酸鉀，能有效抑制貯藏和運(yùn)輸期間飼料中霉菌的生長(zhǎng)繁殖，防霉效果優(yōu)于雙乙酸鈉（詹國(guó)武等,2008）。緩釋型防霉劑能延長(zhǎng)飼料的保存時(shí)間。二甲酸鉀結(jié)構(gòu)特殊，使得其有效成份可緩慢釋放。當(dāng)二甲酸鉀的添加量在0.6%及以上時(shí)，防霉有效時(shí)間可達(dá)三個(gè)月以上，延長(zhǎng)飼料貯藏時(shí)間60 天以上（林文爽,2008）。因此，二甲酸鉀除了可作為抗生素替代物，還可同時(shí)作為常用飼料防霉劑的替代物，有效抑制飼料霉變，保持飼料新鮮度，延長(zhǎng)飼料保質(zhì)期。

4 結(jié)語(yǔ)

抗生素已經(jīng)被禁止用于飼料中作為促生長(zhǎng)劑。抗生素替代物成為必然選擇。二甲酸鉀是一種有機(jī)酸制劑，有良好的功能特性。但是，仍然有一些因素會(huì)影響二甲酸鉀的應(yīng)用，如日糧組成、日糧能量水平、與銅的互作等會(huì)影響二甲酸鉀的使用效果，遇高溫會(huì)分解，極易吸潮而影響貯存，等等。同時(shí)，二甲酸鉀的抗菌作用、調(diào)控腸道微生物區(qū)系、改善胴體品質(zhì)等的具體機(jī)制還不是很明確，對(duì)機(jī)體免疫性能和疫苗免疫效果的影響以及動(dòng)物疾病治療應(yīng)用等方面還缺乏相關(guān)研究。因此，加強(qiáng)相關(guān)研究，二甲酸鉀必將有更好的前景。