二甲酸钾及其在养殖业中的应用研究进展

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1、二甲酸钾及其在养殖业中的应用研究进展伍应松田科雄（湖南农业大学动物营养研究所，湖南长沙410128）摘要：二甲酸钾对提高动物的生产性能、促进消化道健康，降低幼畜腹泻、改善胴体品质，以及减少氮、磷的排泄有重要意义。综述了二甲酸钾的理化性质、合成、作用机理及在养殖业中的应用，并对二甲酸钾应用的优势和影响因素进行了浅析。关键词：二甲酸钾，理化性质，作用机理，应用二甲酸钾是近年来发展较快的一种新型饲料添加剂，屈于酸化剂的一类。添加到动物饲料中具有降低肠道pll,调节肠道微生态平衡，提高饲料营养物质的消化和吸收等功能。二甲酸钾在饲料中的研究和开发起源于20世纪90年代中期,2

2、001年被欧盟批准为第一种用于替代抗生素的非抗生素促生长剂，在国内，中国挑战农业科技有限公司与中国农业科学院饲料研究所也联合研制开发了二甲酸钾产品，并于2005年被批准用于猪饲料。1二甲酸钾的理化性质二甲酸钾（PotassiumDiformate或K~Diformate,KDF,又叫双甲酸钾）是甲酸钾和甲酸的混合物，通过甲酸钾的撿基和甲酸的竣基形成氢键而连接在一起。二甲酸钾产品是一种白色或微黄色结晶或结晶性粉末，具有吸湿性，易溶于水，分子式为C2H3K04,相对分子量为130.14,溶点约为109°C。二甲酸钾在酸性条件下稳定，而在屮性或偏碱性的条件下即分解为甲酸盐

3、与甲酸。2二甲酸钾的合成二甲酸钾是由2个甲酸根离子和1个钾离子组成的一种简单的有机盐酸，多采用化学合成方法制取。合成原料可用甲酸与无水碳酸钾或甲酸与氢氧化钾为原料，分别按反应物质的量比2：1和4：1的比例进行，在50°C-60°C温度下，在磁力搅拌器上反应2小时后，通过蒸发结晶，分离，干燥最后得到白色晶体二甲酸钾，产品冋收率可达83%,纯度98%以上，生产操作简便，无三废产生，反应过程安全，易进行工业生产。其化学反应方程式为:2HC00H+KOH=KHiHCOO+HQ4HCOOH+K:CO；=2KH(HCOO):+CO：f+二甲酸钾的生产艺流程图为：卩氢氧化钾或碳酸

4、钾31台成f蒸发结晶一A分离3二甲酸钾的作用机理3.1降低肠道pH值，改善消化内环境二甲酸钾进入胃肠道，在其环境中溶解为甲酸(HCOOH)、甲酸根(HCOO-)和钾离子(K-),从而降低消化道pH值。反应式为：IICOOIHICOOKIIC00II+IICOOKHCOOHHCOO-+H+HCOOKHCOO-+K+黄小春等(2006)［1］报道，日粮中添加0.45%二甲酸钾，显著降低肉仔鸡嗦囊和肌胃内容物的pH值,分别降低了0.34和0.32。壯oz等(2000)［2］报道，日粮屮添加0.9%和1.8%二甲酸钾，3-65min内胃和十二指肠食糜的pll值平均降低了0.

5、4。有研究表明，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为83%,空肠前段38%,空肠中段17%,空肠后段9%。由此可见，二甲酸钾主要在小肠的前段发挥作用。但Canibe等(2001)［3］报道，二甲酸钾对猪消化道pH值没有影响。因此，二甲酸钾对畜禽消化首pH值的影响及其作用机制还需要进一步研究。3.2调控肠道内微生物菌群繁殖胃肠道大多数有害菌群牛长的适宜pH值都是中性偏碱，如大肠杆菌适宜的pH为6.0-8.0o在调控消化道微生物菌群繁殖上，消化道酸度起着重要作用。二甲酸钾进入胃肠以后降低其pH值，改变有害微生物的适宜生存环境，抑制或直

6、接杀害有害菌群，如大肠杆菌，沙门氏菌等。Canibe等［3］研究表明在仔猪叫槽料中添加二甲酸钾能减少各肠段总的厌氧菌、乳酸杆菌、人肠杆菌、酵母菌的数量。二甲酸钾也能降低生长育肥猪十二指肠、空肠和直肠中大肠杆菌的数量(Overland,2000)[4]。另有研究报道，二甲酸钾能通透微生物细胞膜，在其细胞内分解产生H+,降低或抑制细胞内酶的活性，破坏微生物蛋白和核酸的营养代谢，从而使微牛物不能繁殖，甚至死亡。甲酸盐阴离子在细胞壁外分解细菌细胞壁蛋白质，发挥杀菌和抑菌作用。二甲酸钾的抗菌作用减少了微生物的数量，尤其是大肠杆菌等致病菌的数量，减少了微生物代谢物的产生，从而减

7、少了对肠道的损害。3.3促进营养物质的消化和吸收胃内pH值的降低刺激胃蛋白酶原和胃蛋白酶的分泌，提高胃蛋白酶的活性,从而提高H粮中营养成分的消化吸收，减少氮、磷的排泄。微生物数量的减少，降低了微生物对养分的竞争，用于宿主的养分则相对提高。另外，释放的钾离子还可以提高赖氨酸的利用率。Roth等(1998)[5]研究发现，在不同赖氨酸水平(0.875、1.0、1.125)日粮中添加二甲酸钾可以改善仔猪氮代谢，提高营养物质的消化率，结果表明，添加二甲酸钾提高干物质的消化率84.0%-85.0%,其中粗蛋白质80.7%-82・6%、能量83.5%-84・7%、磷8%-9