二甲酸鉀在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用

◆作者：鄧麗 劉一飛 劉保國 杭柏林

◆單位：河南科技學(xué)院動物科技學(xué)院

促進動物生長、預(yù)防和治療細菌性疾病的抗生素在動物養(yǎng)殖行業(yè)中取得了很好的成績，但是藥物殘留、細菌耐藥性等問題也隨之而來，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物養(yǎng)殖行業(yè)中關(guān)注的焦點（莊蘇等,2019）。2020年，中國禁止在飼料中添加抗生素類促生長劑，必將推動抗生素替代物在動物養(yǎng)殖過程的使用。有機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]。因無殘留、無毒害、無抗藥性，二甲酸鉀作為一種抗菌促生長劑類的抗生素替代物在動物養(yǎng)殖業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。雞是我國重要的食品來源，雞的健康及其產(chǎn)品影響著我國的食品安全。本文主要就二甲酸鉀在養(yǎng)雞生產(chǎn)上的應(yīng)用進行綜述，希望為生產(chǎn)實踐提供幫助。

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氫鍵相連接，為白色或微黃色、無味、流散性好的結(jié)晶或結(jié)晶狀粉末，熔點為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-）。

二甲酸鉀對生物機體和環(huán)境的安全性高，不會誘導(dǎo)細菌產(chǎn)生耐藥性。動物營養(yǎng)科學(xué)委員會（Scientific Committee on Animal Nutrition，SCAN）認為當(dāng)二甲酸鉀使用量低于6%時對動物絕對安全。二甲酸鉀在動物體內(nèi)無殘留，口服和吸入的急性毒性試驗、亞急性毒性試驗表明二甲酸鉀對動物是安全的，且無遺傳毒性。二甲酸鉀應(yīng)用后，能降低動物體的氮磷排泄，從而減輕對生態(tài)環(huán)境的危害。

2 二甲酸鉀的功能機理

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，促進蛋白消化吸收（字正浩,2013），進而促進動物體的生長和發(fā)育。

2.2 促進采食和營養(yǎng)物質(zhì)的消化

二甲酸鉀能刺激動物采食，增加采食量。K+是動物生長代謝過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，進而提高日糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，同時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，可降低微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，則可被宿主利用的營養(yǎng)物質(zhì)相對豐富，從而可提高動物體的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化效率（黃小春等,2006）。

2.3 調(diào)節(jié)腸道微生物區(qū)系

二甲酸鉀能促進腸道中有益菌的增殖，調(diào)節(jié)動物腸道微生物區(qū)系。有害菌一般生長在中性偏堿的環(huán)境中，而乳酸菌等有益菌常生長在酸性環(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繁殖，使得有益菌成為優(yōu)勢菌群。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)，改善菌群的生長環(huán)境。

2.4 抑制病菌生長

二甲酸鉀可抑制病原微生物的生長。體外試驗證實，二甲酸鉀對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（崔細鵬等,2014）。解離出的羧基（HCOO-）附著在細菌細胞壁外側(cè)，可破壞細胞壁上的蛋白，從而導(dǎo)致菌體死亡，而未解離的二甲酸鉀能透過細菌細胞壁，穿過細胞膜，進入胞內(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，破壞病原菌細胞膜的完整性，擾亂細菌的生長和繁殖，從而表現(xiàn)出抑菌或殺菌的效果（Canibe 等, 2001; 聞 愛 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，促進生長

二甲酸鉀可降低飼料和雞胃腸道的pH 值，促進腸道發(fā)育。二甲酸鉀添加到飼料中可降低飼料的pH 值，進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），但對回腸隱窩深度無顯著影響（P＞0.05）。

二甲酸鉀能促進動物采食，提高飼料利用率，促進雞只生長。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肉雞的促生長作用，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），達到與黃霉素同樣的效果。李曉珍等（2016）在愛拔益加肉雞日糧中添加二甲酸鉀，結(jié)果提高了生長前期的飼料轉(zhuǎn)化率，顯著增加了生長后期的增重速度（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，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，但對腿肌中琥珀酸脫氫酶活性沒有影響。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胞的數(shù)量（P＜0.05）。

高溫應(yīng)激是一種常見的應(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，心動周期變長，從而減輕了高溫對雞的應(yīng)激性反應(yīng)。

腸道菌群對維護機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）認為，日糧中添加二甲酸鉀對肉雞盲腸內(nèi)糞腸球菌、大腸桿菌和乳酸菌數(shù)量沒有顯著影響。這種差異可能是因為添加劑量的差異所致。

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，進而可預(yù)防和治療病原菌感染。馬鑫等（2008a,2008b）通過體外試驗發(fā)現(xiàn)，二甲酸鉀對雞白痢沙門菌、傷寒沙門菌、腸炎沙門菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、空腸彎曲菌、雞源沙門菌、雞源和豬源的大腸桿菌等具有較好的抑菌活性。Mikkelsen等（2009）對科寶肉雞進行產(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

飼料霉變造成大量浪費，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輸期間飼料中霉菌的生長繁殖，防霉效果優(yōu)于雙乙酸鈉（詹國武等,2008）。緩釋型防霉劑能延長飼料的保存時間。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，防霉有效時間可達三個月以上，延長飼料貯藏時間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，延長飼料保質(zhì)期。

4 結(jié)語

抗生素已經(jīng)被禁止用于飼料中作為促生長劑?？股靥娲锍蔀楸厝贿x擇。二甲酸鉀是一種有機酸制劑，有良好的功能特性。但是，仍然有一些因素會影響二甲酸鉀的應(yīng)用，如日糧組成、日糧能量水平、與銅的互作等會影響二甲酸鉀的使用效果，遇高溫會分解，極易吸潮而影響貯存，等等。同時，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)等的具體機制還不是很明確，對機體免疫性能和疫苗免疫效果的影響以及動物疾病治療應(yīng)用等方面還缺乏相關(guān)研究。因此，加強相關(guān)研究，二甲酸鉀必將有更好的前景。