饲料用二甲酸钾的研究和开发起源自欧洲20世纪90年代中期。在目前讨论和研究的方案之中，二甲酸钾引起营养学界和养猪业的广泛兴趣。据报道，二甲酸钾具有抗细菌感染和提高饲料消化率的作用。对生长、肥育猪和哺乳母猪的促生长效果明显，能显著提高生产性能。猪生长性能试验和在欧洲的大规模应用显示，与抗生素促生长剂相比，不仅安全、无副作用，而且猪的日增重和饲料报酬获得可观、稳定的改善。其次，简单的化学结构决定的安全性和纯结晶盐的物理性状决定的易用性成为受欢迎的另一个原因。
2001年7月，欧盟批准了由BASF和Norsk Hydro联合开发的FORMITM LHS的新型促生长剂，主要成分为二甲酸钾。作为第一个用于猪饲料抗生素促生长剂的代替品（Commission Reg. (EC) No. 1334/2001），目前批准使用的应用范围局限于提高猪的生产性能。瑞士和挪威随后批准了同样用途。2003年4月，欧盟又通过了指导性法规（70/524/EEC和EC 676/2003），批准将商品FORMITM LHS的仔猪和生长猪的最高安全添加量上限提高到了1.8%和1.2%。2005年7月欧，盟即时发布补充性委员会法规（70/524/EEC和EC 1200/2005），批准FORMITM LHS作为促生长剂在母猪饲料中使用。
1 对断奶仔猪生产性能的影响
Roth等（1996）在完全不添加任何抗生素类促生长剂和酸化剂的条件下，测定仔猪对不同剂量二甲酸钾的反应，分2阶段使用典型的欧洲麦类日粮。人工控制试验条件，对试验设计和日粮的配制也都有特殊要求。60头德系长白×皮特兰的杂交断奶仔猪，5个处理。负对照组1=无添加，正对照组2=0.85%甲酸，试验组3-5添加0.65%、1.3%和1.95%的二甲酸钾。正对照组2的甲酸添加量等于试验组3-5提供的甲酸平均数。
饲料采食量直接与饲料的养分浓度和适口性有关。饲料的适口性是观测仔猪对大剂量反应的重要指标。试验日粮营养水平能满足断奶仔猪常规养分、微量养分和能量的需要（ARC，1981；GfE，1987）。
1.1 对断奶1～21d仔猪性能的影响
分段数据可以详细地反映试验第一阶段（6.7～16kg）添加二甲酸钾的作用（表1）。日增重由372g/d提高至461g/d，比负对照组1高10%～24%。平均增幅比添加纯甲酸的正对照组2也高（+3%）。饲料消耗并未显示出与增重同步的增幅，因此各添加组的饲料报酬都显著地得到改善，饲料报酬以负对照组1最差，其他各添加组的水平相当。
表1 断奶1～21d仔猪性能
| 处理组 | 1 | 2 甲酸 0.85% |
3 | 4 | 5 |
| 二甲酸钾 | |||||
| 0.65% | 1.30% | 1.95% | |||
| 增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 饲料报酬/（F/G） 改善幅度/% |
372b±71 100 487±77 100 1.32a±0.10 100 |
432ab±89 116 516±92 106 1.20b±0.06 91 |
458a±80 123 550±90 113 1.21b±0.08 92 |
410ab±78 110 484±81 99 1.19b±0.07 90 |
461a±58 124 545±71 112 1.19b±0.05 90 |
* 平均数间的统计的显著性差异（P<0.05）以不同的上标字母标识（SNK-Test），如果SNK显示其有不同，各添加组与负对照组之间的差异显著性以不同字母表示。
1.2 对断奶22～42d仔猪性能的影响
表2的数据有助于了解试验第二阶段（16～30kg）的作用。猪对二甲酸钾和甲酸的反应变小而且各处理间仅个别数据差异显著。试验组5（1.95%二甲酸钾）的日增重最高（比负对照组1高12%），饲料报酬也最好（平均1.77）。添加物及不同剂量都使日增重提高5%～12%，采食量提高3%～12%。饲料消耗与增重相近的增幅，使各添加组的饲料报酬改善有限。
表2 断奶22～42d仔猪性能
| 处理组 | 1 | 2 甲酸 0.85% |
3 | 4 | 5 |
| 二甲酸钾 | |||||
| 0.65% | 1.30% | 1.95% | |||
| 增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 饲料报酬/（F/G） 改善幅度/% |
580±110 100 1049±171 100 1.82ab±0.12 100 |
613±124 106 1117±230 106 1.83ab±0.11 101 |
629±83 108 1171±158 112 1.86a±0.09 102 |
608±65 105 1076±111 103 1.77ab±0.11 97 |
649±96 112 1144±147 109 1.77ab±0.09 97 |
* 平均数间的统计的显著性差异（P<0.05）以不同的上标字母a, b, c标识（SNK-Test）。
1.3 对断奶1～42d仔猪全阶段性能的影响
在仔猪分阶段数据的基础上，全期性能数据则用于分析不同剂量的作用（表3）。在6.7～30kg期间，负对照组1的猪总增重仅为20kg，而正对照组2的仔猪增重为22kg。添加二甲酸钾组的猪总增重平均为22.5kg。全期平均改善幅度日增重为13%、采食量8%、饲料报酬5%。而只观察到最高添加剂量组5（1.95%）与负对照组1的日增重有显著性差异（17%）。添加效果以前期（1～42d）高于后期（22～42d）。结果再次印证了有机酸的日龄特征。似乎对二甲酸钾也无例外。
全部添加组（二甲酸钾或甲酸）猪的日采食量比负对照组1高2%～12%，但差异不显著。即使在高添加剂量，采食量上升10%，对适口性无任何不良影响。添加1.30% 或1.95% 二甲酸钾（组4或5）的饲料报酬显著地得到改善（6%）。虽然正对照组2的日增重和饲料报酬已经比负对照组1高出10%和改善3%，特别是当添加高剂量时，二甲酸钾比正对照组2再有进一步的改善（7%，3%）。在营养素浓度足够高的条件下，采食量对断奶仔猪的日增重和饲料报酬成为关键因素，其次是腹泻的控制。二甲酸钾的作用似乎界于二者之间。
试验全期间甲酸的性能始终处于令人满意的水平，许多研究报告也都有类似的结论。但由于理化特性不仅使纯甲酸无法作为酸化剂使用，甚至吸附改型的甲酸制剂也很难被使用者接受。
表3 饲养试验全期（1～42d）仔猪的性能
| 处理组 | 1 | 2 甲酸 0.85% |
3 | 4 | 5 |
| 二甲酸钾 | |||||
| 0.65% | 1.30% | 1.95% | |||
| 开始体重/kg 结束体重/kg 增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 饲料报酬/（F/G） 改善幅度/% |
6.66±0.70 26.66±3.23 476±71 100 768±113 100 1.62a±0.07 100 |
6.73±0.56 28.67±4.81 523±105 110 817±159 106 1.57bc±0.07 97 |
6.67±0.72 29.50±3.87 544±79 114 860±121 112 1.59ab±0.07 98 |
6.66±0.90 28.04±3.11 509±61 107 780±88 102 1.53bc±0.06 94 |
6.65±0.89 29.97*±3.63 555*±73 117 845±102 110 1.52c±0.05 94 |
* 平均数间的统计的显著性差异（P<0.05）以不同的上标字母a, b, c标识（SNK-Test）；
* 如果SNK显示其有不同，各添加组与负对照组之间的差异显著性（P<0.05）以*表示。
结果显示，在断奶仔猪饲料中添加二甲酸钾的最终结果是提高了猪的日增重和采食量，改善了饲料报酬。前期添加的效果同时表现在促进生长和改善饲料报酬。随着年龄的增长，二甲酸钾的主要表现在促进生长。
2 生长猪饲养试验和适宜的添加量
为验证FORMITM LHS的作用和探讨在中国北方商品猪实际生产条件下的效果，也为大规模应用提供依据，利用饲养试验观察替代饲料中促生长抗生素对生产性能的影响和适宜的添加量。试验在天津市畜牧兽医研究所种猪场进行。80头28d长白×大白×杜洛克三元杂交断奶仔猪，公母各半。随机分为试验组和对照组。每组40头，分4栏饲养，每栏10头。试验分3阶段进行。试验处理和日粮组成见表4。
表4 试验处理和日粮组成 %
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|
含抗生素/酸化剂对照组 |
FORMITM LHS处理组 | ||||
|
15～30kg |
30～60kg |
60～出栏 |
15～30kg |
30～60kg |
60～出栏 | |
|
FORMITM LHS |
0.0 |
0.0 |
0.0 |
1.20 |
0.80 |
0.60 |
* 对照组按照国家允许的剂量分别添加硫酸粘杆菌素，吉它霉素和杆菌肽锌和2kg 有机酸酸化剂。
对照日粮用含抗生素促生长剂和酸化剂的常规预混料配制，试验日粮用不含抗生素和酸化剂的基础预混料和不同剂量的FORMITM LHS配制（表4）。试验各阶段生产性能见表5，仔猪阶段腹泻频率结果列于表6。
从试验结果可以看出，日粮中添加FORMITM LHS可以有效地促进猪的生长，与抗生素组无显著差别（P＞0.05）。仔猪阶段试验共30d，抗生素和FORMITM LHS组的平均日增重、料肉比分别为504g、2.402和503g、2.405；中猪阶段为30d，结果分别为700g、2.655和752g、2.624；大猪阶段共52d，结果分别为806g、3.307和824g、3.477。112d全程试验结果抗生素和FORMITM LHS组的平均日增重、料肉比分别为697g、2.950和727g、2.975。生长性能数据显示出FORMITM LHS组在大猪阶段FORMITM LHS组表现出明显的采食量增加，生长速度加快。
对仔猪阶段腹泻观察结果表明，FORMITM LHS组腹泻率较抗生素组高，分别为15.65%和6.83%，但数据统计差异不显著（p>0.05）。试验结果显示，无论是抗生素还是FORMITM LHS，在中国北方的冬季试验条件下都不能彻底解决仔猪腹泻问题。试验开始曾设零抗生素、零有机酸和零 FORMITM LHS的完全负对照组，但在1周之内全部发生严重腹泻，不得不中途停止。
表5 饲喂FORMITM LHS与抗生素促生长剂的 生长肥育猪生产性能结果与比较 kg
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|
试验组 |
标准偏差 |
对照组 |
标准偏差 |
比较/% |
|
试验开始时平均体重 |
16.3 |
2.7 |
16.0 |
2.2 |
1.7 |
表6 仔猪阶段腹泻频率 %
|
重复 |
试验组 |
对照组 |
比较 |
|
1 |
18.30 |
9.30 |
|
|
2 |
11.30 |
4.30 |
|
|
3 |
9.70 |
5.00 |
|
|
4 |
23.30 |
8.70 |
|
|
平均 |
15.65±6.32 |
6.83±2.54 |
56.39 |
3 对断奶仔猪饲料酸度和酸结合能力的影响
反映饲料的酸度的方法之一是用日粮的10%悬浮液的pH值。Roth等（1996）的试验在负对照组1的2阶段日粮添加二甲酸钾（1.95%）后，pH值从5.1和5.2持续降至最低的4.5和4.9。但是仍然高于添加0.85%纯甲酸的正对照组2（pH 4.1～4.3）。由于日粮构成来源的原因如矿物质，使负对照组1的pH值已经处于比较低的水平。如果仔猪配方以植物性原料为主，二甲酸钾对日粮pH值的影响可能有所不同。Prohaszka和Baron（1980）定义的酸结合能力为每千克饲料的pH值达到3.0所需要的盐酸的毫克当量数（meq HCl/kg）。在观察的范围内，添加量愈高，酸结合能力愈高。添加组5（1.95%）的酸结合能力比负对照组1提高20%。说明二甲酸钾在饲料中的缓冲能力较大。日粮中蛋白质和矿物质比例愈高，酸结合能力也愈高。
4 对断奶仔猪腹泻率的影响
二甲酸钾如何控制仔猪腹泻同样值得关注。国外已有许多试验报道二甲酸钾作为添加剂对仔猪具有促生长和防治下痢作用，添加二甲酸钾与甲酸之间没有明显的差异，但是较高的二甲酸钾添加水平（1.3%，1.95%）显示出降低腹泻频率的趋势。Roth等（1996）试验显示腹泻率结果为8.2%、6.7%、8.4%、5.8%、5.4%。全部属于轻度腹泻。特别是负对照组的腹泻频率已经处于很低的水平，添加二甲酸钾再降低1/3，在长达42d内此下降幅度具有相当重要的意义。对于二甲酸钾控制腹泻率的期望，与肠道细菌性感染威胁和卫生管理水平有关。在中国北方冬季寒冷季节和环境卫生条件下，FORMITM LHS具有一定的抑制断奶仔猪腹泻的作用，但是尚不足以防止腹泻的发生。需要考虑使用配套的日粮配方和添加剂组合方案以及保温管理、卫生防疫等综合措施达到有效预防的目的。仔猪阶段FORMITM LHS组腹泻率较抗生素组高，但是有趣的是生产性能未有差异。根据Roth等（1996）的报道推论，FORMITM LHS可能影响日粮粗蛋白质的水平。部分实际应用的报告也有类似的情况。进一步的详细研究有待随后专门的探讨证实。
以腹泻率（FOD={∑（腹泻猪×腹泻日）/（猪数×试验日数）}×100）反映发生的严重程度。界定腹泻有许多不同的尝试，但是寻找客观的衡量指标也最为困难。其中之一是判断腹泻的标准不够客观严谨，如何准确地分辨病理性腹泻和营养性腹泻是另一个与二甲酸钾应用有关的难题。抑制细菌在胃和肠道前部的危害作用是改善饲料报酬和日增重上升的原因之一。因此所观察到的非特异性作用可能是有机酸阴离子的抗微生物作用，特别是对大肠杆菌（Kirchgessner 等，1992）和沙门氏杆菌（Olesen，1999）的作用。
5 二甲酸钾的剂量/性能反应
一般地说，除了非剂量依赖型的添加剂以外，添加剂量的依据是剂量-反应曲线。因为复杂因素多重影响的原因，确定推荐用量的依据不能依赖单一试验的结果。图1和图2中综述了包括上述试验在内的5个公开发表的FORMI（二甲酸钾）断奶仔猪日增重和饲料报酬的剂量-反应效果。就来自5个独立试验的数据而言，相关系数是比较高的，显示出二甲酸钾剂量与性能的关系趋势。公式清楚地描述了剂量与改善程度之间的关系，但是在中国直接套用可能还为时尚早。即假设确认一次曲线关系的前提下，以转换后的%数据表示则很可能斜率不同，所以，进一步的探讨是必要的。
图1 仔猪日增重的FORMI剂量-反应曲线
图2 断奶仔猪饲料报酬的剂量-反应效果
6 二甲酸钾作用机理的讨论
一般来说，二甲酸钾的作用机理不外乎是甲酸的作用，这也是欧盟批准二甲酸钾作为抗生素替代物的基本考虑。猪饲料中添加有机酸或盐，特别是甲酸或盐改善生产性能的机理已经有很多报道。
二甲酸钾成为促生长剂的重要原因是安全性和抗菌作用，这都基于简单、独特的分子结构。它的主要成分甲酸和甲酸钾在自然界和猪的肠道中天然存在，最终分解为CO2和水，具有完全的生物降解性。独特的抗微生物功能基于甲酸和甲酸盐的综合作用。每单位重量的有机酸以一碳酸甲酸的酸性最强，而且具有极强的抗微生物作用。非解离型的甲酸能穿过细菌细胞壁，在细胞内解离使pH值下降。甲酸盐阴离子在细胞壁外分解细菌细胞壁蛋白质，发挥杀菌和抑制细菌的作用，如沙门氏杆菌。尽管许多抗生素的促生长机理尚未有定论，但一般认为猪饲料添加抗生素后生产性能的提高与亚临床感染被抑制有关。抗生素在恶劣的卫生环境下的作用效果往往优于较为清洁的饲养条件（Cromwell，1991）。
0.65%的二甲酸钾相当于0.44%的甲酸，但是效果已经显著地优于0.85%的甲酸，证明甲酸与各种类型甲酸盐的复合物如二甲酸钾的效果比单独添加甲酸好。Kirchgessner和Roth（1987a，1990）报道的试验结果，仔猪料中添加甲酸和甲酸钙复合物的生产性能比单独添加甲酸好。丙酸与甲酸钙合用的效果比任何一种单一的好（经荣斌，2004）。还发现添加甲酸钙的效果不及二甲酸钾。
虽然二甲酸钾的功能与营养素的关系是间接的，但是由于二甲酸钾的组成特殊，均为营养物质。因此，以饲养试验观察高剂量添加二甲酸钾的影响，需要利用配方优化工具保持营养水平相同，特殊调整配制的等养分日粮。二甲酸钾本身的化学组成是固定的，而商品制剂则可能因配方和纯度不同而略有差别。如甲酸钾/甲酸钙混合物，甚至与钠盐的混合物则可能含有少量的钙和钠。例如，根据制造商提供的富美LHS数据，含有甲酸28.3%，甲酸盐63.0%，钾23.5%，钙3.4%，代谢能估计值3.7kJ/g。
Canibe（2001）报道在仔猪开食料中添加二甲酸钾可以降低消化道各段食糜中厌氧菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和酵母菌的含量。Paulicks（2000）报道添加二甲酸钾可提高断奶仔猪的日增重和采食量。
饲喂FORMITM LHS的猪肉风味随机品尝获得了全体参加人员几乎完全一致的好评。此结果的原因尚不清楚，有待对肉质进行专门的研究。
7 结 论
试验结果表明，FORMITM LHS作为一种具有促进猪生长作用的添加剂，可以替代抗生素作为生长促进剂在日粮中使用。回答二甲酸钾能否替代断奶前后仔猪饲料中抗生素的问题并非易事，进入实用阶段更不能仅依赖有限的报道。效果很大程度上依赖于卫生环境条件和饲料结构，特别是暴露在细菌和真菌高危感染风险下的动物，同时处于长期、高剂量、组合使用抗生素的所谓“三大”危险使用状态下。二甲酸钾替代抗生素的机能和替代种类的界限，以及程度尚不清楚。欧洲的注意力大多是对沙门氏杆菌的控制，而国内猪场面临多种致病细菌和真菌的交叉感染压力很大。包括对母猪的作用，也有待开展相应的应用技术研究。随着对滥用抗生素危害和细菌耐药性的认识，二甲酸钾有可能成为解决方案的一个选择。
