二甲酸鉀的發(fā)明及歷史

歐洲各國對飼料用二甲酸鉀的研究開發(fā)起源于20世紀(jì)90年代中期，1994年在挪威波斯格朗（Porsgrunn）NorskHydro的實(shí)驗(yàn)室因一次取萃石化用液體甲酸鹽的意外，科學(xué)家Leif Hj?rnevik發(fā)現(xiàn)了沉淀中結(jié)晶的二甲酸鉀。其在改善畜禽生長性能方面的作用相繼被研究報(bào)道。2001 年7 月，歐盟批準(zhǔn)了Norsk Hydro開發(fā)的Formi^? LHS（主要成分為二甲酸鉀）作為第一個(gè)用于豬飼料抗生素促生長劑的代替品（Commission Reg. (EC) No.1334/2001），批準(zhǔn)使用的應(yīng)用范圍局限于提高豬的生產(chǎn)性能。Formizhuanli為NorskHydro公司所有，LHS 即為發(fā)明人Norsk Hydro技術(shù)總監(jiān)Leif Hj?rnevik Skien的姓名首字母縮寫。瑞士和挪威隨后批準(zhǔn)了同樣用途。由此FORMI成為歐盟首例也是唯一允許使用的非抗生素飼料添加劑。

2002年NorskHydro更名為Yara Formates開始生產(chǎn)FORMI，其產(chǎn)品商標(biāo)FORMI（中文原名：富美）不久被巴斯夫(BASF)動物營養(yǎng)部購得，并全球經(jīng)銷。2003年 4 月，歐盟又通過了指導(dǎo)性法規(guī)（ 70/524/EEC 和EC 676/2003 ），批準(zhǔn)將商品二甲酸鉀 — Formi^? LHS的仔豬和生長豬的最高安全添加量上限提高到了 1.8% 和 1.2% 。2005 年 7 月歐盟即時(shí)發(fā)布補(bǔ)充性委員會法規(guī)（ 70/524/EEC 和EC 1200/2005 ），批準(zhǔn)Formi^? LHS作為促生長劑在母豬飼料中使用。 2006年其原生產(chǎn)廠家海德魯甲酸鹽公司（YaraFormates）被德國愛德康集團(tuán)收購并重組至旗下愛德康挪威公司(ADDCON Nordic)，也于次年從BASF收回Formi的全球獨(dú)家配銷所有權(quán)。其商標(biāo)中文名也由此改為：愛康美，并沿用至今。ADDCON繼續(xù)改進(jìn)新的生產(chǎn)工藝，以解決產(chǎn)品貯存中結(jié)塊等問題。如今，Formi^?作為無毒害、無殘留無抗藥性的環(huán)保型添加劑的作用越來越為人們所認(rèn)知，被廣大技術(shù)專家所推崇。

二甲酸鉀與常規(guī)酸化劑的比較

酸化劑是指能提高飼料酸度，通過與飼料或水結(jié)合，動物食用后，能改善其消化道環(huán)境以滿足營養(yǎng)需要及疾病預(yù)防的需要。國外20世紀(jì)60年代就開始了酸化劑的研究，但當(dāng)時(shí)主要是利用一些有機(jī)酸緩解仔豬斷奶后下痢。進(jìn)入80年代后，研究人員發(fā)現(xiàn)一些簡單的酸化劑具有降低pH值，提高內(nèi)源的活性，促進(jìn)動物生長等系列功效，進(jìn)入90年代后，酸化劑就被廣泛地應(yīng)用于畜禽和水產(chǎn)飼料中。通過在飼料中添加酸化劑降低仔豬消化道內(nèi)pH值，較低pH值的環(huán)境可以激活胃蛋白原，減緩胃排空速度，提高日糧消化率，還可以有效控制消化道內(nèi)病原微生物生長繁殖，減少仔豬下痢發(fā)生。酸化劑還可以和高銅、益生素等協(xié)同作用，緩解應(yīng)激對仔豬造成的危害，降低腹瀉率，增強(qiáng)免疫力，提高動物生產(chǎn)性能，是替代抗生素的理想選擇。

　　酸化劑的種類
　　酸化劑主要包括單一酸化劑和復(fù)合酸化劑，單一酸化劑分為有機(jī)酸和無機(jī)酸。目前使用的無機(jī)酸化劑主要包括鹽酸、硫酸和磷酸，其中以磷酸居多。無機(jī)酸具有價(jià)格低、酸性強(qiáng)，在使用過程中極容易離解的特點(diǎn)。有機(jī)酸化劑主要有甲酸、丙酸、山梨酸、延胡索酸（富馬酸）、檸檬酸、乳酸、蘋果酸、乙酸等。復(fù)合酸化劑是將兩種或以上的單一酸化劑按照一定的比例復(fù)合而成，復(fù)合酸化劑可以是幾種酸配合在一起使用，也可以是酸和鹽類復(fù)配而成。

　　小分子有機(jī)酸及其效能　

無機(jī)酸具有較強(qiáng)的酸性及相對較低的添加成本，但是在使用過程中會破壞胃黏膜功能甚至灼傷胃黏膜，抑制胃酸分泌和仔豬胃功能的正常發(fā)育，也無法到后段腸道發(fā)揮作用。而大分子有機(jī)酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，在降低pH值和飼料酸結(jié)合力方面的效力比有機(jī)小分子要低，所以，有機(jī)小分子的作用效果比無機(jī)酸和大分子有機(jī)酸要好。比如甲酸在有機(jī)酸中分子量最?。繂挝恢亓康挠袡C(jī)酸以一碳酸甲酸的酸性最強(qiáng)），但殺菌抑菌功效更好。酸化劑的功能效果很多，但是并不是每一種單一酸都同時(shí)具有。同時(shí)，單一有機(jī)酸的不同效能主要取決于離解度的迥異，每種酸都有其固定解離常數(shù)以pK值（緩沖能力）表示，即在溶液中解離50%時(shí)的pH值，用來判斷給定pH值條件下該酸的效力。較高的緩沖能力可以避免動物胃腸道酸度產(chǎn)生過大波動。如在一定pH下不較早離解或較少離解，或者促進(jìn)降低pH值，則可繼續(xù)發(fā)揮抗菌效果。飼料pH值的降低一方面致使更小的緩沖容量，另一方面也促進(jìn)動物的消化，因?yàn)槲笩o須分泌更多內(nèi)源性鹽酸以激活蛋白酶，從而確保完美消化蛋白。正如前所述，穩(wěn)定的消化機(jī)制意味著胃腸道微生物菌群平衡。PH值的降低同時(shí)為有害菌的繁殖設(shè)置障礙，由此間接實(shí)現(xiàn)抗微生物效果。所以有機(jī)酸的效力主要取決于該酸在未解離狀態(tài)下的緩沖容量，以穿透革蘭氏(染色)陰性菌（如大腸桿菌、沙門氏菌）細(xì)胞壁，滲透入細(xì)胞發(fā)揮作用的可能性。見圖一：有機(jī)酸在細(xì)胞中解離為一個(gè)氫陽離子和一個(gè)酸陰離子。陽離子同時(shí)降低了細(xì)胞內(nèi)pH值，陰離子則瓦解了細(xì)胞核的DNA合成。細(xì)胞間pH值重建，因此細(xì)胞原先的能量損失被重新調(diào)節(jié)矯正。這種雙重作用機(jī)制有效地阻止了病原菌增生繁衍。

圖一：有機(jī)酸對革蘭氏陰性菌細(xì)胞的作用(以二甲酸鉀為例)

甲酸作為分子量最小的有機(jī)酸，對病原體革蘭氏陰性菌具有最強(qiáng)的作用。但因?yàn)槠涓g性（易腐蝕飼料及料槽、飲水設(shè)備等）和強(qiáng)烈異味，高劑量添加會降低飼料適口性或?qū)е戮S生素?fù)p失，大大限制了其在畜牧養(yǎng)殖業(yè)的直接應(yīng)用。復(fù)合酸化劑就是為了克服單一酸化劑的不足或缺陷，將不同的單一酸及其鹽復(fù)合而成，從而提高酸化劑的應(yīng)用效果。復(fù)合酸化劑也將取代單一酸化劑，成為酸化劑的發(fā)展趨勢。

　　國內(nèi)外很多二甲酸鉀（商標(biāo)：Formi^?，中文名：愛康美）的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，二甲酸鉀作為一種分子式簡單的復(fù)合鹽（具特殊結(jié)構(gòu)的甲酸和甲酸鉀），既繼承了甲酸的抗菌防霉作用，又具備無腐蝕的緩釋效應(yīng)（單一酸化劑釋放過快，在胃中即被全部吸收，無法在小腸部位發(fā)揮作用）。具有促進(jìn)豬的生長，改善仔豬胃腸道消化環(huán)境，調(diào)節(jié)飼料的適口性，提高動物的采食量，有效抑制飼料中的霉菌等有害成分，保持飼料新鮮度和質(zhì)量，延長飼料的保存期限等一系列的作用。酸化效果優(yōu)于常用復(fù)合型酸化劑。

英國Rosen博士^[8]在2008年發(fā)表了有關(guān)有機(jī)酸和Formi效能的比較研究報(bào)告，用全息分析綜合了全球公開發(fā)表的關(guān)于飼用酸化劑在豬業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用效果的所有數(shù)據(jù)。它們囊括了從1965至2005年的40年間共在25個(gè)國家進(jìn)行的658例（約38000頭豬）試驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中599例試驗(yàn)顯示，測試的157種其它類有機(jī)酸化劑（599例試驗(yàn)）相對于負(fù)對照組（無添加劑）而言，其對日增重的提高率有5.48%，豬日均采食量增加了大約 1.21%，飼料轉(zhuǎn)化率的改善系數(shù)在3.69%左右。而飼料中添加Formi則效果更佳，以上參數(shù)再次得到顯著提升。和負(fù)對照組相比較，日糧中Formi的添加使豬生產(chǎn)性能平均提高了8.7%，同時(shí)日均采食量增加了3.5%，結(jié)果使飼料轉(zhuǎn)化效率也改善了4.24%以上。楊祿良等人研究發(fā)現(xiàn)：添加1%二甲酸鉀的仔豬生產(chǎn)性能與添加4%血漿蛋白類似，且優(yōu)于添加2%檸檬酸。

文章摘自：德國愛得康A(chǔ)DDCON