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(kāi)發(fā)起源于20世紀90年代中期，1994年在挪威波斯格朗（Porsgrunn）NorskHydro的實(shí)驗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)現了沉淀中結晶的二甲酸鉀。其在改善畜禽生長(cháng)性能方面的作用相繼被研究報道。2001 年7 月，歐盟批準了Norsk Hydro開(kāi)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(cháng)劑的代替品（Commission Reg. (EC) No.1334/2001），批準使用的應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Leif Hj?rnevik Skien的姓名首字母縮寫(xiě)。瑞士和挪威隨后批準了同樣用途。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(kāi)始生產(chǎn)FORMI，其產(chǎn)品商標FORMI（中文原名：富美）不久被巴斯夫(BASF)動(dòng)物營(yíng)養部購得，并全球經(jīng)銷(xiāo)。2003年 4 月，歐盟又通過(guò)了指導性法規（ 70/524/EEC 和EC 676/2003 ），批準將商品二甲酸鉀 — Formi^? LHS的仔豬和生長(cháng)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)布補充性委員會(huì )法規（ 70/524/EEC 和EC 1200/2005 ），批準Formi^? LHS作為促生長(cháng)劑在母豬飼料中使用。 2006年其原生產(chǎn)廠(chǎng)家海德魯甲酸鹽公司（YaraFormates）被德國愛(ài)德康集團收購并重組至旗下愛(ài)德康挪威公司(ADDCON Nordic)，也于次年從BASF收回Formi的全球獨家配銷(xiāo)所有權。其商標中文名也由此改為：愛(ài)康美，并沿用至今。ADDCON繼續改進(jìn)新的生產(chǎn)工藝，以解決產(chǎn)品貯存中結塊等問(wèn)題。如今，Formi^?作為無(wú)毒害、無(wú)殘留無(wú)抗藥性的環(huán)保型添加劑的作用越來(lái)越為人們所認知，被廣大技術(shù)專(zhuān)家所推崇。

二甲酸鉀與常規酸化劑的比較

酸化劑是指能提高飼料酸度，通過(guò)與飼料或水結合，動(dòng)物食用后，能改善其消化道環(huán)境以滿(mǎn)足營(yíng)養需要及疾病預防的需要。國外20世紀60年代就開(kāi)始了酸化劑的研究，但當時(shí)主要是利用一些有機酸緩解仔豬斷奶后下痢。進(jìn)入80年代后，研究人員發(fā)現一些簡(jiǎn)單的酸化劑具有降低pH值，提高內源的活性，促進(jìn)動(dòng)物生長(cháng)等系列功效，進(jìn)入90年代后，酸化劑就被廣泛地應用于畜禽和水產(chǎn)飼料中。通過(guò)在飼料中添加酸化劑降低仔豬消化道內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病原微生物生長(cháng)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，緩解應激對仔豬造成的危害，降低腹瀉率，增強免疫力，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，是替代抗生素的理想選擇。

　　酸化劑的種類(lèi)
　　酸化劑主要包括單一酸化劑和復合酸化劑，單一酸化劑分為有機酸和無(wú)機酸。目前使用的無(wú)機酸化劑主要包括鹽酸、硫酸和磷酸，其中以磷酸居多。無(wú)機酸具有價(jià)格低、酸性強，在使用過(guò)程中極容易離解的特點(diǎn)。有機酸化劑主要有甲酸、丙酸、山梨酸、延胡索酸（富馬酸）、檸檬酸、乳酸、蘋(píng)果酸、乙酸等。復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合而成，復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(lèi)復配而成。

　　小分子有機酸及其效能　

無(wú)機酸具有較強的酸性及相對較低的添加成本，但是在使用過(guò)程中會(huì )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(wú)法到后段腸道發(fā)揮作用。而大分子有機酸如檸檬酸、乳酸、延胡索酸等，在降低pH值和飼料酸結合力方面的效力比有機小分子要低，所以，有機小分子的作用效果比無(wú)機酸和大分子有機酸要好。比如甲酸在有機酸中分子量最?。繂挝恢亓康挠袡C酸以一碳酸甲酸的酸性最強），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以pK值（緩沖能力）表示，即在溶液中解離50%時(shí)的pH值，用來(lái)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(dòng)物胃腸道酸度產(chǎn)生過(guò)大波動(dòng)。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(dòng)物的消化，因為胃無(wú)須分泌更多內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，穩定的消化機制意味著(zhù)胃腸道微生物菌群平衡。PH值的降低同時(shí)為有害菌的繁殖設置障礙，由此間接實(shí)現抗微生物效果。所以有機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(mén)氏菌）細胞壁，滲透入細胞發(fā)揮作用的可能性。見(jiàn)圖一：有機酸在細胞中解離為一個(gè)氫陽(yáng)離子和一個(gè)酸陰離子。陽(yáng)離子同時(shí)降低了細胞內pH值，陰離子則瓦解了細胞核的DNA合成。細胞間pH值重建，因此細胞原先的能量損失被重新調節矯正。這種雙重作用機制有效地阻止了病原菌增生繁衍。

圖一：有機酸對革蘭氏陰性菌細胞的作用(以二甲酸鉀為例)

甲酸作為分子量最小的有機酸，對病原體革蘭氏陰性菌具有最強的作用。但因為其腐蝕性（易腐蝕飼料及料槽、飲水設備等）和強烈異味，高劑量添加會(huì )降低飼料適口性或導致維生素損失，大大限制了其在畜牧養殖業(yè)的直接應用。復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合而成，從而提高酸化劑的應用效果。復合酸化劑也將取代單一酸化劑，成為酸化劑的發(fā)展趨勢。

　　國內外很多二甲酸鉀（商標：Formi^?，中文名：愛(ài)康美）的應用實(shí)驗表明，二甲酸鉀作為一種分子式簡(jiǎn)單的復合鹽（具特殊結構的甲酸和甲酸鉀），既繼承了甲酸的抗菌防霉作用，又具備無(wú)腐蝕的緩釋效應（單一酸化劑釋放過(guò)快，在胃中即被全部吸收，無(wú)法在小腸部位發(fā)揮作用）。具有促進(jìn)豬的生長(cháng)，改善仔豬胃腸道消化環(huán)境，調節飼料的適口性，提高動(dòng)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(cháng)飼料的保存期限等一系列的作用。酸化效果優(yōu)于常用復合型酸化劑。

英國Rosen博士^[8]在2008年發(fā)表了有關(guān)有機酸和Formi效能的比較研究報告，用全息分析綜合了全球公開(kāi)發(fā)表的關(guān)于飼用酸化劑在豬業(yè)生產(chǎn)方面的應用效果的所有數據。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）試驗數據。其中599例試驗顯示，測試的157種其它類(lèi)有機酸化劑（599例試驗）相對于負對照組（無(wú)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%，飼料轉化率的改善系數在3.69%左右。而飼料中添加Formi則效果更佳，以上參數再次得到顯著(zhù)提升。和負對照組相比較，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%，結果使飼料轉化效率也改善了4.24%以上。楊祿良等人研究發(fā)現：添加1%二甲酸鉀的仔豬生產(chǎn)性能與添加4%血漿蛋白類(lèi)似，且優(yōu)于添加2%檸檬酸。

文章摘自：德國愛(ài)得康ADDCON