在相當長的時間，動物營養中“促生長劑”的含意泛指抗生素，抗生素作為促生長劑曾給養豬生產帶來很大的經濟效益。但無論從營養學還是獸醫流行病學的角度，在健康的動物飼料中長期使用亞治療劑量抗生素是不適宜的，隨之帶來的抗藥性和食品安全問題在近年凸顯出來，引起各國消費者和行政管理部門的極大關注。從2006年1月1日起，歐盟在動物飼料中全面禁止抗生素生長促進劑的使用。因此，尋找安全的非抗生素類動物促生長劑成為當今飼料添加劑研究的熱點之一。作為抗生素促生長劑主要消費市場的養豬業和世界第一養豬大國，我國也投入了大量資源開展了包括有機酸、酶制劑、微生物添加劑、寡糖、植物提取物，甚至類激素物質在內的研究，試圖解決該問題。
    飼料用二甲酸鉀的研究和開發起源自歐洲20世紀90年代中期。在目前討論和研究的方案之中，二甲酸鉀引起營養學界和養豬業的廣泛興趣。據報道，二甲酸鉀具有抗細菌感染和提高飼料消化率的作用。對生長、肥育豬和哺乳母豬的促生長效果明顯，能顯著提高生產性能。豬生長性能試驗和在歐洲的大規模應用顯示，與抗生素促生長劑相比，不僅安全、無副作用，而且豬的日增重和飼料報酬獲得可觀、穩定的改善。其次，簡單的化學結構決定的安全性和純結晶鹽的物理性狀決定的易用性成為受歡迎的另一個原因。
    2001年7月，歐盟批準了由BASF和Norsk Hydro聯合開發的FORMITM LHS的新型促生長劑，主要成分為二甲酸鉀。作為第一個用于豬飼料抗生素促生長劑的代替品（Commission Reg. (EC) No. 1334/2001），目前批準使用的應用范圍局限于提高豬的生產性能。瑞士和挪威隨后批準了同樣用途。2003年4月，歐盟又通過了指導性法規（70/524/EEC和EC 676/2003），批準將商品FORMITM 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，盟即時發布補充性委員會法規（70/524/EEC和EC 1200/2005），批準FORMITM LHS作為促生長劑在母豬飼料中使用。

    1 對斷奶仔豬生產性能的影響
    Roth等（1996）在完全不添加任何抗生素類促生長劑和酸化劑的條件下，測定仔豬對不同劑量二甲酸鉀的反應，分2階段使用典型的歐洲麥類日糧。人工控制試驗條件，對試驗設計和日糧的配制也都有特殊要求。60頭德系長白×皮特蘭的雜交斷奶仔豬，5個處理。負對照組1=無添加，正對照組2=0.85%甲酸，試驗組3-5添加0.65%、1.3%和1.95%的二甲酸鉀。正對照組2的甲酸添加量等于試驗組3-5提供的甲酸平均數。
    飼料采食量直接與飼料的養分濃度和適口性有關。飼料的適口性是觀測仔豬對大劑量反應的重要指標。試驗日糧營養水平能滿足斷奶仔豬常規養分、微量養分和能量的需要（ARC，1981；GfE，1987）。
    1.1 對斷奶1～21d仔豬性能的影響
    分段數據可以詳細地反映試驗第一階段（6.7～16kg）添加二甲酸鉀的作用（表1）。日增重由372g/d提高至461g/d，比負對照組1高10%～24%。平均增幅比添加純甲酸的正對照組2也高（+3%）。飼料消耗并未顯示出與增重同步的增幅，因此各添加組的飼料報酬都顯著地得到改善，飼料報酬以負對照組1最差，其他各添加組的水平相當。

表1 斷奶1～21d仔豬性能

處理組	1	2 甲酸 0.85%	3	4	5
			二甲酸鉀
			0.65%	1.30%	1.95%
增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 飼料報酬/（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

    * 平均數間的統計的顯著性差異（P<0.05）以不同的上標字母標識（SNK-Test），如果SNK顯示其有不同，各添加組與負對照組之間的差異顯著性以不同字母表示。

    1.2 對斷奶22～42d仔豬性能的影響
    表2的數據有助于了解試驗第二階段（16～30kg）的作用。豬對二甲酸鉀和甲酸的反應變小而且各處理間僅個別數據差異顯著。試驗組5（1.95%二甲酸鉀）的日增重最高（比負對照組1高12%），飼料報酬也最好（平均1.77）。添加物及不同劑量都使日增重提高5%～12%，采食量提高3%～12%。飼料消耗與增重相近的增幅，使各添加組的飼料報酬改善有限。

表2 斷奶22～42d仔豬性能

處理組	1	2 甲酸 0.85%	3	4	5
			二甲酸鉀
			0.65%	1.30%	1.95%
增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 飼料報酬/（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

    * 平均數間的統計的顯著性差異（P<0.05）以不同的上標字母a, b, c標識（SNK-Test）。

    1.3 對斷奶1～42d仔豬全階段性能的影響
    在仔豬分階段數據的基礎上，全期性能數據則用于分析不同劑量的作用（表3）。在6.7～30kg期間，負對照組1的豬總增重僅為20kg，而正對照組2的仔豬增重為22kg。添加二甲酸鉀組的豬總增重平均為22.5kg。全期平均改善幅度日增重為13%、采食量8%、飼料報酬5%。而只觀察到最高添加劑量組5（1.95%）與負對照組1的日增重有顯著性差異（17%）。添加效果以前期（1～42d）高于后期（22～42d）。結果再次印證了有機酸的日齡特征。似乎對二甲酸鉀也無例外。
    全部添加組（二甲酸鉀或甲酸）豬的日采食量比負對照組1高2%～12%，但差異不顯著。即使在高添加劑量，采食量上升10%，對適口性無任何不良影響。添加1.30% 或1.95% 二甲酸鉀（組4或5）的飼料報酬顯著地得到改善（6%）。雖然正對照組2的日增重和飼料報酬已經比負對照組1高出10%和改善3%，特別是當添加高劑量時，二甲酸鉀比正對照組2再有進一步的改善（7%，3%）。在營養素濃度足夠高的條件下，采食量對斷奶仔豬的日增重和飼料報酬成為關鍵因素，其次是腹瀉的控制。二甲酸鉀的作用似乎界于二者之間。
    試驗全期間甲酸的性能始終處于令人滿意的水平，許多研究報告也都有類似的結論。但由于理化特性不僅使純甲酸無法作為酸化劑使用，甚至吸附改型的甲酸制劑也很難被使用者接受。

表3 飼養試驗全期（1～42d）仔豬的性能

處理組	1	2 甲酸 0.85%	3	4	5
			二甲酸鉀
			0.65%	1.30%	1.95%
開始體重/kg 結束體重/kg 增重/（g/d） 改善幅度/% 采食量/（g/d） 改善幅度/% 飼料報酬/（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

    * 平均數間的統計的顯著性差異（P<0.05）以不同的上標字母a, b, c標識（SNK-Test）；
    * 如果SNK顯示其有不同，各添加組與負對照組之間的差異顯著性（P<0.05）以*表示。

    結果顯示，在斷奶仔豬飼料中添加二甲酸鉀的最終結果是提高了豬的日增重和采食量，改善了飼料報酬。前期添加的效果同時表現在促進生長和改善飼料報酬。隨著年齡的增長，二甲酸鉀的主要表現在促進生長。

    2 生長豬飼養試驗和適宜的添加量
    為驗證FORMITM LHS的作用和探討在中國北方商品豬實際生產條件下的效果，也為大規模應用提供依據，利用飼養試驗觀察替代飼料中促生長抗生素對生產性能的影響和適宜的添加量。試驗在天津市畜牧獸醫研究所種豬場進行。80頭28d長白×大白×杜洛克三元雜交斷奶仔豬，公母各半。隨機分為試驗組和對照組。每組40頭，分4欄飼養，每欄10頭。試驗分3階段進行。試驗處理和日糧組成見表4。

表4 試驗處理和日糧組成 %

	含抗生素/酸化劑對照組			FORMITM LHS處理組
	15～30kg	30～60kg	60～出欄	15～30kg	30～60kg	60～出欄
FORMITM LHS 基礎預混料 8102復合酶 玉米 大豆粕 小麥麩 棕櫚油 消化能/(MJ/kg) 粗蛋白質 有效磷 總磷 鈣 賴氨酸	0.0 8140H-4.0 0.02 65.2 27.0 3.8 0.0 3230 20.0 0.43 0.64 1.11 1.18	0.0 8240H-4.0 0.0 66.0 22.0 8.0 0.0 3200 17.0 0.35 0.45 0.78 1.00	0.0 8340H-4.0 0.0 66.0 20.0 9.0 1.0 3250 13.0 0.25 0.38 0.75 0.90	1.20 8130F-3.0 0.02 65.2 27.0 3.6 0.0 3230 20.0 0.43 0.64 1.11 1.18	0.80 8230F-3.0 0.0 66.2 22.0 8.0 0.0 3200 17.0 0.35 0.45 0.78 1.00	0.60 8330F-3.0 0.0 66.4 20.0 9.0 1.0 3250 13.0 0.25 0.38 0.75 0.90

   * 對照組按照國家允許的劑量分別添加硫酸粘桿菌素，吉它霉素和桿菌肽鋅和2kg 有機酸酸化劑。

    對照日糧用含抗生素促生長劑和酸化劑的常規預混料配制，試驗日糧用不含抗生素和酸化劑的基礎預混料和不同劑量的FORMITM LHS配制（表4）。試驗各階段生產性能見表5，仔豬階段腹瀉頻率結果列于表6。
    從試驗結果可以看出，日糧中添加FORMITM LHS可以有效地促進豬的生長，與抗生素組無顯著差別（P＞0.05）。仔豬階段試驗共30d，抗生素和FORMITM LHS組的平均日增重、料肉比分別為504g、2.402和503g、2.405；中豬階段為30d，結果分別為700g、2.655和752g、2.624；大豬階段共52d，結果分別為806g、3.307和824g、3.477。112d全程試驗結果抗生素和FORMITM LHS組的平均日增重、料肉比分別為697g、2.950和727g、2.975。生長性能數據顯示出FORMITM LHS組在大豬階段FORMITM LHS組表現出明顯的采食量增加，生長速度加快。
    對仔豬階段腹瀉觀察結果表明，FORMITM LHS組腹瀉率較抗生素組高，分別為15.65%和6.83%，但數據統計差異不顯著（p>0.05）。試驗結果顯示，無論是抗生素還是FORMITM LHS，在中國北方的冬季試驗條件下都不能徹底解決仔豬腹瀉問題。試驗開始曾設零抗生素、零有機酸和零 FORMITM LHS的完全負對照組，但在1周之內全部發生嚴重腹瀉，不得不中途停止。

表5 飼喂FORMITM LHS與抗生素促生長劑的 生長肥育豬生產性能結果與比較 kg

	試驗組	標準偏差	對照組	標準偏差	比較/%
試驗開始時平均體重 15-30 kg 結束時平均體重 平均增重 平均日增重/g 料肉比 30-60 kg 結束時平均體重 平均增重 平均日增重/g 料肉比 60 kg-屠宰 結束時平均體重 平均增重 平均日增重/g 料肉比 15 kg -屠宰 全程平均增重 全程平均日增重/g 全程料肉比	16.3 31.4 15.1 503 2.41 55.3 22.6 752 2.62 98.1 42.9 824 3.48 81.4 727 2.98	2.7 6.8 4.7 158 0.07 7.6 4.0 133 0.21 9.6 7.7 147 0.18 8.7 78 0.12	16.0 31.2 15.1 504 2.40 52.2 21.0 700 2.66 94.1 41.9 806 3.31 78.1 697 2.95	2.2 4.9 3.9 129 0.09 7.7 5.2 172 0.16 13.9 12.9 248 0.18 13.8 123 0.07	1.7 0.8 -0.2 -0.2 0.13 5.6 6.9 6.9 -1.17 4.1 2.2 2.2 4.88 4.1 4.1 0.85

表6 仔豬階段腹瀉頻率 %

    3 對斷奶仔豬飼料酸度和酸結合能力的影響
    反映飼料的酸度的方法之一是用日糧的10%懸浮液的pH值。Roth等（1996）的試驗在負對照組1的2階段日糧添加二甲酸鉀（1.95%）后，pH值從5.1和5.2持續降至最低的4.5和4.9。但是仍然高于添加0.85%純甲酸的正對照組2（pH 4.1～4.3）。由于日糧構成來源的原因如礦物質，使負對照組1的pH值已經處于比較低的水平。如果仔豬配方以植物性原料為主，二甲酸鉀對日糧pH值的影響可能有所不同。Prohaszka和Baron（1980）定義的酸結合能力為每千克飼料的pH值達到3.0所需要的鹽酸的毫克當量數（meq HCl/kg）。在觀察的范圍內，添加量愈高，酸結合能力愈高。添加組5（1.95%）的酸結合能力比負對照組1提高20%。說明二甲酸鉀在飼料中的緩沖能力較大。日糧中蛋白質和礦物質比例愈高，酸結合能力也愈高。

    4 對斷奶仔豬腹瀉率的影響
    二甲酸鉀如何控制仔豬腹瀉同樣值得關注。國外已有許多試驗報道二甲酸鉀作為添加劑對仔豬具有促生長和防治下痢作用，添加二甲酸鉀與甲酸之間沒有明顯的差異，但是較高的二甲酸鉀添加水平（1.3%，1.95%）顯示出降低腹瀉頻率的趨勢。Roth等（1996）試驗顯示腹瀉率結果為8.2%、6.7%、8.4%、5.8%、5.4%。全部屬于輕度腹瀉。特別是負對照組的腹瀉頻率已經處于很低的水平，添加二甲酸鉀再降低1/3，在長達42d內此下降幅度具有相當重要的意義。對于二甲酸鉀控制腹瀉率的期望，與腸道細菌性感染威脅和衛生管理水平有關。在中國北方冬季寒冷季節和環境衛生條件下，FORMITM LHS具有一定的抑制斷奶仔豬腹瀉的作用，但是尚不足以防止腹瀉的發生。需要考慮使用配套的日糧配方和添加劑組合方案以及保溫管理、衛生防疫等綜合措施達到有效預防的目的。仔豬階段FORMITM LHS組腹瀉率較抗生素組高，但是有趣的是生產性能未有差異。根據Roth等（1996）的報道推論，FORMITM LHS可能影響日糧粗蛋白質的水平。部分實際應用的報告也有類似的情況。進一步的詳細研究有待隨后專門的探討證實。
    以腹瀉率（FOD={∑（腹瀉豬×腹瀉日）/（豬數×試驗日數）}×100）反映發生的嚴重程度。界定腹瀉有許多不同的嘗試，但是尋找客觀的衡量指標也最為困難。其中之一是判斷腹瀉的標準不夠客觀嚴謹，如何準確地分辨病理性腹瀉和營養性腹瀉是另一個與二甲酸鉀應用有關的難題。抑制細菌在胃和腸道前部的危害作用是改善飼料報酬和日增重上升的原因之一。因此所觀察到的非特異性作用可能是有機酸陰離子的抗微生物作用，特別是對大腸桿菌（Kirchgessner 等，1992）和沙門氏桿菌（Olesen，1999）的作用。

    5 二甲酸鉀的劑量/性能反應
    一般地說，除了非劑量依賴型的添加劑以外，添加劑量的依據是劑量-反應曲線。因為復雜因素多重影響的原因，確定推薦用量的依據不能依賴單一試驗的結果。圖1和圖2中綜述了包括上述試驗在內的5個公開發表的FORMI（二甲酸鉀）斷奶仔豬日增重和飼料報酬的劑量-反應效果。就來自5個獨立試驗的數據而言，相關系數是比較高的，顯示出二甲酸鉀劑量與性能的關系趨勢。公式清楚地描述了劑量與改善程度之間的關系，但是在中國直接套用可能還為時尚早。即假設確認一次曲線關系的前提下，以轉換后的%數據表示則很可能斜率不同，所以，進一步的探討是必要的。

圖1 仔豬日增重的FORMI劑量-反應曲線

圖2 斷奶仔豬飼料報酬的劑量-反應效果

    6 二甲酸鉀作用機理的討論
    一般來說，二甲酸鉀的作用機理不外乎是甲酸的作用，這也是歐盟批準二甲酸鉀作為抗生素替代物的基本考慮。豬飼料中添加有機酸或鹽，特別是甲酸或鹽改善生產性能的機理已經有很多報道。
    二甲酸鉀成為促生長劑的重要原因是安全性和抗菌作用，這都基于簡單、獨特的分子結構。它的主要成分甲酸和甲酸鉀在自然界和豬的腸道中天然存在，最終分解為CO2和水，具有完全的生物降解性。獨特的抗微生物功能基于甲酸和甲酸鹽的綜合作用。每單位重量的有機酸以一碳酸甲酸的酸性最強，而且具有極強的抗微生物作用。非解離型的甲酸能穿過細菌細胞壁，在細胞內解離使pH值下降。甲酸鹽陰離子在細胞壁外分解細菌細胞壁蛋白質，發揮殺菌和抑制細菌的作用，如沙門氏桿菌。盡管許多抗生素的促生長機理尚未有定論，但一般認為豬飼料添加抗生素后生產性能的提高與亞臨床感染被抑制有關。抗生素在惡劣的衛生環境下的作用效果往往優于較為清潔的飼養條件（Cromwell，1991）。
    0.65%的二甲酸鉀相當于0.44%的甲酸，但是效果已經顯著地優于0.85%的甲酸，證明甲酸與各種類型甲酸鹽的復合物如二甲酸鉀的效果比單獨添加甲酸好。Kirchgessner和Roth（1987a，1990）報道的試驗結果，仔豬料中添加甲酸和甲酸鈣復合物的生產性能比單獨添加甲酸好。丙酸與甲酸鈣合用的效果比任何一種單一的好（經榮斌，2004）。還發現添加甲酸鈣的效果不及二甲酸鉀。
    雖然二甲酸鉀的功能與營養素的關系是間接的，但是由于二甲酸鉀的組成特殊，均為營養物質。因此，以飼養試驗觀察高劑量添加二甲酸鉀的影響，需要利用配方優化工具保持營養水平相同，特殊調整配制的等養分日糧。二甲酸鉀本身的化學組成是固定的，而商品制劑則可能因配方和純度不同而略有差別。如甲酸鉀/甲酸鈣混合物，甚至與鈉鹽的混合物則可能含有少量的鈣和鈉。例如，根據制造商提供的富美LHS數據，含有甲酸28.3%，甲酸鹽63.0%，鉀23.5%，鈣3.4%，代謝能估計值3.7kJ/g。
    Canibe（2001）報道在仔豬開食料中添加二甲酸鉀可以降低消化道各段食糜中厭氧菌、乳酸桿菌、大腸桿菌和酵母菌的含量。Paulicks（2000）報道添加二甲酸鉀可提高斷奶仔豬的日增重和采食量。
    飼喂FORMITM LHS的豬肉風味隨機品嘗獲得了全體參加人員幾乎完全一致的好評。此結果的原因尚不清楚，有待對肉質進行專門的研究。

    7 結 論
    試驗結果表明，FORMITM LHS作為一種具有促進豬生長作用的添加劑，可以替代抗生素作為生長促進劑在日糧中使用。回答二甲酸鉀能否替代斷奶前后仔豬飼料中抗生素的問題并非易事，進入實用階段更不能僅依賴有限的報道。效果很大程度上依賴于衛生環境條件和飼料結構，特別是暴露在細菌和真菌高危感染風險下的動物，同時處于長期、高劑量、組合使用抗生素的所謂“三大”危險使用狀態下。二甲酸鉀替代抗生素的機能和替代種類的界限，以及程度尚不清楚。歐洲的注意力大多是對沙門氏桿菌的控制，而國內豬場面臨多種致病細菌和真菌的交叉感染壓力很大。包括對母豬的作用，也有待開展相應的應用技術研究。隨著對濫用抗生素危害和細菌耐藥性的認識，二甲酸鉀有可能成為解決方案的一個選擇。