二甲酸钾减少大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的数量

胃肠道内大多数有害菌群生长的适宜pH值都是中性偏碱，如大肠杆菌适宜的pH值为6.0~8.0，而像乳酸杆菌等有益菌群则适宜于在酸性环境中生长繁殖。酸化剂进入畜禽胃肠道以后通过降低pH值，能促进乳酸菌等有益菌的生长繁殖，同时改变有害菌群的生存环境，能抑制或直接杀灭有害菌群如大肠杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌和梭状芽孢杆菌等。研究表明，大量研究发现，二甲酸钾能减少动物消化道内各种微生物的数量，尤其能减少大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌的数量，改善动物肠道微生物菌群结构。可到达小肠前段的二甲酸钾中有效成分有足够高浓度以发挥抑菌作用，而同时降低了消化道pH值。其独特的抗微生物效果基于在肠道内解离出来的甲酸和甲酸盐的综合作用。其中非解离型的甲酸分子能穿过细菌细胞壁进入细胞内使内容物pH值下降。细菌细胞浆pH接近7，有机酸一旦穿透微生物细胞膜进入细胞，便在其细胞内分解产生H⁺，能够降低或抑制细胞内酶(脱羧酶和过氧化氢酶)的活性，并影响微生物蛋白质和核酸的代谢，破坏或延缓其营养物质的转运系统，导致微生物不能繁殖，甚至死亡，从而抑制微生物生长。甲酸盐阴离子在细胞壁外能分解细菌细胞壁蛋白质，同样起到杀菌作用。这种抗菌作用也减少了微生物代谢物的产生和对肠道的损害，促进动物肠道健康。

Knarreborg等(2002^[21])采用体外法研究了二甲酸钾在胃液和小肠液环境中的抗菌效果，结果显示添加0.6%的二甲酸钾在pH值 3-6的范围内均具有效抑制大肠杆菌的作用（见图3、图4）；Fevrier等(2001^[22]) 的体内法试验对仔猪日粮添加1.2%的二甲酸钾，结果与之类似，二甲酸钾可同时抑制仔猪胃中乳酸菌和大肠杆菌的繁殖，但二甲酸钾对乳酸杆菌的生长损害相对较小，因此它与大肠杆菌之间的比例明显有利于产乳酸型细菌（图5）。Hebeler等(2000^[23])用30头21日龄断奶仔猪分别饲喂添加0%和1.8% 二甲酸钾的日粮，结果显示，日粮中添加1.8%的二甲酸钾能显著降低仔猪小肠中乳酸杆菌、大肠杆菌、总需氧菌、总厌氧菌和肠球菌的数量（图6），尤其对致病菌如大肠杆菌的抑制效果强于对有益菌例如乳酸菌的抑制，促进了肠道中微生物组成及结构区系趋于平衡。Øverland 等(2000^[3])报道，在生长育肥猪日粮中添加0%、0.6%和1.2%的FormiLHS，处理2组（添加1.2%的二甲酸钾）其十二指肠(P<0.03)、空肠(P<0.02)和直肠(P<0.10)中大肠杆菌的数量显著降低，各段肠道中大肠杆菌数量均下降1-2个对数单位（图7）。Canibe等(2001^[24])研究表明，二甲酸钾降低了(P＜0.04)猪胃、小肠末端、盲肠和大肠中部食糜以及粪便中总厌氧菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和酵母菌的含量。Lückstädt(2008^[25])的研究也得到类似的结果。董坤等(2008^[17])的试验在仔猪日粮中添加0.6%的二甲酸钾，显著降低了胃中乳酸杆菌的数量(P=0.005)，以及胃、空肠和结肠中大肠杆菌的数量(P＜0.05)，表明其有效抑制了肠道微生物的生长和代谢活性，降低了胃中食糜的pH值。Papenbrock等(2005^[26])研究认为，断奶仔猪日粮中添加二甲酸钾可减少排泄物中沙门氏菌的数量，并抑制消化道中大肠杆菌。Kamphues(1999^[27])在试验中对20头仔猪用沙门氏菌进行口服刺激，研究了二甲酸钾对沙门氏菌的抑制作用；结果表明日粮中添加1.8%二甲酸钾的实验组与对照组相比，沙门氏菌阳性排泄物样本数大大降低（图8）。黄小春等人(2006^[28])报道，日粮中添加4.5g/kg二甲酸钾显著降低了肉仔鸡空场和盲肠乳酸杆菌和大肠杆菌数量，两者之间的比例也显著提高(P<0.05)。

图三：体外法：4小时培养，胃液中大肠杆菌数量(0-level = 培养初始水平)(Knarreborg等，2002^[21])

图四：体外法：4小时培养，小肠液中大肠杆菌数量(0-level = 培养初始水平)(Knarreborg等，2002^[21])

图五：体外法和体内法试验：1.8%二甲酸钾对乳酸菌和大肠杆菌比例的影响(Fevrier等，2001^[22])

图六：1.2%二甲酸钾对断奶1周后仔猪的抗菌作用(Hebeler等，2000^[23])

图七：二甲酸钾对生长猪肠道大肠杆菌的抑制作用(Øverland等，2000^[3])

图八：二甲酸钾对断奶仔猪沙门氏菌感染的抑制作用(Kamphues ，1999^[27])