虽然有机酸通常会降低胃和上消化道部分区域的pH值，从而增强蛋白水解活性，但PD的主要作用在于改变肠道内的微生物菌群。有证据表明，PD显著减少宿主动物十二指肠、空肠和直肠大肠菌总数。PD在肠道中的抗菌作用表现为三种方式。小肠微生物数量普遍减少。随着微生物数量的减少，微生物消耗的营养物质也越来越少。这里也有较少的微生物代谢物(如氨)增加肠粘膜的周转率。这增加了宿主动物可获得的食物能量和营养，降低了肠道的维护成本，从而提高了生长速度和饲料效率。因此，营养物质消化率的提高可能与肠道菌群的变化有关。肠道中氨浓度过高对猪的生长速度有负面影响。一些研究人员报道，日粮添加PD会降低肠道中的氨浓度。表2为PD抗菌作用研究的综述。
PD的这种作用减少了大肠杆菌、沙门氏菌和这些致病菌以及产生的毒素对动物的全面接触。PD对潜在病原菌如大肠杆菌的抑菌作用强于对有益菌如乳酸菌的抑菌作用。这将导致肠道微生物组成向更平衡的微生物区系转变，从而改善动物的总体健康状况。体外添加0.6%、1.8%PD试验结果表明，PD对仔猪胃和大肠菌、乳酸菌均有一定的抑制作用。对大肠杆菌的抑菌作用强于对乳酸菌的抑菌作用，导致乳酸菌与大肠杆菌在体外和仔猪体内的比例增加。
二甲酸钾在动物饲料中的抗菌作用
在添加PD后的几项试验中都观察到饲料摄入量增加。这可能与饲料质量的提高和生物安全性的提高或动物健康状况的改善有关。有机酸盐常被认为在饲料中几乎是惰性的。Granli等(2002)报道，添加1.8% PD显著降低了受污染饲料中沙门氏菌的数量。PD对其他类型的细菌如大肠杆菌也有类似的抗菌作用。因此，动物暴露于更少的饲料中致病菌，可能有更少的有毒代谢物，从而减少腐败。添加PD后，饲料的品质和适口性得到改善。因此，饲料的摄入量和生长速度增加。PD的抗菌作用被认为是主要的作用方式。肠道抗菌作用强是由于胃、十二指肠中甲酸、乳酸浓度高，pH值降低。