优质蛋白玉米,又称为高赖氨酸玉米或高营养玉米,是指蛋白质组分中富含赖氨酸的特殊玉米类型。由于优质蛋白玉米大大提高了籽粒中赖氨酸的含量和蛋白质的营养价值,其鲜穗可青食,成熟籽粒可作为加工优质蛋白粉和其他食品的原料以及畜禽的高营养的饲料,因此,发展优质蛋白玉米具有较高的应用价值和经济效益。
品质特点
突出特点是籽粒蛋白质组成合理,蛋白质中的赖氨酸含量较高,色氨酸含量也较高。尼克酸和色氨酸对于防止癞皮病有重要作用。 所谓“高蛋白玉米”,与“优质蛋白玉米”是两回事。前者籽粒中粗蛋白含量可能较高。但赖氨酸含量不一定达到后者的标准。 氨基酸是组成蛋白质的基本单位,是蛋白质水解的最终产物。有8种氨基酸在人体内不能合成,必须从外界食物中摄取。它们是苏氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、丙苯氨酸、亮氨酸、异亮氨酸,统称“必需氨基酸”。8种必需氨基酸中,以赖氨酸影响最大,缺乏也最多。色氨酸的生理生化作用显著。必需氨基酸在营养价值上对动物体的影响也很大。
1. 玉米籽粒的蛋白质组分 成熟的玉米粒中,胚和胚乳是两个基本部分,含有籽粒蛋白质的大部分。胚蛋白质在质量和数量上都是上乘的。胚和胚乳所贡献的蛋白质相对含量在很大程度上依赖于玉米类型、基因型、籽粒体积和质地。由于大多数玉米籽粒的胚乳占80%~85%,胚约占8%~10%,所以估计整个籽粒中80%左右的蛋白质是由胚乳提供的。 玉米胚乳蛋白质由不同的组分组成。根据溶解性分为白蛋白(Albumins,水溶性)、球蛋白(Globulins,溶于盐溶液)、玉米蛋白(Zein)或称醇溶蛋白(Prolamine,溶于较浓的乙醇中)、谷蛋白(Glutelins,碱溶性)。正常胚乳中,它们的比例平均为:白蛋白占3%,球蛋白也占3%,醇溶蛋白和谷蛋白各占60%和34%。胚蛋白中则是白蛋白占优势,占胚蛋白质的60%以上,醇溶蛋白只占5%~10%。玉米醇溶蛋白中,赖氨酸含量较低,只有0.1克/100克蛋白质,色氨酸含量也较低。谷蛋白中,赖氨酸含量相对较高,达2~3克/100克蛋白质或更高。 降低玉米醇溶蛋白含量,就意味着改善玉米胚乳蛋白质的质量。这条思路长期以来已得到认可。非醇溶蛋白组分的赖氨酸和色氨酸含量较多。这些蛋白质增加将导致籽粒中赖氨酸的增加。引入优质蛋白玉米突变体,可以改变玉米蛋白质中4种主要蛋白质组分已有的相对量。QPM含有隐性突变体等位基因Opaque-2,结果改良了蛋白质品质。
2.优质蛋白玉米的赖氨酸指标 中国优质蛋白玉米籽粒中的赖氨酸含量有个公认指标,即籽粒赖氨酸含量超过0.4%。如中单9409,其籽粒赖氨酸含量在0.42%左右。而普通玉米为0.23~0.3%(平均0.24%),故有效地克服了普通玉米赖氨酸不足的缺点。 国外优质蛋白玉米的赖氨酸指标也用蛋白质中赖氨酸含量表示。例如,Magnavaca等于1988年发表的资料中,4个巴西的优质蛋白玉米品种中,籽粒蛋白质含量在9.85%~11.16%范围内,蛋白质中赖氨酸含量在3.17%~3.86%之间,蛋白质中色氨酸含量是0.69%~0.86%,两个对照普通玉米品种的籽粒蛋白质含量是9.60%~10.39%,蛋白质赖氨酸含量是2.11%~2.19%,蛋白质色氨酸含量为0.43%~0.45%。又如,Vasal等于1988年公布的资料中,3个优质蛋白玉米的蛋白质赖氨酸含量范围在4.0%~4.2%之间,而对照普通玉米品种的蛋白质赖氨酸则是2.6%。再如,E.Villegas等用了6个不同选择周期的优质蛋白玉米群体的数据,1990年的资料表明,籽粒蛋白质含量在8.0%~8.8%之间,蛋白质赖氨酸含量范围在2.50%~3.20%之间,蛋白质色氨酸范围是0.66%~0.78%。
3.优质蛋白玉米的营养价值和应用 优质蛋白玉米被称作“开发之中的作物”。作为畜禽饲料,有很高的营养价值,具有使畜禽体重增长快、出栏率高、省饲料、降低成本、经济效益高的特点。 优质蛋白玉米主要是作为畜禽饲料的原料。以优质蛋白玉米(富含赖氨酸)为主制造的配合饲料具有营养价值丰富、适口性好等特点。在配合饲料中,玉米是主原料,约占60%左右。饲料工厂把各种原料进行粉碎,按照配方混合后,可根据需要制成粉状饲料、压扁饲料或颗粒饲料。
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