高赖氨酸玉米在猪饲料中的应用

玉米是重要的能量饲料，普通马齿玉米(以下简称普通玉米)的蛋白质品质较差，氨基酸尤其是赖氨酸、色氨酸缺乏，影响畜禽生产性能。Mertz(1963)发现，Opaque-2(O2)基因能改变这种缺陷，使胚乳中的赖氨酸和色氨酸含量成倍提高，通过基因工程培育成了高赖氨酸玉米。但那时培育的高赖氨酸玉米是软质胚乳，其产量和抗病虫能力也不及普通玉米，给生产和加工带来诸多不便。于是又在O2基因背景下引入胚乳修饰基因系统，克服了软质胚乳的缺陷，既提高了籽粒硬度，又取得了较高的产量。为了区别于以前所说的软质胚乳的高赖氨酸玉米，新品种被称为"优质蛋白玉米(Quality Protein Maize，简称QPM)"。现就高赖氨酸玉米(O2和QPM)在猪饲料中的应用情况作一概述。

1 高赖氨酸玉米的营养特点

玉米胚中蛋白质含量高、品质好，而胚乳中不仅蛋白质含量少，而且品质差。普通玉米蛋白质总量中醇溶性蛋白多，占50%～60%，谷蛋白含量少。醇溶性蛋白缺乏人和单胃动物营养所必需的氨基酸，特别是赖氨酸和色氨酸，而谷蛋白则含有较丰富的赖氨酸和色氨酸。因此普通玉米蛋白质品质较差。通过基因工程改造后的高赖氨酸玉米，其醇溶性蛋白质含量由普通玉米的55.1%下降至22.9%，而谷蛋白质含量由普通玉米的31.8%上升至50.1%，因此赖氨酸、色氨酸含量得以提高，从而改善了其蛋白质品质。

许多国家都在培育高赖氨酸玉米，品质不一。赖氨酸含量一般在0.33%～0.54%之间，平均0.38%，比普通玉米高46%，色氨酸含量平均为0.083%，比普通玉米高66%。高赖氨酸玉米与普通玉米的其他各项指标相似。以上分析指标表明，高赖氨酸玉米营养价值高于普通玉米，因此有些学者叉称之为"增值玉米"。

2 高赖氨酸玉米的生物学评价

Sullivan等(1989)报道，QPM干物质、总能的消化率与普通玉米一样；消化能、代谢能高于(P＜0.05)普通玉米，分别为16.64/16.43kJ/kg、16.18/15.88kJ/g；氮的消化率(全收粪法)高于普通玉米。Burgoon等(1992)报道了相似的结果，而其采用回肠食糜法测定的氮消化率QPM仍高于普通玉米。但Cromwell(1969)报道，O2玉米表观干物质的消化率低于普通玉米，分别为84%、86.7%，其原因不详。

Sullivan等(1989)用回肠瘘管法测定的氨基酸表观消化率，高赖氨酸玉米中赖氨酸、色氨酸、精氨酸、组氨酸和缬氨酸表观消化率均显著高于普通玉米，亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸的消化率要低于普通玉米，高赖氨酸玉米的色氨酸消化率比普通玉米高11个百分点，其他氨基酸差异比较小，变化在1～5个百分点之间。硬质胚乳的QPM与软质胚乳的Opaque-2玉米的表观消化率差异也很小，硬质胚乳QPM的总能、氮、精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸表观消化率要高于软质胚乳的O2玉米，而亮氨酸、赖氨酸两者一致。Buugoon等(1992)、金水仙等(1997)也报道了高赖氨酸玉米的赖氨酸、色氨酸消化率均显著高于普通玉米。O2玉米表观消化率的提高是由于其玉米醇溶蛋白含量较低(Mertz等，1964；Mosse，1966)，而醇溶蛋白在猪(Becher等1995)、婴儿和鼠(Albanese等，1949；Kliger和Kerhl，1950，1952)中消化率很低。

Cromwell，等(1969)报道，饲以97%O2玉米的猪，其氮的存留量极显著高于(P＜0.01)普通玉米组，也高于由普通玉米添加非必需氨基酸而构成的等氮日粮组(0.920、0.376、0.503g/wt·kg0.734/d)。当O2玉米添加一定数量的葡萄糖以使日粮氮含量低至与普通玉米一样时，前者仍存留较多的氮(P＜0.01)，尽管两者在吸收已存在差异(O2 82.3%、普通玉米组77.1%)，但主要原因是O2玉米沉积氮占吸收氮的比例高于普通玉米组(分别为49.8%、35.2%)，这反映了O2玉米较高的生物学价值。高赖氨酸玉米氮存留高的原因与其优质的蛋白质有关，普通玉米必需氨基酸不平衡，消化吸收氮中缺乏赖氨峻和色氨酸，这削弱机体蛋白质的合成，使氮存留较低，这一结果与Sullivan等(1989)得出的结果一致。金水仙等(1997)也认为，不论从氮的生物学价值还是从氮的沉积来看，高赖氨酸玉米的蛋白质品质均好于普迪玉米。

3 高赖氨酸玉米对猪生产性能的影晌

3.1 软质胚乳的O2玉米对猪生产性能的影响

Cromwell等(1967)在断奶仔猪饲料中应用软质胚乳的O2玉米的试验表明：用97%O2玉米作为唯一氮源时，O2玉米组的日增重和饲料效率都优于(P＜0.01)普通玉米组，认为这是由于O2玉米在必需氨从酸平衡上更能符合猪MRC的标准，同时较低的亮氨酸/异亮氨酸比值促进了异亮氨酸的利用、当作普通玉米的基础上单独添加赖氨酸或色氨酸，使其达到O2玉米的水平时，并没有改进猪生长性能，但添加色氨酸的效果要优于添加赖氨酸的效果，这表明在低蛋白质水平日粮中，普通玉米更缺乏色氨峻；当同时补加赖氨酸和色氨酸时，生产性能明显改善，说明O2玉米的优质在于赖氨酸和色氨酸两者含量的提高，而不仅是赖氨酸或色氨酸某一种的提高，这与Cromwell(1967)在鸡上的试验结果一致。

3.2 硬质胚乳PQM对猪生产性能的影响

3.2.1 仔猪 Sunivan等(1989)报道，在低豆粕型日粮中，用QPM等量代替普通玉米，QPM组(0.96%的赖氨酸)生长性能优于普通玉米组(0.85%的赖氨酸)。Cromwell等(1967)、Sihombing等(1969)、Marroquin等(1973)对断奶仔猪的试验表明，当用同等数量的豆粕，配成较低蛋白水平饲料时，O2组的生长性能要好于普通玉米组。但Burgoon(1992)报道，两者的生产性能一致，因为是含0.99%赖氨酸的普通玉米日粮，已满足了仔猪的需要，因而含1.05%赖氨酸的QPM组日粮显示不出其优越性。Suvilvan(1989)发现，在相同赖氨酸水平(0.96%)的玉米豆粕日粮中，QPM组断奶仔猪的生长速度不如普通玉米组，原因不详。然而Brurgoon(1992)把赖氨酸水平配制成1.05%时，QPM与普通玉米组的生长性能一致。

3.2.2 生长猪 试验表明，蛋白质水平较低的玉米豆粕型日粮，QPM等量代替普通玉米，日采食量、日增重增加(P＜0.01)普通玉米组，当增加普通玉米组的豆粕用量使两组日粮的赖氨酸相等(0.7%)时，日增重相同，但QPM日粮组的饲料报酬低4%(P＜0.05)(Sullivan，1989)。

3.2.3 肥育猪 在低蛋白质水平玉米豆粕型日粮中，用QPM等量代替普通玉米，日采食量、日增重增加(P＜0.05)，饲料报酬趋于改善(P＜0.05)；当赖氨酸水平(0.66%)相同时，日增重、饲料报酬和日采食量一致，QPM日粮可降低蛋白质水平，从而提高经济效益(Burgoon，1992)。这与QPM在生长猪(Sullivan,1989)、O2玉米在生长和肥育猪(Cromwell，1969；Gipp和Cline，1972；Asche，1985)的结论一致。Burgoon(1992)报道，用较低蛋白质水平豆粕(6%)+赖氨酸+色氨酸日粮饲喂肥育猪的生长性能不如普通玉米+高蛋白质水平豆粕日粮，认为是缺少一种必需氨基酸，但是缺哪一种氨基酸并不清楚，Wshlstrom(1977)报道，赖氨峻是O2玉米的第一限制性氨基酸，苏氨酸为第二限制性氨基酸。

金水仙(1997)报通，用中国农科院培育的QPM(中单206)等量替代普通玉米，在生长猪阶段，QPM组生产性能有改善的趋势，但差异不显著；在肥育猪阶段(体重＞60kg)，QPM组的日增重高于普通玉米组(P＜0.05)。

4 对血液指标的影晌

Asche(1985)报道，用高赖氨酸玉米与普通玉米在不同赖氨酸水平(0.80%、0.95%、1.10%、1.20%)配合几组等赖氨酸日粮，仔猪血浆尿素氮和血浆赖氨酸浓度几乎没有差异。这一结果与Veum等(1973)、Volz等(1975)的结论一致。然而Cromwell(1967)发现，比玉米日粮组猪较普通玉米补加氮源(赖氨酸+色氨酸)组猪有较高的血浆倾氨酸含量，QPM在猪不同阶段对血浆

指标的影响作用未见报通。

5 对胴体指标的影晌

除胴体稍短外，赖氨酸含量相等的高赖氨酸玉米日粮与普迅玉米日粮对胴体重、背膘厚度、眼肌面积、瘦肉率没有影响(Asche，1985)。Cuning-ham(1973)发现，喂高赖氨酸玉米组猪(10%的粗蛋白质)比喂普通玉米加豆粕(14%粗蛋白质)组公猪的胴体短，但未在阉公猪、阉母猪中发现此结果。Veum等(1973)、Volz等(1975)也发现两者无差异。金水仙(1997)报道

，QPM等量替代普通玉米，QPM组比普通玉米组猪的瘦肉率高2.6个百分点，第6～7肋骨背厚度降低1.06cm，差异显著(P＜0.05)，这可能与QPM组日粮赖氨酸含量高有关系。

6 结论

高赖氨酸玉米的营养价值与饲用价值均优于普通玉米，在改进胚乳使其硬度和产量提高后，是一种替代普通玉米的优质畜禽饲料。我国高赖氨酸玉米育种工种居世界先进行列，但对其营养价值还鲜见系统的报道，需作进一步研究以利于推广。