影響玉米消化率及其飼用價值的因素

在世界范圍內(nèi)，玉米是家畜飼養(yǎng)的最重要的谷物來源。玉米的能量利用率很高，蛋白質(zhì)含量比較低，所以是飼料中能量的主要來源。然而，盡管在禽類和豬的日糧中玉米的用量接近70%，但日糧蛋白質(zhì)僅有20%左右來自玉米。一般認(rèn)為玉米是蛋白質(zhì)和能量含量比較穩(wěn)定的飼料原料，所以飼料加工者很少檢測其營養(yǎng)成分。而現(xiàn)在事實不斷證明，以對動物生產(chǎn)性能的影響來看，玉米的飼用價值差異顯著。能表明玉米營養(yǎng)價值差異的有效數(shù)據(jù)很少，所以重新回顧一下由飼料和食品工業(yè)提供的有關(guān)玉米成分資料是很有意義的。

   
   玉米營養(yǎng)成分和物理特性

淀粉是在許多糧食中廣泛存在的特有的多糖。玉米中的大部分能量來源于玉米籽實胚乳中的淀粉。普通玉米（NM）的淀粉主要由支鏈淀粉組成，而蠟質(zhì)玉米（主要用于食品工業(yè)）的淀粉中幾乎沒有直鏈淀粉存在。普通玉米（一般指馬齒玉米）和蠟質(zhì)玉米是兩種重要的玉米。硬質(zhì)玉米的成分與NM相似，但這種玉米籽實外有堅硬的淀粉層。其他品種的玉米在小型特殊玉米市場上也很重要，如甜玉米（胚乳中含糖高）和爆玉米（用于糖果業(yè)，含有較高的硬淀粉，遇熱迅速膨脹，使玉米皮和淀粉粒爆開）。這些玉米品種的成分與普通玉米不同，對其確切結(jié)構(gòu)可得到的有用資料還比較少。

因谷物品種不同，淀粉顆粒的大小和構(gòu)成也不同（South等，1991）。淀粉顆粒的大小和構(gòu)成也與胚乳發(fā)育過程中的細(xì)胞年齡有關(guān)。人們已發(fā)現(xiàn)了三種不同的淀粉顆粒，它們似乎是有規(guī)律發(fā)育的，其含量變化與蛋白質(zhì)相關(guān)。

并不是所有的淀粉都能很容易消化。在健康人的小腸中有未吸收的淀粉和淀粉消化產(chǎn)物。在猝死人的大腸內(nèi)容物中曾發(fā)現(xiàn)大量淀粉類物質(zhì)（Brown，1996）。淀粉可分為三類：（?。┡胝{(diào)和加熱過的糊化淀粉，這種淀粉很容易消化；（ⅱ）來自谷物的天然淀粉顆粒，這種淀粉能被緩慢消化；（ⅲ）不能被消化的淀粉。不能被消化的淀粉又可分為三個亞類：（?。┪锢砩喜豢山咏牡矸郏绨谑趁踊虿糠制扑榱：驼９任飪?nèi)部，這樣食糜的大小和構(gòu)成阻止或延緩了酶對淀粉的作用；（ⅱ）結(jié)構(gòu)和組成阻止其消化的天然淀粉，如糊化敏感性淀粉-有些淀粉的糊化溫度為70℃，而直鏈淀粉含量高的玉米糊化溫度為170℃；（ⅲ）過度糊化再結(jié)晶的淀粉，由支鏈淀粉和直鏈淀粉組成，在高于糊化溫度時能在水里分解。冷卻后，分解的支鏈淀粉和直鏈淀粉分子再聚合成晶體，酶不能水解這種晶體。過度糊化再結(jié)晶的淀粉和抗消化的淀粉對酶的敏感性差異顯著（Eerlingen等，1994）。這種淀粉一般不經(jīng)消化就轉(zhuǎn)移到腸道后段（Browm，1996）。

隨生長期的延長和淀粉顆粒的增大，直鏈淀粉含量增加。特殊玉米突變品種之間的直鏈淀粉含量不同，這是因為這些突變品種的突變程度差異較大（如對酶降解的敏感性，糊化度等）。直鏈淀粉含量高的玉米，其抗消化淀粉和粗纖維含量均高，一般用于制作新奇和獨(dú)特的食品。

有關(guān)玉米的物理和生化特性及其組分特點(diǎn)，顯然已經(jīng)超出了本文應(yīng)該討論的范圍。上面簡單的回顧，是我們了解到生長環(huán)境如何通過影響玉米淀粉細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，而影響玉米質(zhì)量及其營養(yǎng)價值的，還可以理解環(huán)境干燥，特別是時間和溫度能改變淀粉顆粒的物理特性。

   玉米營養(yǎng)成分可利用率

一般，通過測定成年公雞食入和排泄物中的能量，來測定玉米的表觀代謝能（AME）和真代謝能（TME），從而評價玉米的能量利用率。與其它飼料相比，玉米的AME與總能（GE）的比值最高（利用率）（表5.1）。這就是在提高玉米營養(yǎng)物質(zhì)消化率方面做的工作比較少的原因。

      表5.1禽類對谷物的能量利用率

一份來自美國印第安納州的關(guān)于不同類型玉米營養(yǎng)價值的資料（Maier，1995），可能對采購者有用。采集不同地區(qū)的玉米樣品，并分析其各種營養(yǎng)成分的含量，可以看出這些營養(yǎng)成分變異較大（表5.2）。除比重外，這些營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)很少能用于估測玉米能量利用率。

     表5.2印第安納州九個地區(qū)的玉米營養(yǎng)成分平均含量1（Maier,1995）

1：玉米以含水15%為基礎(chǔ)

   
    關(guān)于不同玉米樣品營養(yǎng)成分的研究報告也有一些，其中大部分資料表明，由于生長季節(jié)不同，玉米樣品的密度或每容重的變化范圍很大。Leeson和Summers（1976）比較了濕冷的秋季收獲的玉米（估計此階段成熟的玉米應(yīng)有變化）的水分和容重（磅/蒲式耳），結(jié)果表明容重和營養(yǎng)價值差異很大，當(dāng)然玉米的成熟階段可能有差異，容重變異范圍約為40%，用成年公雞測的代謝能（ME）變異范圍為12%。在表5.3列出不同容重（最高、最低和中等）的玉米的各營養(yǎng)成分含量的變化。容重低的玉米樣品的蛋白質(zhì)含量比容重高的高。Liburn和Dale（1989）也報道容重低的玉米蛋白質(zhì)含量高，但賴氨酸和蛋氨酸在總蛋白質(zhì)的比例沒的變化。

     表5.3玉米代謝能和成分1（Leeson和Summers,1976）

1：玉米以含水15%為基礎(chǔ)

Whitacre（1987）也曾報道當(dāng)玉米的營養(yǎng)物質(zhì)中蛋白質(zhì)含量增加時，其非必須氨基酸（NEAA）的相對增加量比必須氨基酸（EAA）高。Lilburn等（1991）研究了干旱季節(jié)收獲的玉米的營養(yǎng)成分變化，結(jié)果表明蛋白質(zhì)含量高的玉米其EAA相對價值低。Leeson等（1993）進(jìn)一步研究了加拿大安大略省的在濕冷季節(jié)收獲的26個玉米樣品（表5.4），研究表明低容重的玉米明顯增加。這些玉米的各種營養(yǎng)成分變異較大，多數(shù)營養(yǎng)成分含量的變異與容重?zé)o關(guān)。事實上能量和蛋白質(zhì)含量的差異與容重關(guān)系很小。Dale（1994）也做了相似研究?？偨Y(jié)以上研究結(jié)果可知，不宜使用容重來估測玉米的飼用價值。Hsu和Sell（1995）研究了用低和高容重玉米飼喂幼禽，結(jié)果表明不同玉米樣品在能量價值上差異很小或根本就沒有差異。低容重的玉米（6.63%）與普通玉米（8.53%）相比蛋白質(zhì)含量低。

玉米的質(zhì)量會因破碎玉米粒以及其中的雜質(zhì)增多而降低。Dale和Jackson（1994）將從不同貨位上取得的樣品分別分成整粒、碎粒和雜質(zhì)（樣品中含量2%-7%）。含碎粒2.5%和含雜質(zhì)的樣品的氮校正真代謝能（TMEn）比整粒玉米少115 kcal/kg。