由于用量大，尽管玉米是以提供能量为主要功能，但是其提供的蛋白质占配合饲料中总蛋白质的三分之一左右，因此玉米也是非常值得重视的蛋白质资源。经过长期的研究实践，改良玉米蛋白质品质目前主要是通过隐性突变基因Opaque-2及其与修饰基因的互作效应，提高玉米胚乳中谷蛋白含量，减少醇溶蛋白含量，达到改善氨基酸组成的目的。
玉米为什么被称为饲料之王
玉米是畜禽饲料配方中主要的能量饲料，有“能量之王”的美誉。在饲料配方中使用量最大，一般都在50%以上。由于用量大，尽管玉米是以提供能量为主要功能，但是其提供的蛋白质占配合饲料中总蛋白质的三分之一左右，因此玉米也是非常值得重视的蛋白质资源。由于玉米的赖氨酸和色氨酸含量低，并非优质的蛋白质来源，玉米育种学家很早就开始注意这一问题，并致力于玉米蛋白质品质的改良。经过长期的研究实践，改良玉米蛋白质品质目前主要是通过隐性突变基因Opaque-2及其与修饰基因的互作效应，提高玉米胚乳中谷蛋白含量，减少醇溶蛋白含量，达到改善氨基酸组成的目的。经过这一方法改良的玉米被称为“优质蛋白玉米”(Quality protein maize，QPM)。在此之前，利用Opaque-2隐性基因(没有修饰基因)选育改良的玉米称为高赖氨酸玉米(软质胚乳)，见表1。由于高赖氨酸玉米(软质胚乳)产量低于普通玉米，对病虫害的抵抗力较差，所以推广利用受到了限制，影响了推广应用，没有得到普及。但是，现在选育改良的优质蛋白玉米则不同，例如中国农科院作物研究所选育的“中单9409'’，解决了优质蛋白玉米的质优与高产、抗病力的矛盾问题，产量比普通玉米提高8%～15%，赖氨酸和色氨酸含量提高50%左右，亮氨酸:异亮氨酸比值提高，总尼克酸、游离尼克酸含量提高。
尽管目前优质蛋白玉米的普及推广还处于初始阶段，种植普及不够，但只要优质蛋白玉米的产量及其抗病力改善，普及推广只是时间问题，在满足人们膳食的同时，可以广泛应用于畜禽饲料生产中来。
2 不同品质玉米饲料常规成分及营养价值比较
表1 正常、软质、硬质胚乳类型玉米的蛋白质组成
类型 普通玉米 软质胚乳玉米 硬质胚乳玉米
清蛋白+球蛋白(%) 6.2 20.6 15.5
醇溶蛋白(%) 39.2 8.1 10.4
类醇溶蛋白(%) 19.7 10.7 16.2
类谷蛋白(%) 13.6 18.5 21.4
谷蛋白(%) 22.4 42.5 36.6
许多国家都在进行高蛋白、高赖氨酸及高油等优质玉米的培育改良工作，但品质变异较大。就不同品种的高赖氨酸玉米而言，其蛋白质含量差异不大，而赖氨酸含量在0.33%～0.54%范围内，平均0.38%，比普通玉米增加46%；色氨酸含量平均为0.083%，比普通玉米增加66%。亮氨酸含量下降，其异亮氨酸:亮氨酸比值比普通玉米增加20%，分别为0.3%和0.36%，对缓解异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸拮抗，提高畜禽饲料氨基酸平衡性有利。此外，农业部跨越计划项目中的部分研究试验(翟少伟，2002)结果及国外的研究结果未发现优质蛋白玉米与普通蛋白玉米在有效能值上的差异。中国饲料数据库情报网中心结合“中国饲料成分及营养价值表2002版”的修订工作，总结了国内外在测定及评定高蛋白质玉米、高赖氨酸玉米及普通玉米的饲料成分及营养价值的研究成果，于表2中列出了这3种玉米的常规成分、饲料能值、氨基酸含量数据。表3总结了3种玉米的猪饲料氨基酸回肠真消化率及不去盲肠的鸡饲料氨基酸真消化率。
如表2所示，与普通1级蛋白玉米相比，高赖氨酸玉米的赖氨酸、色氨酸、精氨酸分别比普通玉米提高50%、11%、28%，而蛋氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸则分别下降了16%、20%和10%。
就猪饲料真消化率而言，高赖氨酸玉米与普通玉米的赖氨酸的消化率基本接近，而高赖氨酸玉米的蛋氨酸消化率有降低的趋势；对于用作鸡饲料而言，主要限制性氨基酸是赖氨酸和蛋氨酸的真消化率，高赖氨酸玉米均表现出增加的趋势。但是，在一般情况下，差异不显著。那么，就普通玉米GB l级与高赖氨酸玉米在相同价格前提下，其性能价格比究竟谁胜谁劣，应成为新的玉米品种能否推广应用以及饲料厂选购原料极为关心的问题，即性能价格比的问题。要回答这个问题，恐怕只有从具体的配方筛选中，去窥探各自的特点。
表2 高蛋白质玉米、普通1级玉米及高赖氨酸玉米的主要饲料成分指标比较
项目 高蛋白质玉米 普通玉米，GB 1级 高赖氨酸玉米
中国饲料号 4-07-0278 4-07-0279 4-07-0288
常规成分
粗蛋白质(%) 9.4 8.7 8.5
粗脂肪(%) 3.1 3.6 5.3
粗纤维(%) 1.2 1.6 2.6
灰分(%) 1.2 1.4 1.3
无氮浸出物(%) 71.1 70.7 67.3
猪消化能(MJ／kg) 14.38 14.25 14.42
鸡代谢能(MJ／kg) 13.29 13.54 13.56
钙(%) 0.02 0.02 0.16
总磷(%) 0.27 0.27 0.25
有效磷(%) 0.12 0.12 0.09
必需氨基酸
精氨酸(%) 0.38 0.39 0.50
组氨酸(%) 0.23 0.21 0.29
异亮氨酸(%) 0.26 0.25 0.27
亮氨酸(%) 1.03 0.93 0.74
赖氨酸(%) 0.26 0.24 0.36
蛋氨酸(%) 0.19 0.18 0.15
苯丙氨酸(%) 0.43 0.41 0.37
苏氨酸(%) 0.31 0.30 0.30
色氨酸 (%) 0.08 0.07 0.08
缬氨酸(%) 0.40 0.38 0.46
玉米作为饲料原料的主要营养特点
玉米是能量饲料之王，也是谷实类饲料的主体，玉米具有适口性好、没有使用限制、价格低廉的特点，属于能量饲料，在鸡的能量饲料中，玉米占主导地位，这是任何其他能量饲料所不能比拟的。所以说玉米是饲料业的首选原料。玉米作为饲料它的营养价值特点如下：1.可利用能值高，玉米是谷实类籽实中可利用能量最高的，玉米的代谢能为14.06MJ/kg，高者可达15.06MJ/kg，这是因为玉米粗 纤维含量少仅2%，无氮浸出物高为72%，且玉米含有较高的淀粉，消化率高；另外玉米含有较多脂肪，为4%左右，是小麦等麦类子实的2倍，所以玉米可利用 能是谷类籽实最高者。
2.玉米含亚油酸较高，玉米亚油酸含量达到2%，是所有谷实饲料中含量最高者。亚油酸是必需脂肪酸，它不能在动物体内合成，只能从饲料中提供， 是最重要的必需脂肪酸。在鸡的日粮中，要求亚油酸含量为1%，鸡缺亚油酸时，生长慢，水肿，皮下出血，羽毛生长不齐、蓬乱，无光泽，产蛋率下降。而玉米在 日粮中的配比达到50%以上，则仅玉米即可满足鸡对亚油酸的需要量。
3.玉米的蛋白品质稍差，且其中赖氨酸和色氨酸等几种必需氨基酸含量较低，如玉米中赖氨酸含量为0.24%，色氨酸含量为0．07%。原因是玉 米蛋白质中多为玉米醇溶蛋白，其品质低于谷物蛋白。所以在实际使用时应与其他含蛋白质较高的原料(如豆饼)相混合，而不能单独使用。
4.矿物质 矿物质约80%存在于胚部，钙含量很少，约0.02%；磷约含0.25%，但其中约有63%的磷以植酸磷的形式存在，单胃动物的利用率很低。而铁、铜、锰、锌、硒等微量元素的含量也较低。
5.维生素 玉米中脂溶性维生素E含量较多，平均为20毫克/千克，水溶性维生素中硫胺素较多。新鲜玉米含维生素丰富，但贮存时间长了，虫咬、过夏或发霉等均可降低玉米中的维生素含量。
6.色素 黄玉米含色素较多，与其他籽实类饲料相比较，这是它的优点之一。色素主要是胡萝b素、叶黄素和玉米黄素。叶黄素含量平均为22mg/kg，它对蛋黄、胫、爪等部位着色有重要意义。其效果优于苜蓿粉和蚕粪类胡萝卜素。
综上所述，玉米的营养价值很高，但是在饲喂时也要注意玉米的质量品质。玉米水分含量高，不易贮存，易促使黄曲霉生长。霉变的玉米可降低适口性和 鸡增重，甚至出现中毒症状。玉米含脂肪高，且多为不饱和脂肪酸，粉碎后易氧化霉败变质，所以粉碎的玉米面应尽快食用，玉米制成粒较易贮存。
此外玉米的秸秆也具有一定的价值，玉米秸秆既可青贮，也可直接饲喂。全国每年约生产玉米秸秆2000多亿千克，是一个巨大的潜在饲料来源，就食草动物而言，特别是对玉米秸秆进行青贮、黄化、氨化及糖化处理后，可大大提高利用率，效益将更可观。
玉米为什么被称为饲料之王
玉米是畜禽饲料配方中主要的能量饲料，有“能量之王”的美誉。在饲料配方中使用量最大，一般都在50%以上。由于用量大，尽管玉米是以提供能量为主要功能，但是其提供的蛋白质占配合饲料中总蛋白质的三分之一左右，因此玉米也是非常值得重视的蛋白质资源。由于玉米的赖氨酸和色氨酸含量低，并非优质的蛋白质来源，玉米育种学家很早就开始注意这一问题，并致力于玉米蛋白质品质的改良。经过长期的研究实践，改良玉米蛋白质品质目前主要是通过隐性突变基因Opaque-2及其与修饰基因的互作效应，提高玉米胚乳中谷蛋白含量，减少醇溶蛋白含量，达到改善氨基酸组成的目的。经过这一方法改良的玉米被称为“优质蛋白玉米”(Quality protein maize，QPM)。在此之前，利用Opaque-2隐性基因(没有修饰基因)选育改良的玉米称为高赖氨酸玉米(软质胚乳)，见表1。由于高赖氨酸玉米(软质胚乳)产量低于普通玉米，对病虫害的抵抗力较差，所以推广利用受到了限制，影响了推广应用，没有得到普及。但是，现在选育改良的优质蛋白玉米则不同，例如中国农科院作物研究所选育的“中单9409'’，解决了优质蛋白玉米的质优与高产、抗病力的矛盾问题，产量比普通玉米提高8%～15%，赖氨酸和色氨酸含量提高50%左右，亮氨酸:异亮氨酸比值提高，总尼克酸、游离尼克酸含量提高。
尽管目前优质蛋白玉米的普及推广还处于初始阶段，种植普及不够，但只要优质蛋白玉米的产量及其抗病力改善，普及推广只是时间问题，在满足人们膳食的同时，可以广泛应用于畜禽饲料生产中来。
2 不同品质玉米饲料常规成分及营养价值比较
表1 正常、软质、硬质胚乳类型玉米的蛋白质组成
类型 普通玉米 软质胚乳玉米 硬质胚乳玉米
清蛋白+球蛋白(%) 6.2 20.6 15.5
醇溶蛋白(%) 39.2 8.1 10.4
类醇溶蛋白(%) 19.7 10.7 16.2
类谷蛋白(%) 13.6 18.5 21.4
谷蛋白(%) 22.4 42.5 36.6
许多国家都在进行高蛋白、高赖氨酸及高油等优质玉米的培育改良工作，但品质变异较大。就不同品种的高赖氨酸玉米而言，其蛋白质含量差异不大，而赖氨酸含量在0.33%～0.54%范围内，平均0.38%，比普通玉米增加46%；色氨酸含量平均为0.083%，比普通玉米增加66%。亮氨酸含量下降，其异亮氨酸:亮氨酸比值比普通玉米增加20%，分别为0.3%和0.36%，对缓解异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸拮抗，提高畜禽饲料氨基酸平衡性有利。此外，农业部跨越计划项目中的部分研究试验(翟少伟，2002)结果及国外的研究结果未发现优质蛋白玉米与普通蛋白玉米在有效能值上的差异。中国饲料数据库情报网中心结合“中国饲料成分及营养价值表2002版”的修订工作，总结了国内外在测定及评定高蛋白质玉米、高赖氨酸玉米及普通玉米的饲料成分及营养价值的研究成果，于表2中列出了这3种玉米的常规成分、饲料能值、氨基酸含量数据。表3总结了3种玉米的猪饲料氨基酸回肠真消化率及不去盲肠的鸡饲料氨基酸真消化率。
如表2所示，与普通1级蛋白玉米相比，高赖氨酸玉米的赖氨酸、色氨酸、精氨酸分别比普通玉米提高50%、11%、28%，而蛋氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸则分别下降了16%、20%和10%。
就猪饲料真消化率而言，高赖氨酸玉米与普通玉米的赖氨酸的消化率基本接近，而高赖氨酸玉米的蛋氨酸消化率有降低的趋势；对于用作鸡饲料而言，主要限制性氨基酸是赖氨酸和蛋氨酸的真消化率，高赖氨酸玉米均表现出增加的趋势。但是，在一般情况下，差异不显著。那么，就普通玉米GB l级与高赖氨酸玉米在相同价格前提下，其性能价格比究竟谁胜谁劣，应成为新的玉米品种能否推广应用以及饲料厂选购原料极为关心的问题，即性能价格比的问题。要回答这个问题，恐怕只有从具体的配方筛选中，去窥探各自的特点。
表2 高蛋白质玉米、普通1级玉米及高赖氨酸玉米的主要饲料成分指标比较
项目 高蛋白质玉米 普通玉米，GB 1级 高赖氨酸玉米
中国饲料号 4-07-0278 4-07-0279 4-07-0288
常规成分
粗蛋白质(%) 9.4 8.7 8.5
粗脂肪(%) 3.1 3.6 5.3
粗纤维(%) 1.2 1.6 2.6
灰分(%) 1.2 1.4 1.3
无氮浸出物(%) 71.1 70.7 67.3
猪消化能(MJ／kg) 14.38 14.25 14.42
鸡代谢能(MJ／kg) 13.29 13.54 13.56
钙(%) 0.02 0.02 0.16
总磷(%) 0.27 0.27 0.25
有效磷(%) 0.12 0.12 0.09
必需氨基酸
精氨酸(%) 0.38 0.39 0.50
组氨酸(%) 0.23 0.21 0.29
异亮氨酸(%) 0.26 0.25 0.27
亮氨酸(%) 1.03 0.93 0.74
赖氨酸(%) 0.26 0.24 0.36
蛋氨酸(%) 0.19 0.18 0.15
苯丙氨酸(%) 0.43 0.41 0.37
苏氨酸(%) 0.31 0.30 0.30
色氨酸 (%) 0.08 0.07 0.08
缬氨酸(%) 0.40 0.38 0.46
玉米的作用
[ 玉米的作用 ]由于玉米籽粒和植株在组成成分方面的许多特点，决定了玉米的广泛利用价值。世界玉米总产量中直接用作食粮的只占三分之一，大部分用于其他方面。
1．食用
玉米是世界上最重要的食粮之一，特别是一些非洲、拉丁美洲国家。现今全世界约有三分之一的人以玉米籽粒作为主要食粮，其中亚洲人的食物组成中玉米占50％，多者达90％以上，非洲占25％，拉丁美洲占 40％。玉米的营养成分优于稻米、薯类等，缺点是颗粒大、食味差、粘性小。随着玉米加工工业的发展，玉米的食用品质不断改善。形成了种类多样的玉米食品。
（1）特制玉米粉和胚粉：玉米籽粒脂肪含量较高，在贮藏过程中会因脂肪氧化作用产生不良味道。经加工而成的特制玉米粉，含油量降低到1％以下，可改善食用品质，粒度较细。适于与小麦面粉掺和作各种面食。由于富含蛋白质和较多的维生素，添加制成的食品营养价值高，是儿童和老年人的食用佳品。
（2）膨化食品：玉米膨化食品是70年代以来兴起而迅速盛行的方便食品，具有疏松多孔、结构均匀、质地柔软的特点，不仅色、香、味俱佳，而且提高了营养价值和食品消化率。
（3）玉米片：是一种快餐食品，便于携带，保存时间长，既可直接食用，又可制作其他食品，还可采用不同佐料制成各种风味的方便食品，用水、奶、汤冲泡即可食用。
（4）甜玉米：可用来充当蔬菜或鲜食，加工产品包括整穗速冻、籽粒速冻、罐头三种。
（5）玉米啤酒：因玉米蛋白质含量与稻米接近而低于大麦、淀粉含量与稻米接近而高于大麦，故为比较理想的啤酒生产原料。
2．饲用
世界上大约65％的玉米都用作饲料，发达国家高达80％，是畜牧业赖以发展的重要基础。
（1）玉米籽粒：玉米籽粒，特别是黄粒玉米是良好的饲料，可直接作为猪、牛、马、鸡、鹅等畜禽饲料；特别适用于肥猪、肉牛、奶牛、肉鸡。随着饲料工业的发展，浓缩饲料和配合饲料广泛应用，单纯用玉米作饲料的量已大为减少。
（2）玉米秸秆：也是良好饲料，特别是牛的高能饲料，可以代替部分玉米籽粒。玉米秸秆的缺点是含蛋白质和钙少，因此需要加以补充。秸秆青贮不仅可以保持茎叶鲜嫩多汁，而且在青贮过程中经微生物作用产生乳酸等物质，增强了适口性。
（3）玉米加工副产品的饲料应用：玉米湿磨、干磨、淀粉、啤酒、糊精、糖等加工过程中生产的胚、麸皮、浆液等副产品，也是重要的饲料资源，在美国占饲料加工原料的5％以上。
3．工业加工
玉米籽粒是重要的工业原料，初加工和深加工可生产二、三百种产品。初加工产品和副产品可作为基础原料进一步加工利用，在食品、化工、发酵、医药、纺织、造纸等工业生产中制造种类繁多的产品，穗轴可生产糠醛。
另外，玉米秸秆和穗轴可以培养生产食用菌，苞叶可编织提篮、地毯、坐毯等手工艺品，行销国内外。
（1）玉米淀粉：玉米在淀粉生产中占有重要位置，世界上大部分淀粉是用玉米生产的。美国等一些国家则完全以玉米为原料。为适应对玉米淀粉量与质的要求，玉米淀粉的加工工艺已取得了引人注目的发展。特别是在发达国家，玉米淀粉加工已形成重要的工业生产行业。
（2）玉米的发酵加工：玉米为发酵工业提供了丰富而经济的碳水化合物。通过酶解生成的葡萄糖，是发酵工业的良好原料。加工的副产品，如玉米浸泡液、粉浆等都可用于发酵工业生产酒精、啤酒等许多种产品。
（3）玉米制糖：随着科技发展，以淀粉为原料的制糖工业正在兴起，品种、产量和应用范围大大增加，其中以玉米为原料的制糖工业尤为引人注目。专家预计，未来玉米糖将占甜味市场的 50％，玉米在下一世纪将成为主要的制糖原料。
（4）玉米油：是由玉米胚加工制得的植物油脂，主要由不饱和脂肪酸组成。其中亚油酸是人体必需脂肪酸，是构成人体细胞的组成部分，在人体内可与胆固醇相结合，呈流动性和正常代谢，有防治动脉粥样硬化等心血管疾病的功效玉米油中的谷固醇具有降低胆固醇的功效，富含维生素E，有抗氧化作用，可防治干眼病、夜盲症、皮炎、支气管扩张等多种功能，并具有一定的抗癌作用。由于玉米油的上述特点，且还因其营养价值高，味觉好，不易变质，因而深受人们欢迎。