High-Oil-Mais

Maisöl ist jetzt reichlich vorhanden als Koprodukt, das aus dem Wachstum der Mais-Nassmahlindustrie resultiert, gefolgt in jüngerer Zeit von einer erhöhten Ethanolproduktion für Biokraftstoffe. Die gesamte Maisölproduktion in den Vereinigten Staaten erreichte 2016/17 neue Höchststände von über 2,5 Milliarden kg oder 5,5 Milliarden Pfund (USDA-ERS). Maisöl wurde hauptsächlich für Speiseöl direkt von den Verbrauchern verwendet, aber es tritt jetzt auch in den Biodiesel-Rohstoffstrom ein. Die High-Oil-Hybridtechnologie ist jedoch für die Herstellung energiereicher tierischer Rohstoffe oder für die direkte Produktion von Maisölprodukten von Interesse, insbesondere in Regionen, in denen möglicherweise keine großen Mengen Maisöl als Nebenprodukt oder Nebenprodukt erzeugt werden.Commodity Corn Belt Dent Corn zeigt eine Reihe von 3,1% -5,7% (Trockengewichtsbasis) nach der Corn Refiners Association (2006). Watson (1987) stellte fest, dass der durchschnittliche Ölgehalt in Illinois-Nassmahlwerken Mitte des 20.Jahrhunderts über mehrere Jahrzehnte von 4,9% auf 4,3% gesunken war. In jüngerer Zeit scheint der aggregierte US-Maisölgehalt in den letzten fünf Produktionsjahren auf einen Durchschnittswert von etwas unter 4,0% gesunken zu sein (U.S. Grain Council, 2018).Der Kernölgehalt reagiert gut auf die Zucht, wie das Illinois Long-Term Selection Program (in Dudley und Lambert, 2004) zeigt, das Populationen mit einem Ölgehalt von bis zu 22% hervorgebracht hat. Gene, die den Ölgehalt kontrollieren, wurden charakterisiert und ein Gen namens Diacylglycerin-Acyltransferase hat sich als wichtig für die Kontrolle des Gesamtölgehalts erwiesen (Zheng et al., 2008). Kommerzielle ölreiche Maissorten mit einem Ölgehalt im Bereich von 6% -8% (Trockengewichtsbasis) werden seit den 1950er Jahren vermarktet (Lambert, 2000). Frühe Einführungen zeigten im Vergleich zu normalen Hybriden eine verminderte Ertragsleistung („Ertragswiderstand“) sowie eine größere Unterbringung und Anfälligkeit für biotische und abiotische Belastungen. Ihre Produktion blieb begrenzt.Das TopCross-System wurde Anfang der 1990er Jahre von DuPont Specialty Grains eingeführt und sorgte in den 1990er Jahren für einen erheblichen Anstieg der Produktionsfläche von ölreichem Mais (Davis und Gray, 2002). Das System bestand aus einer Mischung aus einem männlichen und weiblichen Hybrid, der normale Ölwerte enthielt, und einem Bestäuber mit hohem Ölgehalt (etwa 8% des Samens), der dem Weibchen eine größere Keimgröße und anschließend einen höheren Ölgehalt verlieh. Die leistungsstärksten TopCross-Mischungen ergaben näher an den Sorten und produzierten ungefähr 7% -8% Ölgehalt (Lauer, 1995; Thomison et al., 2003) mit weniger agronomischen Problemen als frühere Hybriden (Thomison et al., 2002). Mehrere Saatgutunternehmen nutzten die TopCross-Technologie, um ölreiche Versionen ihrer proprietären Hybriden herzustellen. Der Leser wird auf eine umfassende Überprüfung des Selektionsfortschritts für erhöhten Ölgehalt im 20.Jahrhundert von Lambert (2000) verwiesen. Die Bemühungen, die Lieferkette für dieses Spezialgetreide zu koordinieren, führten zu strategischen Allianzen zwischen DuPont und Consolidated Grain and Barge, der ConAgra Trade Group und der Archer Daniels Midland Company, um ein Vertragssystem für die Produktion und Bewegung von Getreide durch Länderaufzüge zu entwickeln Endbenutzer (Davis und Gray, 2002).

Die Lieferkette für Mais mit hohem Ölgehalt wird von der Nachfrage der Endverbraucher und ihrer Bereitschaft bestimmt, Erzeugern, die zusätzliche Risiken und Kosten für die Herstellung von IP-Getreide tragen, Prämien zu gewähren. Tierproduzenten benötigen konsistente Futterformulierungen. Wenn sie einige Vorbehalte haben oder wenn sie auf Schwankungen in der Energiemenge in ölreichem Mais stoßen, können sie alternative Inhaltsstoffe wie ausgewähltes weißes Fett verwenden, was zu einer geringeren Nachfrage nach ölreichem Mais führt. Es wird berichtet, dass derzeit verfügbare ölreiche Sorten Werte von bis zu 9 erreichen.0% -10% und dies kann dazu beitragen, eine konsistentere Nachfrage zu sichern. Saatgutunternehmen haben nun ihren Schwerpunkt von ölreichen Maishybriden an sich auf alternative Technologien und Hybride verlagert, die Kombinationen von Merkmalen mit erhöhtem Wert für Geflügel- und Schweineproduzenten aufweisen. Zum Beispiel werden Spezialitätenkorne der neuen Generation als HAE-Hybride (High Available Energy) (DuPont-Pioneer, 2018) und EFV-Hybride (Enhanced Feed Value) (Wyffels Hybride) oder „Trait-Hybride“ (Brown Seed Genetics, Inc) vermarktet. Diese Hybriden können auch ölreiche und / oder andere Merkmale wie eine verbesserte Aminosäurezusammensetzung aufweisen, die für Tierproduzenten von Wert sind. Eine vollständigere Liste der Unternehmen, die wertsteigernde Produkte vermarkten, finden Sie im American Agricultural Marketing Resource Center Value Enhanced Corn Report (Context Network und Novecta, 2006).

Tierfütterungsversuche haben im Allgemeinen einen Nutzen aus der Fütterung von Mais mit hohem Ölgehalt gezeigt. Eine höhere Milchproduktion kann in Milchviehbeständen auftreten (Lauer, 1995), und höhere Anteile an Rinderochsen haben die Auswahl in den USA verbessert. Ochsen-fedhigh-Öl-Mais (82% der Diät) zeigte eine verbesserte intramuskuläre Lipidablagerung und erhöhte Ungesättigtheit von Fettsäuren des Longissimus (Andrae et al., 2001). Ölreicher Mais wurde auch als wirtschaftlich praktikables Mittel zur Erhöhung der Energiedichte von Schweine- und Sauendiäten angesehen (Adams und Jensen, 1987). Die Fütterung von Mais mit Ölgehalten über 8% kann zu „weichem Schweinefleisch“ von schlechter Qualität führen (Lambert, 2000). Geflügelfütterungsversuche haben eine vergleichbare Leistung von Broilern gezeigt (Benitez et al., 1999) und Schichten (Lee et al., 2001), wenn herkömmlicher Mais in isokalorischen Diäten durch ölreichen Mais ersetzt wird. Ergebnisse aus diesen und anderen Studien (Han et al., 1987) wies auch darauf hin, dass die Verwendung von Mais mit hohem Ölgehalt zu einer verbesserten Leistung führen kann, wenn das Futter so formuliert wird, dass der höhere verfügbare Energiegehalt des Mais mit hohem Ölgehalt genutzt wird. Die Notwendigkeit, Futterrationen mit alternativen Ölen oder Fetten zu ergänzen, könnte ebenfalls reduziert werden, wodurch der Energiebedarf zu möglicherweise geringeren Kosten gedeckt werden könnte. Der Ersatz von herkömmlichem Mais durch Mais mit hohem Ölgehalt hatte keinen Einfluss auf die physikalische Qualität der Eier, und der Gehalt an mehrfach ungesättigten Fettsäuren im Eigelb war höher, was den höheren Linolsäuregehalt des Mais mit hohem Ölgehalt widerspiegelte (Lee et al., 2001).Die Akzeptanz von Maisöl als Lebensmittel beruht auf seinem relativ milden, stabilen Geschmack während der Lagerung und des Kochens und seinem hohen Rauchpunkt (Watson, 1988). Es ist auch wegen seines hohen Gehalts an gesundheitsfördernden ungesättigten Fettsäuren (Linolsäure im Bereich von 54% -60% und Linolensäure etwa 1%) immer beliebter geworden (Corn Refiners Association, 2006). Es hat sich gezeigt, dass die Ölqualität durch Züchtung leicht manipulierbar ist, wodurch eines Tages Spezialöle in Mais hergestellt werden können. Experimentelle Sorten, die Maisöl mit veränderter Fettsäurezusammensetzung produzieren, wurden durch Züchtung entwickelt (Duvick et al., 2003; Duvick et al., 2006). Das Öl dieser Sorten enthält bis zu 60% Ölsäure, was es zu einem Produkt machen kann, das für die Gefäßgesundheit von Vorteil ist. Eine genetische Kartierungsstudie des hohen Ölsäuregehalts im kommerziellen Elite-Keimplasma ergab, dass das Merkmal weitgehend vom fad2-Locus kontrolliert wird (Beló et al., 2008), obwohl Studien im öffentlichen Keimplasma darauf hindeuten, dass auch zusätzliche Gene beteiligt sind (Mikkilineni und Rocheford, 2003).