Détermination de la lysine, du tryptophane et des protéines dans les germes de maïs criollo et QPM

Introduction

Au niveau mondial et national, la culture du maïs occupe la première place des surfaces plantées (FAO, 2015). Le département de l’agriculture des États-Unis (USDA) a estimé en juin 2015 une production mondiale de 989,3 millions de tonnes. Le Mexique occupe la septième place avec une production de 2,3 % (USDA, 2015). L’État de Guanajuato dispose d’une grande superficie pour la production de maïs grain ; cependant, l’État est considéré comme une région semi-aride avec de graves problèmes de manque d’eau ; il convient de mentionner que sur les 370 742 ha précédemment plantés, 68,23% sont pluviaux et 31,77% irrigués (SIAP, 2015).

L’importance du maïs est que la consommation par habitant dans le pays est de 330 g jour-1, avec une contribution à la nutrition de 32 à 55% de protéines. Le maïs dans le secteur rural contribue à la nutrition 65% des calories, 53% des protéines, 69% du calcium, 51% du fer, 15% de la vitamine A, 62% de la thiamine, 36% de la riboflavine et 54% de la niacine (SAGARPA, 2014). Les protéines de maïs, et les protéines de céréales en général, ont une faible valeur nutritionnelle par rapport aux protéines animales. Cette carence est le résultat d’un déséquilibre des acides aminés et d’une faible teneur en protéines (Azevedo et al., 2006). Dans le maïs, la plus grande quantité de protéines (75 à 85 %) se trouve dans l’endosperme et est déficiente en deux acides aminés essentiels, la lysine et le tryptophane (Huang et al., 2004). Les maïs à haute qualité protéique (HPQM) sont des cultivars portant le gène opaque-2, qui favorise une réduction de la teneur en zéine et une augmentation de la glutéline. Ils doublent les quantités de lysine et de tryptophane, ce qui en fait un maïs à valeur nutritionnelle plus élevée que le maïs conventionnel (Ortega et al., 1986).

En ce sens, la germination du maïs est proposée comme une méthode simple et peu coûteuse pour améliorer la qualité des protéines et la valeur nutritionnelle du grain, puisque dans les premiers stades de la germination du maïs, la concentration de lysine et de tryptophane augmente considérablement. Dans le maïs germé, on observe une augmentation de 19% de la concentration en lysine et en tryptophane, ainsi qu’une modification générale de sa composition chimique au cours du processus de germination du grain (Arámbula, 2015).

Au Mexique, les fourrages constituent environ 50% de la ration totale de l’alimentation du bétail. Dans ce domaine, il existe de meilleures possibilités de réduire les coûts de production en utilisant des fourrages plus productifs et de meilleure qualité. Une bonne alternative pour le Mexique est la culture hydroponique de maïs vert fourrager. En ce qui concerne le fourrage, il est nécessaire d’avoir une bonne qualité pour l’ensilage, ici la teneur en fibre détergente neutre (NDF) est impliquée, pour cela il est nécessaire de savoir quel est le stade idéal pour la coupe (Herrera et Saldaña, 1999).

Pour cette raison, l’identification de la qualité nutritionnelle des grains et du fourrage dans les programmes d’élevage, nécessitent l’analyse complète de méthodes rapides et fiables qui permettent de comparer les paramètres appropriés dans le plus grand nombre possible d’échantillons. Parmi les paramètres permettant de mesurer la valeur nutritionnelle du maïs, la qualité protéique se distingue (Poey, 1978), d’où l’importance de l’analyse bromatologique. Ces informations permettraient de disposer d’un maximum de renseignements pour établir d’éventuels critères de sélection. En ce qui concerne le fourrage, il est nécessaire d’effectuer une analyse proximale, ce qui aidera dans le contenu nutritionnel qu’il contient.

D’autre part, Llanos (1984) souligne que presque toutes les plantes fourragères sont cultivées exclusivement pour profiter de leurs tiges et feuilles, tandis que leurs graines manquent généralement de valeur nutritionnelle qui justifie son utilisation. Le maïs fourrager est une exception, en particulier les cultivars qui atteignent un rendement maximal en hydrates de carbone après la floraison. En outre, lorsque le grain est à l’état laiteux, les feuilles et les tiges sont encore vertes et la plante entière a alors une valeur nutritionnelle élevée pour le bétail.

En réponse aux coûts élevés de l’alimentation des animaux utilisés pour la production de viande et de lait, de nouvelles techniques d’alimentation à faible coût et à haute valeur nutritionnelle ont été évaluées, comme l’utilisation de l’hydroponie. Il s’agit d’une technologie de production de biomasse végétale obtenue à partir de la croissance initiale des plantes par germination à partir de graines viables et pendant une période de temps ne dépassant pas 16 jours. En outre, l’utilisation de l’hydroponie ou la production de fourrage vert hydroponique (FVH) a l’avantage d’être disponible à tout moment de l’année et dans n’importe quel lieu géographique, la FVH pourrait résoudre le problème du coût élevé de l’alimentation, qui représente 70% des coûts dans la production animale (Less, 1983).

Le maïs a le plus haut taux de conversion en viande, lait et œufs, en raison de sa forte teneur en amidon et de sa faible concentration en fibres, est une excellente source d’énergie. Dans les pays tropicaux, en moyenne, le même pourcentage (44%) est utilisé pour le fourrage que pour la consommation humaine. En général, le grain de maïs jaune entier ou moulu est préféré pour l’alimentation du bétail (Paliwal, 2001).

Le fourrage vert hydroponique est une technologie de production de biomasse végétale obtenue à partir de la croissance initiale des plantes aux stades de la germination et du début de la croissance des plantules à partir de graines viables. Le fourrage obtenu est de haute digestibilité, qualité nutritionnelle et très approprié pour l’alimentation animale (Palomino, 2008).

Le fourrage vert hydroponique est le résultat du processus de germination de grains de céréales ou de légumineuses (orge, maïs, sorgho, soja, etc.) qui se développe dans une période de 9 à 15 jours, en captant l’énergie du soleil et en assimilant les minéraux dissous dans une solution nutritive. Le fourrage hydroponique fait partie d’un nouveau concept de production, car il ne nécessite pas de grandes extensions de terrain, de longues périodes de production ou de formes de conservation et de stockage. Ce fourrage est destiné à l’alimentation des vaches laitières, des chevaux et des chevaux de course, dont, des moutons, etc. (Tarrillo, 2007).

Une alternative est la production de FVH pour prévenir les pertes de production (avortements, perte de poids, faible volume de lait, problèmes de fertilité) surtout au niveau des petits producteurs (FAO, 2001). Il a été démontré qu’il est possible de remplacer partiellement la matière sèche fournie par les fourrages obtenus par des méthodes conventionnelles, ainsi que celle provenant de grains séchés ou d’aliments concentrés, par son équivalent en FVH. Il a été rapporté que les fermes laitières qui fournissent environ 18 à 20 kg de FVH par tête, ont augmenté leur production de lait de 10 à 12,5 %, leur fertilité, diminué l’incidence de la mastite et réduit le taux d’avortements, ont également diminué le coût de l’alimentation par tête (Rodriguez, 2003).

Dans le système de production FVH, les pertes d’eau par évapotranspiration, ruissellement de surface et infiltration sont minimes par rapport aux conditions de production conventionnelles des espèces fourragères, dont les efficacités varient entre 270 et 635 litres d’eau par kg de matière sèche. Pour la production de 1 kg de FVH, 2 à 3 litres d’eau sont nécessaires avec un pourcentage de matière sèche qui varie, selon l’espèce et la variété de fourrage, entre 12 et 18% (Lomeli, 2000). Cela se traduit par une consommation totale de 15 à 20 litres d’eau par kilogramme de matière sèche obtenue en 14 jours.

En ce sens, Mendoza et al. (2007) mentionnent qu’au Mexique, il existe une grande diversité génétique du maïs et que les différents programmes de sélection nationaux et internationaux libèrent constamment du matériel. Cependant, la valeur ajoutée des protéines n’a pas été considérée jusqu’à aujourd’hui comme ayant un impact sur la nutrition. Il est donc nécessaire de mener des études sur la qualité du fourrage car la lysine et le tryptophane sont les acides aminés limitants de la qualité des protéines. En outre, si l’on considère que dans le régime alimentaire des bovins et des autres animaux, les protéines de soja ont un coût élevé, le maïs QPM permet de résoudre une partie des problèmes de protéines et de situation économique, puisque le coût du maïs à haute teneur en protéines a la même valeur commerciale que le grain commun.

C’est pourquoi, l’objectif de cette recherche était de déterminer par le biais d’un échantillonnage dans la germination-plantule, les changements importants qui existent dans la lysine, le tryptophane, la protéine et le rendement dans le maïs normal et le maïs QPM.

Matériels et méthodes

Le présent travail expérimental a été réalisé au Centro de Investigación de Estudios Avanzados (CINVESTAV) Unidad Querétaro, situé à Juriquilla, Querétaro et au laboratoire de biotechnologie de l’Instituto Tecnológico de Roque, situé à Celaya, Guanajuato. Deux génotypes de maïs ont été utilisés : comme normal, a) criollo de type occidental (grain rouge), hauteur de la plante 3,6 m, maturité physiologique 132 jours, avec 12 rangs par épi de l’Institut technologique Roque (ITR) et b) hybride QPM (maïs à haute teneur en protéines, grain blanc) du programme de maïs de l’Institut national de recherche sur les forêts, l’agriculture et l’élevage (INIFAP) Champ expérimental de Bajio situé à Celaya, Guanajuato.

La production de fourrage vert a été réalisée selon la méthode rapportée par l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture FAO (2001), avec quelques modifications (les plants ont été irrigués 4 à 6 fois par jour en fonction de la météo, la première irrigation était à 8h00 et la dernière à 16h00. Si le temps était très chaud, jusqu’à 6 irrigations ont été appliquées).

Auparavant, un test de germination a été effectué obtenant pour le génotype de maïs Criollo 96%, tandis que pour le génotype de maïs QPM était de 94%.

Nous avons travaillé avec une densité de stockage de 300 g de graines / plantules (0,53 m * 0,27 m), ont été distribués dans des plateaux en plastique pour les deux génotypes de maïs évalués (QPM et normal ou créole). Les plateaux ont été placés sur des étagères et une irrigation continue a été appliquée avec de l’eau provenant d’une cruche pendant les neuf premiers jours de croissance à un taux de 4,2 L m-2. Pour mesurer les variables d’étude, différents prélèvements ont été effectués, le premier à 9, puis à 11, 13, 15 et 17 jours après le semis dans les deux génotypes.

Certains composants du poids frais ont été évalués, comme, la hauteur de la plantule, celle-ci a été évaluée en mesurant de la base de la plantule à l’apex de la pousse végétative. Dans chaque traitement, six plantes ont été identifiées, leur hauteur a été exprimée en mm, la lecture a été faite tous les deux jours jusqu’au 17ème jour de croissance. Le diamètre des tiges a été mesuré au hasard avec un vernier ; les diamètres de 6 plantes en mm. Le nombre total de feuilles a été compté depuis le début de la tige principale jusqu’au cinquième prélèvement (9, 11, 13, 15 et 17 jours). Le poids frais total des plantules en grammes a également été enregistré du jour 9 au jour 17.

Pour déterminer le pourcentage de matière sèche (MS), des portions de 250-350 g de fourrage vert ont été prélevées par plateau et placées dans un sac en papier préalablement pesé. Les échantillons ont ensuite été placés dans un four à air pulsé à 60 ºC pendant 72 heures. Après trois jours, les échantillons ont été pesés et le poids du sac a été soustrait pour obtenir le poids sec net. Enfin, la variable a été calculée par la formule suivante : % DM= poids sec net poids frais ∗. Le rendement en biomasse, qui est le rapport kg de fourrage produit/kg de graines utilisées, a été obtenu en divisant le poids net de FV par plateau par la quantité de graines utilisées par plateau (0,3 kg), les deux données étant exprimées en kg.

La formule utilisée était la suivante : kg de FV/kg de graines= kg de FV frais par plateau /0,3 kg. Le rendement en biomasse fraîche (kg de poids frais/m2), correspond à la production (kg) de FV frais, obtenue dans 1 m2. Elle a été calculée en divisant le poids net du matériel par plateau par la surface du conteneur (0,53 m*0,27 m= 0,1431 m2) ; c’est-à-dire : biomasse fraîche= kg de FV par plateau/0,1431 m2 et biomasse sèche (kg de poids sec m-2), se référant au poids sec (kg) de FV produit dans 1 m2. Il a été obtenu en multipliant la biomasse fraîche par le % de MS. C’est-à-dire : biomasse sèche= biomasse fraîche (kg de poids frais/m2)*(%) (DM/100).

Des analyses chimiques approximatives ont été effectuées sur les produits finis avec les techniques suivantes : pour les protéines, 46-16 (AACC, 1995), les graisses, 30-20 (AACC, 1995), l’humidité, 40-16 (AACC, 1995), les cendres, 08-01 (AACC, 1995) ont été utilisées.

Le dosage du tryptophane a été effectué par la méthode Opienska-Blauth telle que modifiée par Hernandez et Bates (1969) ; Hartcamp et al. (2000). L’échantillon dégraissé et pulvérisé à 80 mesh a été mélangé avec une solution de papaïne, incubé pendant 16 h à 63 ±2 oC, refroidi et centrifugé à 2 500 rpm pendant 5 m., 1 ml d’hydrolysat a été transféré dans une solution de chlorure ferrique et d’acide sulfurique, puis incubé à la température ci-dessus, laissé refroidir et une lecture a été effectuée à 560 nm pour calculer, sur la base d’une courbe standard, la quantité de tryptophane, par rapport aux protéines.

La lysine a été analysée par la méthode de Tsai et al. (1975), et modifiée par Villegas (1984). La procédure consistait à préparer un échantillon de maïs hydrolysé avec de la papaïne à 65 ±2 oC pendant 16 h, une fois l’échantillon refroidi, à pipeter 1 mL dans une solution de carbonate et de phosphate de cuivre, à agiter pendant 5 in et à centrifuger à 2 000 rpm pendant 5 min, 1 mL du surnageant a été prélevé pour être mélangé à 0,1 mL d’une solution de 2 chloro-3,5 dinitropyridine. Ensuite, on l’a fortement secoué, on l’a laissé reposer pendant 2 h, en le secouant toutes les 30 min, on a ajouté de l’acide chlorhydrique et on l’a encore secoué jusqu’à homogénéisation. Ensuite, la solution d’extraction d’acétate d’éthyle a été ajoutée, mélangée par inversion pendant 10 fois et la phase supérieure a été extraite, en répétant trois fois, la lecture a été faite à 390 nm contre un blanc, puis la teneur en lysine a été calculée sur la base d’une courbe standard pour la rapporter en fonction de la protéine estimée.

L’analyse statistique des résultats a été réalisée avec le progiciel statistique SAS version 9.0, où les données ont été soumises à une analyse de variance avec un plan statistique complètement randomisé avec une disposition factorielle, étant le facteur A les variétés de maïs et le facteur B, les échantillonnages de 9, 11, 13, 15 et 17 après la plantation. La comparaison des moyennes a été effectuée selon le test DMS (p≤ 0,05).

Résultats et discussion

L’analyse de la variance a montré des différences significatives à une probabilité de 1 et 5% dans la source de variation des variétés pour les caractères hauteur des semis, diamètre de la tige, poids frais des semis, matière sèche et rendement de la biomasse, sauf le nombre de feuilles. Pour la source d’échantillonnage, des différences ont été trouvées pour toutes les variables évaluées ; cependant, pour l’interaction, il y avait une signification dans la variable largeur de la feuille, les autres n’étaient pas significatives. Ces différences constatées dans les différentes variables sont principalement attribuées à la constitution ou à la diversité génétique qui existe entre le maïs QPM et le maïs Criollo, en plus du fait que les échantillonnages sont influencés par le stade phénologique de la culture.

Le comportement des deux génotypes évalués est présenté dans le tableau 1, où le maïs QPM était supérieur dans toutes les variables, à l’exception de la hauteur des semis. Cette réponse est due au fait que le cultivar criollo est plus précoce, c’est-à-dire que sa vitesse de croissance et de développement est beaucoup plus rapide, ceci est donné pour définir tôt ses stades phénologiques.

Tableau 1
Comparaison des moyennes de rendement du fourrage vert et de ses composants dans des conditions de serre dans un QPM et un maïs criollo à Celaya, Guanajuato, Mexique, 2014.

Comparaison moyenne du rendement du fourrage vert et de ses composants dans des conditions de serre dans un QPM et un maïs Criollo à Celaya, Guanajuato, Mexique, 2014.

Parmi les composantes les plus importantes du rendement fourrager, on peut souligner le rendement en matière sèche et en biomasse, ici on peut voir que le génotype QPM était supérieur pour les deux caractéristiques avec des valeurs de 12,82% et 22,2 kg m-2 par rapport au cultivar criollo qui a donné des rendements de 10,74% et 20,72 kg m-2 et 10,65%, respectivement. Ces résultats sont plus élevés que ceux rapportés par Vargas (2008) qui a rapporté une production de 17,2 kg avec 4 kg de graines dans des plateaux de 720 cm2. De même, Tarrillo (2007) mentionne qu’à partir de 1 kg de graines, une masse fourragère de 6 à 8 kg peut être produite et Elizondo (2005) rapporte qu’à partir de 1 kg de graines, jusqu’à 9 kg de biomasse peuvent être récoltés.

Les valeurs moyennes de la hauteur des semis à la coupe de 9 à 17 jours d’âge sont présentées dans le tableau 2. Selon le test DMS, le traitement T17 a atteint la valeur la plus élevée avec 21,76 cm et 27,96 cm dans les génotypes QPM et Criollo, respectivement. Pour le diamètre de la tige, a atteint dans le dernier échantillonnage des valeurs pour le maïs créole de 24,73 mm, tandis que pour le génotype QPM a montré une moyenne de 31,85 mm. Selon Sheehy et Cooper (1973), le nombre de feuilles et l’architecture foliaire varient chez les plantes, au sein d’une même espèce, ainsi qu’entre les variétés.

Tableau 2
Rendement moyen du fourrage vert et de ses composants dans deux types de maïs en conditions de serre à Celaya, Guanajuato, Mexique en 2014.

Rendement moyen de fourrage vert et ses composantes dans deux types de maïs sous serre à Celaya, Guanajuato, Mexique en 2014.

Le nombre de feuilles est directement lié à l’efficacité de l’interception et de l’absorption du rayonnement photosynthétiquement actif, ainsi que, avec l’organisation spatiale des feuilles et l’angle d’insertion des feuilles (Moreira et al, 2005), il s’agit donc d’une variable morphologique importante, puisqu’elle est fréquemment utilisée pour les arrangements topologiques dans les cultures, pour déterminer la densité de population idéale, pour intercepter la radiation solaire maximale et réduire la compétition lumineuse (Oliveira et al., 2010). En poids frais de semis, le génotype QPM a atteint une moyenne de 24,36 g et le cultivar Créole 20 g.

En matière sèche, le génotype Créole a présenté une moyenne de 10,74% par rapport au génotype QPM qui était de 12,82%. Le poids sec a augmenté au fur et à mesure du développement des semis, obtenant des valeurs plus élevées à 17 jours. Des résultats qui coïncident avec ceux de Teixeira et al. (2009) qui rapportent qu’avec la maturité de la plante, le poids sec augmente. Une augmentation significative du poids sec a également été constatée avec l’augmentation du nombre de jours avant la récolte chez les deux génotypes.

En ce qui concerne le rendement en fourrage vert, le génotype Criollo a rapporté une moyenne de 20,72 kg m-2 alors que pour le maïs QPM, la moyenne est de 22,2 kg m-2. Ces résultats sont similaires à ceux de Bayardo (2006), qui souligne que le rendement en fourrage frais dépendait, dans une plus large mesure, du jour de la récolte et de la fertilisation du génotype. Sur la base du développement normal de toute plante, à mesure que l’âge augmente, la croissance augmente jusqu’à atteindre une valeur asymptotique. Par conséquent, si la quantité de graines est uniforme, cette variable sera d’autant plus élevée que l’âge de la plante est élevé. Les valeurs de ces résultats sont supérieures à celles rapportées par Rodriguez (2003) ; Castro (2006) ; Izquierdo (2003), qui ont établi des ratios de 10, 6 et 9 kg de fourrage vert/kg de graines, respectivement, à 14 et 15 jours, bien que le dernier auteur l’ait rapporté à 9 jours.

La figure 1 montre les valeurs présentées par les génotypes génétiquement contrastés. En ce qui concerne la teneur en lysine dans le fourrage vert, dans les premiers traitements, il a été observé que dans les deux cultivars de maïs QPM et Criollo, il y a une augmentation du pourcentage de lysine ; c’est-à-dire, à 9, 11 et 13 jours après la plantation, il a été trouvé des valeurs pour le maïs QPM de 0.73, 1.12 et 1.17% et pour le génotype créole les données sont 0.19, 0.3 et 0.55% de lysine, plus tard dans les échantillonnages 15 et 17 jours il y a une diminution dans les deux types de maïs. A cet égard, Dale (1997) ; Arano (1998) rapportent des valeurs de 0,29% de lysine dans le grain.

Teneur en lysine dans le fourrage du maïs QPM et Criollo à travers différents prélèvements en 2014.
Figure 1
Teneur en lysine de bourrage dans le QPM et le maïs créole à travers différents échantillonnages en 2014.

La moyenne à travers l’échantillonnage était de 0,864 et 0,384 pour le QPM et le Criollo ; ce qui signifie, 43,43% de supériorité du maïs amélioré. À cet égard, Arámbula (2015) rapporte une augmentation de 16 % de la lysine dans le maïs prégermé. Dans ce sens, Mendoza et al. (2006) dans une étude de la biodisponibilité de la lysine et du tryptophane dans le maïs à haute teneur en protéines et de qualité normale rapportent que la lysine dans le grain de QPM était plus élevée de 45 à 66% par rapport à la variété normale. Ils concluent également que pour le génotype Opaco-2 on a trouvé 58,74% de lysine, une caractéristique influencée par le génotype, la densité de population et la fertilisation azotée. Dans ce sens, Poehlman et Allen (2003) rapportent que l’avantage du maïs QPM par rapport au maïs Criollo est qu’il contient deux fois plus de lysine et de tryptophane, des acides aminés essentiels pour la nutrition humaine et animale. D’autre part, Fufa et al. (2003) rapportent que le maïs QPM contient entre 30 et 82% de plus de lysine que le maïs normal ; également, des valeurs plus élevées d’arginine, de tryptophane, d’histidine, de thréonine, de cystéine, de valine, également rapportées par Dale (1997) avec 0,29% de lysine dans le grain. Tous ces résultats sont inférieurs à ceux trouvés dans cette étude.

La figure 2 montre les résultats du pourcentage de tryptophane à travers les cinq stades végétatifs. Comme dans le cas de la lysine, le pourcentage de tryptophane est plus élevé dans tous les échantillons pour le maïs QPM par rapport au maïs Criollo. Le même comportement est observé 9, 11 et 13 jours après la plantation chez les deux génotypes. On observe une augmentation de la teneur en cet acide aminé au fur et à mesure que les jours de croissance et de développement végétatif du plant s’écoulent, cependant, à 15 et 17 jours de prélèvement, on observe une baisse de la teneur en tryptophane dans les cultivars.

Teneur en tryptophane dans le fourrage de maïs QPM et Criollo à travers différents prélèvements en 2014.
Figure 2
Teneur en cryptophane dans le fourrage de maïs QPM et Criollo à travers différents échantillonnages en 2014.

La moyenne sur les cinq échantillonnages, montre une moyenne de presque le double de cet acide aminé dans le maïs QPM (0,862) par rapport au maïs normal (0,49) cela représente une supériorité de 56,84%. Ces résultats sont en accord avec Ortega et al. (2001) qui mentionnent que l’expression du gène Opaco-2 double les quantités de lysine et de tryptophane, et en fait un maïs à valeur nutritionnelle plus élevée que le maïs normal. D’autre part, Mendoza et al. (2006) rapportent des résultats de 0,41 et 0,44 g pour le grain et l’endosperme dans le maïs normal et ajoutent également que le maïs QPM pour cette même caractéristique dépasse de 46 et 73 %, respectivement. Poey (1978) a également trouvé 0,85 g de tryptophane dans 100 g de protéines dans le maïs QPM et 0,45 dans le contrôle criollo. Bantte et Prasanna (2004) ont rapporté que les génotypes du QPM avaient une meilleure teneur en protéines et qu’il y avait une forte signification pour la lysine et le tryptophane entre les deux types de maïs. Il est également mentionné que dans le maïs germé, il y a une augmentation de 19% de la concentration de lysine et de tryptophane, et une modification générale de sa composition chimique pendant le processus de germination du grain (Arámbula, 2015).

En ce qui concerne les protéines totales dans tous les traitements, il y a une supériorité du maïs QPM par rapport au maïs commun (Figure 3). Les valeurs pour le génotype à haute teneur en protéines vont de 7,49% dans le premier échantillonnage à 9 jours à 19,86% de protéines à 17 jours après la plantation ; c’est-à-dire qu’il y a une réponse linéaire. Dans le maïs normal (créole), les résultats étaient ascendants jusqu’à 15 jours, puis il y avait une réduction de 3,24% par rapport au traitement précédent. Il montre également une moyenne de protéines dans les échantillons pour le maïs QPM de 12,56 % et pour le maïs normal de 8,172 %, ce qui indique une augmentation de 34,94 % pour le génotype QPM. Des résultats similaires sont rapportés par Cuevas-Rodriguez et al. (2004) qui décrivent dans leur étude qu’ils ont trouvé des valeurs de protéines allant de 9,1 à 9,13%. Dans une autre étude similaire, Fufa et al. (2003) ont constaté que les protéines variaient de 7 à 11,8 % entre les hybrides normaux et les QPM, respectivement. Mendoza et al. (2006) rapportent d’une étude du tryptophane une valeur de 11% de protéines dans le maïs QPM, cet avantage en pourcentage de protéines du QPM est attribué au gène Opaque-2 (Ortega et al…, 2001).

Pourcentage de protéines fourragères dans le Criollo et le maïs à haute teneur en protéines (QPM) dans différents échantillonnages en 2014.
Figure 3
Pourcentage de protéines fourragères dans le Criollo et le maïs à haute teneur en protéines (QPM) dans différents échantillonnages en 2014.

La figure 4 présente le rendement fourrager, on observe que dans l’échantillonnage à 9 jours après le semis, le génotype normal du maïs occidental était légèrement supérieur au maïs QPM dépassant de 1 kg m-2, ceci est attribué à la précocité et à la vitesse d’émergence, plus tard dans l’échantillonnage de 11, 13, 15, et 17 jours, le cultivar QPM était supérieur, atteignant des rendements de 20,46 kg m-2 à 27,14 kg m-2. Les deux génotypes atteignent leur rendement maximal à 17 jours après le semis ; cependant, la recommandation pour la supériorité dans cette étude, est d’exploiter le matériel génétiquement amélioré (QPM), qui présente également un contenu plus élevé en lysine, tryptophane et protéines. A cet égard, Castro (2006) et Rodriguez (2003) ont obtenu jusqu’à 10 kg de fourrage vert par kilo de graines à 14 et 15 jours après le semis. Bien que le résultat du rendement fourrager soit plus élevé à 17 jours après le semis, la qualité en lysine et tryptophane atteint son maximum à 13 jours dans les deux maïs.

Rendement fourrager moyen en créole et en maïs hyperprotéiné (QPM) dans différents échantillonnages en 2014.
Figure 4
Rendement fourrager moyen en créole et en maïs hyperprotéiné (QPM) dans différents échantillonnages en 2014.

Par rapport aux protéines, le maïs QPM a une réponse linéaire, cependant, le maïs normal présente sa valeur la plus élevée à 15 jours, en ce sens Mendoza et al. (2006) ; Vivek et al. (2008) dans une étude connexe mentionnent que la teneur en protéines présente une corrélation modérément forte, positive et hautement significative avec la teneur en lysine et en tryptophane, de telle sorte qu’une augmentation des protéines implique également une augmentation de la lysine et du tryptophane. La protéine brute du maïs commun atteint à peine 10% (Paliwal et al., 2001).

En ce qui concerne les protéines brutes Taiz et Zeiger (2003) ; Muller et al. (2006) décrivent que la diminution de la qualité de la protéine brute dans la production de fourrage vert hydroponique, est due à la maturation de la plante, puisque pendant le développement des organes structurels tels que les tiges et les pétioles, l’azote se déplace vers les parties plus jeunes, ce qui diminue la fraction de la biomasse active et favorise une dilution de l’azote, il est particulier à chaque espèce, c’est un élément de grande mobilité dans la plante et dans les premiers stades de développement est concentré dans les parties en croissance et est une fonction de la culture et dépend de l’état de développement physiologique de la plante. Carbadillo (2005) rapporte 19,41% de protéines brutes dans le fourrage vert hydroponique, une valeur très similaire à celle du maïs QPM à 17 jours après le semis.

Conclusions

Le rendement du fourrage vert a atteint ses valeurs les plus élevées à 17 jours après le semis, cependant, la teneur la plus élevée en lysine et en tryptophane a été déterminée à 13 jours dans les deux génotypes. De même, il est conclu que la protéine du maïs QPM était plus élevée à 17 jours avec une valeur de 19,86% et pour le maïs créole à 15 jours avec 14,45%. Il faut noter qu’avec la technique du pré-germé ou de l’hydroforage dans les deux génotypes, la quantité de lysine, de tryptophane et de protéines s’améliore.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *