Микробы фекалий кенгуру: перспективное решение для снижения уровня метана, производимого коровами
Метан, производимый коровами, вносит значительный вклад в парниковый эффект, и сокращение его выбросов имеет решающее значение для смягчения последствий изменения климата. Новое исследование, проведенное Университетом штата Вашингтон (WSU), предполагает, что микробы, обнаруженные в фекалиях детенышей кенгуру, могут стать решением этой экологической проблемы. В этой статье мы рассмотрим детали исследования, потенциальные преимущества этого решения, а также ответим на некоторые часто задаваемые вопросы.
Понимание экологического воздействия метана, производимого коровами
Метан – это мощный парниковый газ, который примерно в 30 раз эффективнее задерживает тепло в атмосфере, чем углекислый газ. Крупный рогатый скот и козы являются одними из основных источников выбросов метана, и на сельскохозяйственный сектор приходится более половины всего метана, выбрасываемого в атмосферу. Более того, для производства метана требуется до 10% энергии животного, что является значительной тратой ресурсов.
Метан вырабатывается микроорганизмами, в основном метаногенами, в рубце – самом большом отделе желудка жвачных животных. Эти микроорганизмы расщепляют пищу и производят метан в качестве побочного продукта. Затем метан выводится из организма животного через отрыжку и пук. Исследователи пытались уменьшить количество вырабатываемого коровами метана, изменяя их рацион питания и давая им химические ингибиторы для прекращения выработки метана. Однако бактерии, вырабатывающие метан в рубце, со временем становятся устойчивыми к химическим веществам, и такие меры могут негативно повлиять на биологические процессы животных.
Потенциал микробов из фекалий кенгуру
Исследование ученых WSU сосредоточено на ферментации и анаэробных процессах и направлено на поиск способов превзойти метанопроизводящие бактерии в симуляторе желудка коровы. Биргитте Ахринг, профессор ВГУ, обнаружила, что в передней кишке кенгуру живут бактерии, вырабатывающие уксусную кислоту, а не метан. Она и ее студенты взяли образцы у кенгуру и выяснили, что специализированный процесс выработки уксусной кислоты происходит только у детенышей кенгуру, а не у взрослых особей.
Хотя исследователи не смогли выделить конкретные бактерии, которые могли бы производить уксусную кислоту, они создали устойчивую смешанную культуру из фекалий детенышей кенгуру. Когда они добавили эту культуру в смоделированный рубец и известный ингибитор метана, в реакторе вместо метана образовалась уксусная кислота. В отличие от метана, который крупный рогатый скот выбрасывает в виде метеоризма, уксусная кислота полезна для коров, поскольку способствует росту мышц.
Исследователям удалось уменьшить количество бактерий, вырабатывающих метан, в реакторе с помощью специального химического вещества. После этого бактерии уксусной кислоты смогли заменить микробы, вырабатывающие метан, в течение нескольких месяцев с такой же скоростью роста, как и микробы, вырабатывающие метан.
Каковы последствия исследования?
Результаты исследования свидетельствуют о том, что микробы, обнаруженные в кале детенышей кенгуру, могут стать перспективным решением для снижения уровня метана, вырабатываемого коровами. Это открытие может иметь значительные последствия для животноводческой отрасли и способствовать снижению выбросов парниковых газов. Хотя исследователи испытали свою систему в смоделированном рубце, они надеются в будущем опробовать ее на реальных коровах.
Это исследование открывает возможность разработки устойчивого и эффективного способа снижения производства метана в животноводстве. Оно также может предоставить новые возможности для улучшения здоровья и роста коров, что может принести пользу как фермерам, так и потребителям.
