毎日数オンスの海藻を牛に与えると、気候変動への寄与を大幅に減らすことができます

毎日数オンスの海藻を牛に与えると、気候変動への寄与を大幅に減らすことができますそれで少し海藻? Cowirrie / Flickr, のCC BY-SA

メタンは短命ですが強力な温室効果ガスであり、 二酸化炭素に次ぐ気候変動へのXNUMX番目に大きな貢献者。 そして、人間が誘発するメタン排出の大部分 家畜から来ています.

農業用メタンの約70%は 腸内発酵 –牛や他の放牧動物が植物を分解するときの胃の化学反応。 動物はこのメタンの大部分をげっぷし、残りを鼓腸として渡します。

ニキビ後の跡が目立たないよう設計されており、さらにより少ない処方で効果的なものは 約1億頭の牛 世界中で、腸管メタンを減らすことは、全体的なメタン排出量を減らすための効果的な方法です。 しかし、そうするためのほとんどのオプション、 牛の食餌を変える より消化しやすい飼料に、またはより多くの脂肪を追加するために、 費用効果が高くない。 2015年の調査では、牛の通常の飼料への添加物として海藻を使用することが示唆されました メタン生成を減らすことができます、しかし、この研究は生きている動物ではなく、実験室で行われました。

私たちは勉強します 持続可能な 農業、家畜に焦点を当てています。 で 新たに発表された研究、紅藻を使用することを示します(アスパラゴプシス)飼料サプリメントとして、肉の品質に影響を与えることなく、メタン排出量と飼料コストの両方を削減できます。 これらの調査結果をスケールアップして商品化できれば、牛の生産をより経済的かつ環境的に持続可能な産業に変えることができます。

 牛の特別な消化器系は、主要なメタン醸造業者です。

植物消化機

牛、羊、山羊などの反芻動物は、人間や、豚や鶏などの単純な胃を持つ動物には消化されない植物材料を消化することができます。 このユニークな能力は、反芻動物のXNUMXつのコンパートメントの胃、特に飼料を発酵させて栄養素に分解するさまざまな微生物が含まれているルーメンコンパートメントに由来します。

このプロセスでは、二酸化炭素や水素など、牛の体が吸収しない副産物も生成されます。 メタン生成菌と呼ばれるメタン生成微生物は、これらの化合物を使用してメタンを形成し、牛の体がそれを排出します。

この問題を最初に分析したのは2019年の研究で、実験室ではなく牛で行われた最初の研究です。 その研究では、乳牛の飼料に10日約XNUMXオンスの海藻を補給することを示しました。 メタン排出量を最大67%削減。 しかし、この比較的大量の海藻を食べた牛は、より少ない飼料を消費しました。 これにより、乳製品の生産量が減少しました。これは、酪農家にとって明らかな欠点です。

私たちの新しい研究は、牛に海藻サプリメントを使用するかどうかを検討している農家にとって重要ないくつかの質問に答えようとしました。 海藻が最長2019年間保管されたときに安定しているかどうかを知りたかったのです。 牛の胃でメタンを生成する微生物が海藻に適応し、海藻を無効にすることができるかどうか。 牛が食べた食事の種類が、メタン排出量を削減する海藻の効果を変えたかどうか。 また、XNUMX年の調査よりも海藻の使用量が少なくなりました。

より少ない飼料でより良い成長

この研究では、1.5週間、3頭の肉牛の餌に21頭あたり21〜XNUMXオンスの海藻を毎日追加しました。 牛の餌のほとんどの新しい成分と同様に、動物が海藻の味に慣れるのに少し時間がかかりましたが、彼らは数週間以内にそれに慣れました。

私たちが予想したように、去勢牛は、システムが生成するメタンが少ないため、はるかに多くの水素を放出しました。 水素は環境への影響を最小限に抑えます。 海藻サプリメントは、動物の二酸化炭素排出量に影響を与えませんでした。

また、冷凍庫にXNUMX年間保管された海藻はその効果を維持し、牛の消化器系の微生物はその効果を中和する方法で海藻に適応しなかったことがわかりました。

実験中、各動物にXNUMXつの異なる食餌を与えました。 これらの飼料には、飼料と呼ばれるアルファルファや小麦の干し草など、さまざまな量の乾草が含まれていました。 牛はまた、新鮮な草、穀物、糖蜜、およびアーモンドの殻や綿の種子などの副産物を消費する可能性があります。

ルーメン内のメタン生成は、牛の飼料中の飼料レベルの上昇とともに増加するため、飼料レベルが海藻による全体的なメタン生成の減少にも影響を与えるかどうかを確認したいと思いました。 高飼料飼料での牛からのメタン排出量は、消費した海藻の量に応じて、33%から52%減少しました。 低飼料飼料を給餌された牛からの排出量は70%から80%減少しました。 この違いは、腸内でのメタン生成に関与する酵素のレベルが低いことを反映している可能性があります 牛飼育の低繊維食.

重要な発見の20つは、私たちの研究の去勢牛は、従来の食餌を与えた牛よりも最大1,000%効率的に飼料を体重に変換したことでした。 この利点により、農家はより少ない飼料を購入する必要があるため、生産コストを削減できます。 たとえば、40,320頭の肉用牛を仕上げる生産者、つまり、成長して筋肉を追加するために高エネルギーの飼料を与える生産者は、牛が消費する海藻の量に応じて、飼料コストを87,320ドルからXNUMXドル削減できると計算します。

毎日数オンスの海藻を牛に与えると、気候変動への寄与を大幅に減らすことができます 世界のメタン源には、化石燃料とバイオマスの燃焼、農業(主に家畜)、埋め立て地での廃棄物の分解、湿地での自然分解などがあります。 ジャクソン他、2020, CC BY

牛の海藻サプリメントを与えることが、なぜ彼らがより多くの食事を体重増加に変えるのに役立ったのか、はっきりとはわかりません。 ただし、以前の研究では、一部のルーメン微生物は、メタン生成に使用されなくなった水素を使用して生成できることが示唆されています。 エネルギー密度の高い栄養素 その後、牛は成長を促進するために使用できます。

消費者のパネルが私たちの研究で飼育された牛の肉をサンプリングしたとき、彼らは海藻を消費した牛の肉と消費しなかった牛の肉の柔らかさ、ジューシーさ、風味の違いを検出しませんでした。

[深い知識、毎日。 The Conversationのニュースレターに登録する.]

海藻を牛の飼料添加物として商品化するには、多くのステップが必要になります。 まず、科学者は、海または陸上の水槽のいずれかで海藻を大規模に生産するための養殖技術を開発する必要があります。 また、米国食品医薬品局は、市販の牛の飼料サプリメントとして海藻を使用することを承認する必要があります。

農家や牧場主は、牛の排出量を減らすためにお金を稼ぐこともできます。 気候科学者は、牛からのメタン排出削減量の定量化、監視、検証に関するガイダンスを提供する必要があります。 このような規則により、畜産農家は世界中のカーボンオフセットプログラムからクレジットを獲得することができます。会話

エルミアス・ケブリーブ、アソシエイトディーンおよび動物科学教授。 ワールドフードセンター所長、 カリフォルニア大学デ​​ービス校 Breanna Roque、博士号動物生物学の学生、 カリフォルニア大学デ​​ービス校

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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