Dum maltrankvilo pri klimata ŝanĝo pliiĝas, esploristoj laboras por evoluigi novigajn strategiojn por limigi forcej-efikaj gasoj. Metano konsistigas 14 procentoj de forcej-efikaj gasoj tutmonde, Kiel Disvolvi Emocian Fortikecon por Administri Streson 28 fojojn pli potenca ol karbondioksido ĉe kaptado de varmo en la atmosfero. Brutaro, plejparte brutaro bredita por laktaĵoj kaj bovaĵoj, produkti 25 procentoj de metanemisioj en Usono.

Foto: Louisa Shepard

Dipti Pitta, asistanto profesoro ĉe la Lernejo de Veterinara Medicino, studas grandajn bestnutradon kaj agrikulturon. Ŝi ricevis USDA Nacia Instituto de Manĝaĵo kaj Agrikulturo stipendio de $500,000 pro ŝia esploro pri la rumeno, la granda parto de la unua digesta kamero de la bovino, aŭ retikulorumo.

La subvencio financas tri jarojn da esplorado, dum kiuj Pitta esperas pli bone kompreni mikrobajn asociojn en la rumeno, kiuj estas esencaj por mildigo de metano.. Ŝi studos kiel funkcias metaninhibitoroj en bovinoj kiuj nature produktas troajn kvantojn da metano, same kiel ĉe bovinoj kiuj nature produktas pli malaltajn kvantojn. Mikroboj en la rumeno helpas en la digesta procezo de la bovinoj malkonstruante plantmaterialon, sed, en la procezo, iuj mikroboj liberigas hidrogenon kiel kromprodukton. Metanogenoj, speco de mikrobo en la grupo konata kiel arkeoj kiuj ĉeestas en la rumeno, konsumu ĉi tiun hidrogenon por certigi, ke ĝi ne amasiĝas troe en la intesto de la bovino. Tamen, metanogenoj transformas hidrogenon en malutilan metanon, kiun la bovinoj devas elsendi.

Dum la tutmonda populacio pliiĝas, konsumo de bovaĵo kaj lakto verŝajne altiĝos. Sed, malgraŭ progresoj en aliaj aspektoj de agrikultura efikeco, la brutindustrio luktas por daŭrigi kun metano.

"Dum agrikulturo nutrado kaj administrado progresis, bovinoj povis produkti pli da lakto kaj pli da viando dum tre reduktante la metanon produktitan,” diras Pitta. “Tamen, unu bovino ankoraŭ produktas, mezume, 600 litrojn da metano tage.”

Pitta diras, ke esploristoj provis limigi metanformadon ŝanĝante la dietojn de bovinoj kaj eĉ uzante probiotikojn., sed la sukceso de ĉi tiuj aliroj restas neklara, pro la komplika ekvilibro inter metanogenoj kaj aliaj mikroboj en sana bovino.

"Povas esti gravaj negativaj efikoj kiam tiaj ŝanĝoj estas faritaj,”ŝi diras. “Se ni provos provizi pli da metaninhibitoroj, ĝi havas negativan efikon sur la ekvilibro de arkeoj, kiu povas konduki al malpliigo de viando aŭ laktoproduktado, aŭ eĉ sanproblemoj kiuj povas havi draman financan efikon. Ĝi ŝajnas interrompi la naturan ekvilibron en la rumeno, kio malfaciligas la bovinon ĝuste manĝi.”

Pitta kunlaboras kun esploristoj ĉe Penn State por pli kompreni ĉi tiun delikatan ekvilibron. Ŝiaj kolegoj laboris kun sinteza kunmetaĵo, kiu ŝajnas sekure redukti la metan-emision de laktobovoj per 30 procentoj konservante aŭ plibonigante lakton kaj viandan produktadon. La kunmetaĵo, enzima analogo-enhavanta pulvoro, estas simple aldonita al la manĝaĵo de bovinoj.

Pitta uzas progresintan genetikan sekvencan teknologion por analizi la mikroban komunumon en la rumeno, spurante la efikon al bovinoj kiuj havas kaj ne konsumis la kunmetaĵon. Rezultoj ĝis nun estas promesplenaj.

"Ni vidas kontinuan redukton de metanemisioj en bovinoj kiuj konsumas la kunmetaĵon.,”ŝi diras. “Sed kun redukto de metano, oni atendas, ke ĝi vidos pliiĝon en hidrogenproduktado ĉar la metanogenoj ne uzas ĝin, kiu povus interrompi la naturan ekvilibron en la rumeno. La hidrogenaj niveloj pliiĝas dum iom da tempo, sed poste ili revenas malsupren.”

Kunligite kun selektemaj reproduktaj metodoj, la sinteza nutrado suplemento havas la potencialon meti grandegan kavon en ĝeneralaj metan-emisioj. Kelkaj bovinoj nature elsendas pli altajn nivelojn de metano, dum aliaj elsendas malpli ol mezumo. Pitta kaj ŝiaj kolegoj identigis padronojn por kaj alt-emisiaj kaj malalt-emisaj bovinoj kolektante spirprovaĵojn de la bestoj uzante specialecan ekipaĵon., kaj taksante ilin uzante gaskromatografion, metodo, kiu permesas al la esploristoj apartigi kaj analizi gasojn, kiujn eligas bovinoj.

Alt-elsendantaj bovinoj produktas malsaman ekvilibron de metanogenoj kaj mikroboj kiuj kondukas al pli da hidrogenproduktado., kaj tiel pli da metano, sed, bredante malalt-emisiajn bovinojn kaj poste enkorpigante la metan-inhibantan kunmetaĵon en ilian dieton, farmistoj povas maksimumigi sian totalan efikecon konservante metanemisiojn malaltaj.

“Ĉi tio permesos al ni produkti pli da lakto de malpli da bovinoj,” Pitta diras. “Uzante ĉi tiujn metodojn, ni povus direkti pli da energio al lakto aŭ viandoproduktado, anstataŭe de metanoproduktado. Ĉi tio estas bona por farmistoj kaj bonega por la medio."

Pitta ŝatus eventuale korpigi naturajn produktojn en la dietojn de bovinoj por malpliigi metanon eĉ plu. Ŝi havas kunlaboranton ĉe la Universitato de Konektikuto kiu studas algojn, kaj ŝi antaŭvidas la eventualan inkludon de nature derivita algo-kunmetaĵo en la dietojn de bovinoj kiuj havas la eblon bati metanogenojn en la rumeno..

Ŝi planas evoluigi altnivelajn ekzamenajn metodojn por pli bone kompreni la mikroban kaj metanogenan ekvilibron de la rumeno, kaj tiam kombini ŝiajn trovojn kun datumoj de laktoproduktado kaj nutraĵ-konsuma profiloj, kaj kun trovoj pri mikroba fermentado. Ĉi tio povus konduki al kompreno pri kiuj mikroboj kaj genoj povus esti malhelpitaj por plibonigi la mikroban fermentadprocezon.

Maksimumigante la efikecon de la bovino, La trovoj de Pitta eble ne nur malpliigas metan-emisiojn sed ankaŭ helpos farmistojn malpliigi kostojn..

Kunligite kun selektemaj reproduktaj metodoj, la sinteza nutrado suplemento havas la potencialon meti grandegan kavon en ĝeneralaj metan-emisioj. Kelkaj bovinoj nature elsendas pli altajn nivelojn de metano, dum aliaj elsendas malpli ol mezumo. Pitta kaj ŝiaj kolegoj identigis padronojn por kaj alt-emisiaj kaj malalt-emisaj bovinoj kolektante spirprovaĵojn de la bestoj uzante specialecan ekipaĵon., kaj taksante ilin uzante gaskromatografion, metodo, kiu permesas al la esploristoj apartigi kaj analizi gasojn, kiujn eligas bovinoj.

Alt-elsendantaj bovinoj produktas malsaman ekvilibron de metanogenoj kaj mikroboj kiuj kondukas al pli da hidrogenproduktado., kaj tiel pli da metano, sed, bredante malalt-emisiajn bovinojn kaj poste enkorpigante la metan-inhibantan kunmetaĵon en ilian dieton, farmistoj povas maksimumigi sian totalan efikecon konservante metanemisiojn malaltaj.

“Ĉi tio permesos al ni produkti pli da lakto de malpli da bovinoj,” Pitta diras. “Uzante ĉi tiujn metodojn, ni povus direkti pli da energio al lakto aŭ viandoproduktado, anstataŭe de metanoproduktado. Ĉi tio estas bona por farmistoj kaj bonega por la medio."

Pitta ŝatus eventuale korpigi naturajn produktojn en la dietojn de bovinoj por malpliigi metanon eĉ plu. Ŝi havas kunlaboranton ĉe la Universitato de Konektikuto kiu studas algojn, kaj ŝi antaŭvidas la eventualan inkludon de nature derivita algo-kunmetaĵo en la dietojn de bovinoj kiuj havas la eblon bati metanogenojn en la rumeno..

Ŝi planas evoluigi altnivelajn ekzamenajn metodojn por pli bone kompreni la mikroban kaj metanogenan ekvilibron de la rumeno, kaj tiam kombini ŝiajn trovojn kun datumoj de laktoproduktado kaj nutraĵ-konsuma profiloj, kaj kun trovoj pri mikroba fermentado. Ĉi tio povus konduki al kompreno pri kiuj mikroboj kaj genoj povus esti malhelpitaj por plibonigi la mikroban fermentadprocezon.

Maksimumigante la efikecon de la bovino, La trovoj de Pitta eble ne nur malpliigas metan-emisiojn sed ankaŭ helpos farmistojn malpliigi kostojn..

Fonto: penntoday.upenn.edu, de Jacob Williamson-Rea