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Dipti Pitta de la Escuela de Medicina Veterinaria está trabajando en un proyecto que podría conducir a la reducción de las emisiones de metano de las vacas lecheras

A medida que aumenta la preocupación por el cambio climático, Los investigadores están trabajando para desarrollar estrategias innovadoras para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero.. El metano constituye 14 por ciento de las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial, y es 28 veces más potente que el dióxido de carbono para atrapar el calor en la atmósfera. Ganado, principalmente ganado criado para productos lácteos y cárnicos, países latinoamericanos 25 por ciento de las emisiones de metano en los Estados Unidos.

Foto: Luisa Shepard

Dipti Pitta, profesor asistente en la Escuela de Medicina Veterinaria, estudia la nutrición y la agricultura de los grandes animales.. Ha recibido una subvención del Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del USDA de $500,000 por su investigación sobre el rumen, la mayor parte de la primera cámara digestiva de la vaca, o reticulorumen.

La subvención financia tres años de investigación durante los cuales Pitta espera comprender mejor las asociaciones microbianas en el rumen que son esenciales para la mitigación del metano.. Estudiará cómo funcionan los inhibidores de metano en vacas que naturalmente producen cantidades excesivas de metano., así como en vacas que naturalmente producen cantidades menores. Los microbios en el rumen ayudan en el proceso digestivo de las vacas al descomponer el material vegetal., pero, en el proceso, Algunos microbios liberan hidrógeno como subproducto.. Metanógenos, un tipo de microbio del grupo conocido como arqueas que están presentes en el rumen, consumir este hidrógeno para asegurarse de que no se acumule excesivamente en el intestino de la vaca. sin embargo, Los metanógenos convierten el hidrógeno en metano nocivo., que deben emitir las vacas.

A medida que aumenta la población mundial, Es probable que aumente el consumo de carne de vacuno y lácteos.. Pero, a pesar de los avances en otros aspectos de la eficiencia agrícola, La industria ganadera lucha por mantenerse al día con el metano..

“A medida que la nutrición y el manejo de la agricultura han progresado, Las vacas han podido producir más leche y más carne y, al mismo tiempo, han reducido en gran medida el metano producido.,"dice Pitta. "Sin embargo, una sola vaca todavía produce, de media, 600 litros de metano al día”.

Pitta dice que los investigadores han intentado limitar la formación de metano cambiando la dieta de las vacas e incluso usando probióticos., pero el éxito de estos enfoques aún no está claro, debido al complicado equilibrio entre los metanógenos y otros microbios en una vaca sana.

“Puede haber efectos negativos significativos cuando se realizan cambios como estos," ella dice. “Si tratamos de proporcionar más inhibidores de metano, que tiene un efecto negativo en el equilibrio de las arqueas, que puede conducir a una disminución en la producción de carne o leche, o incluso problemas de salud, que pueden tener un impacto dramático financiera. Parece perturbar el equilibrio natural en el rumen, lo cual hace que sea difícil para la vaca para comer adecuadamente “.

Pitta está colaborando con investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania para entender mejor este delicado equilibrio. Sus colegas han trabajado con un compuesto sintético que parece reducir de forma segura la emisión de metano de las vacas lecheras en 30 por ciento manteniendo o mejorando la producción de leche y carne. El compuesto, un polvo que contiene un análogo de enzima, simplemente se agrega a la comida de las vacas.

Pitta utiliza tecnología avanzada de secuenciación genética para analizar la comunidad microbiana en el rumen, seguimiento del impacto en las vacas que han consumido y no el compuesto. Los resultados hasta el momento son prometedores.

“Estamos viendo una reducción continua de las emisiones de metano en las vacas que consumen el compuesto.," ella dice. “Pero con una reducción del metano, Se espera ver un aumento en la producción de hidrógeno porque los metanógenos no lo están utilizando., que podría alterar el equilibrio natural en el rumen. Los niveles de hidrógeno aumentan por un tiempo., pero luego vuelven a bajar”.

Junto con métodos de reproducción selectiva., El suplemento alimentario sintético tiene el potencial de reducir enormemente las emisiones generales de metano.. Algunas vacas emiten naturalmente niveles más altos de metano, mientras que otros emiten menos que el promedio. Pitta y sus colegas han identificado patrones tanto para vacas con altas y bajas emisiones recolectando muestras de aliento de los animales utilizando equipo especializado., y evaluarlos mediante cromatografía de gases, un método que permite a los investigadores separar y analizar los gases que emiten las vacas.

Las vacas con altas emisiones producen un equilibrio diferente de metanógenos y microbios que conduce a una mayor producción de hidrógeno., y por lo tanto más metano, pero, criando vacas con bajas emisiones y luego incorporando el compuesto inhibidor de metano en su dieta, los agricultores pueden maximizar su eficiencia general manteniendo bajas las emisiones de metano.

“Esto nos permitirá producir más leche de menos vacas.,” Pitta dice. “Al utilizar estos métodos, Podríamos dedicar más energía a la producción de leche o carne., en lugar de producción de metano. Esto es bueno para los agricultores y fantástico para el medio ambiente”.

Pitta le gustaría incorporar finalmente los productos naturales en la dieta de las vacas para reducir aún más el metano. Ella tiene un colaborador de la Universidad de Connecticut que estudia algas, y ella prevé la posible inclusión de un compuesto de algas de origen natural en las dietas de las vacas que tienen el potencial para noquear metanógenos en el rumen.

Ella planea desarrollar métodos de detección avanzados para comprender mejor el equilibrio microbiano y de methanogen el rumen, y luego combinar sus resultados con los datos de producción de leche y perfiles de consumo del alimento, y con los hallazgos sobre la fermentación microbiana. Esto podría conducir a una comprensión de que los microbios y genes podían ser inhibidos para mejorar el proceso de fermentación microbiana.

Al maximizar la eficiencia de la vaca, hallazgos de Pitta no sólo pueden reducir drásticamente las emisiones de metano, sino ayudar a los agricultores disminuyen los costos, así.

Junto con métodos de reproducción selectiva., El suplemento alimentario sintético tiene el potencial de reducir enormemente las emisiones generales de metano.. Algunas vacas emiten naturalmente niveles más altos de metano, mientras que otros emiten menos que el promedio. Pitta y sus colegas han identificado patrones tanto para vacas con altas y bajas emisiones recolectando muestras de aliento de los animales utilizando equipo especializado., y evaluarlos mediante cromatografía de gases, un método que permite a los investigadores separar y analizar los gases que emiten las vacas.

Las vacas con altas emisiones producen un equilibrio diferente de metanógenos y microbios que conduce a una mayor producción de hidrógeno., y por lo tanto más metano, pero, criando vacas con bajas emisiones y luego incorporando el compuesto inhibidor de metano en su dieta, los agricultores pueden maximizar su eficiencia general manteniendo bajas las emisiones de metano.

“Esto nos permitirá producir más leche de menos vacas.,” Pitta dice. “Al utilizar estos métodos, Podríamos dedicar más energía a la producción de leche o carne., en lugar de producción de metano. Esto es bueno para los agricultores y fantástico para el medio ambiente”.

Pitta le gustaría incorporar finalmente los productos naturales en la dieta de las vacas para reducir aún más el metano. Ella tiene un colaborador de la Universidad de Connecticut que estudia algas, y ella prevé la posible inclusión de un compuesto de algas de origen natural en las dietas de las vacas que tienen el potencial para noquear metanógenos en el rumen.

Ella planea desarrollar métodos de detección avanzados para comprender mejor el equilibrio microbiano y de methanogen el rumen, y luego combinar sus resultados con los datos de producción de leche y perfiles de consumo del alimento, y con los hallazgos sobre la fermentación microbiana. Esto podría conducir a una comprensión de que los microbios y genes podían ser inhibidos para mejorar el proceso de fermentación microbiana.

Al maximizar la eficiencia de la vaca, hallazgos de Pitta no sólo pueden reducir drásticamente las emisiones de metano, sino ayudar a los agricultores disminuyen los costos, así.


Fuente: penntoday.upenn.edu, por Jacob Williamson-Rea

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