Araştırmacılar, düşük metan yayan inekleri yetiştirmeye yönelik ilk adımda, doğal olarak ortalamadan daha az metan yayan inekler ile salmayan inekler arasındaki temel farklılıkları belirlediler.

Çiftlik hayvanlarından kaynaklanan metan emisyonlarının azaltılması, çiftçilere ve çevreye fayda sağlayacaktır. Journal of Dairy Science dergisinde yayınlanan çalışma , düşük emisyonlu ineklerin daha küçük olma eğiliminde olduğunu ve farklı mikrobiyal toplulukları barındırdığını gösteriyor. Bu farklılıklar, azalan süt üretimi veya değişen süt bileşimi ile ilişkili değildir. Penn’deki Veterinerlik Okulu’nda doçent olan kıdemli yazar Dipti Pitta, “Metan emisyonlarındaki farklılıklara, mikrobiyal popülasyonlardaki ve bunların fermantasyon yollarındaki farklılıkların eşlik ettiğini bulduk” diyor. “Süt ineklerine odaklanmamıza rağmen, bu projenin sonuçları besi sığırları ve koyunlar gibi diğer geviş getiren hayvanlara kolayca uygulanabilir.

DAHA AZ METAN, DAHA ÇOK SÜT

Çiftlik hayvanları, özellikle sığırlar, ABD’de CO2’den 28 kat daha güçlü bir sera gazı olan metan gazının %25’ini üretir. Bu emisyonları azaltmak çiftçiler için bir önceliktir çünkü çevresel faydanın yanı sıra metan emisyonlarını azaltmak süt üretimini ve hayvan büyümesini artırabilir.

Yönetim Tarım ve Gıda Güvenliği Merkezi’nde çalışan Pennsylvania Üniversitesi Veterinerlik Okulu’nda doçent olan Pitta, “Düşük metan yayan inekler daha verimli ineklerdir” diyor.

“Metan oluşumu, enerji açısından verimsiz bir süreçtir, bu nedenle metan üretiminin azaltılması, bu enerjiyi, gelişmiş büyüme hızı ve süt üretimi dahil olmak üzere metabolik faaliyetler için kullanmak üzere ineğe geri verir.” İneklerde ve diğer geviş getiren hayvanlarda metan, esas olarak ineklerin yiyeceklerini parçalamasına yardımcı olan milyonlarca mikrobu barındıran mikrobiyal bir fermantasyon deliği olan işkembede veya ilk midede üretilir.

Bu sindirim işlemi sırasında mikroplar, lifi ineklerin geğirme yoluyla saldığı metan da dahil olmak üzere çeşitli kimyasallara dönüştürür. Şu anda, metan emisyonlarını sınırlamak için en yaygın kullanılan yöntem , rumen mikroplarının metan üretmesini önleyen sığır metan inhibitörlerini beslemektir , ancak bu inhibitörlerin mikropları nasıl etkilediği hakkında çok az şey bilinmektedir.

Önceki çalışmalar, sentetik metan inhibitörlerinin metan emisyonlarını %30 oranında azaltabildiğini ve deniz yosunundan türetilen metan inhibitörlerinin emisyonları %60 oranında azaltabildiğini ancak hayvanların sindirimini engelleyebileceğini göstermiştir.

“METANOJENLER”

Alternatif bir yaklaşım, doğal olarak daha az metan yayan hayvanları yetiştirmek olabilir. İnekler, ne kadar metan yaydıkları konusunda doğal olarak farklılık gösterir ve önceki çalışmalar, bu varyasyonun kısmen kalıtsal olduğunu öne sürdü. Pitta, “Herhangi bir konak genetik bileşeninin veya mikrobiyom gibi diğer konak parametrelerinin daha az metan üreten ineklerle ilişkili olup olmadığını araştırmak istedik” diyor.

“Bu özellikleri bilmek, düşük metan yayan sığırları seçerek yetiştirmemizi sağlayabilir.” Bunu yapmak için, araştırmacılar ilk önce Penn State’te barındırılan 130 laktasyondaki Holstein ineğinden oluşan bir sürüden beş düşük metan yayan inek ve beş yüksek metan yayan inek belirlediler.

Ardından, bu düşük ve yüksek yayıcılar arasındaki farklılıkları genetik, süt üretimi, rumen fermantasyonu ve rumen mikrobiyomları açısından karakterize etmeye koyuldular.

Ortalama olarak, düşük yayıcılar, yüksek yayıcılardan yaklaşık %22 daha az metan üretti, bu da inek başına yılda 354 pound yerine yılda 278 pound metan anlamına geliyor. Genel olarak, düşük ve yüksek metan yayıcılar arasında gıda alımı, üretilen süt miktarı veya süt bileşimi açısından bir fark yoktu , ancak düşük metan yayıcılar tükettikleri gıdanın daha azını sindirdi.

Bununla birlikte, metan mikrobiyal fermantasyon yoluyla üretildiğinden, düşük ve yüksek metan yayan ineklerin işkembe mikropları ve fermantasyon modellerinde büyük farklılıklar vardı. Düşük metan yayan inekler, işkembelerinde daha az mikrop türü barındırıyordu ve mikroplarının metan üreticisi veya ” metanojen ” olma olasılığı daha düşüktü.

Pitta, “Metan emisyonlarındaki farklılıklara, mikrobiyal popülasyonların yanı sıra fermantasyon yollarındaki farklılıklar da eşlik etti” diyor. “Yüksek metan yayıcılarda kullanılan fermantasyon, daha yüksek hidrojen üretimine yol açar, bu nedenle yüksek metan oluşumunu destekleyen daha fazla asetat vardır.” Araştırmacılar, ruminal mikropların gen ifadesini düşük ve yüksek yayıcılarda karşılaştırdıklarında -temelde mikropların bu genleri ne sıklıkta kullandığının bir ölçüsü-, düşük yayıcılarda yer alan bir enzim olan metil-CoM redüktaz düzeylerinin daha düşük olduğunu buldular. metan oluşumu.

Düşük metan yayan inekler ayrıca yüksek yayanlara göre daha küçük boylara sahip olma eğilimindeydi. Vücut büyüklüğü ile metan emisyonları arasındaki bağlantı hemen belli olmasa da, Pitta bunun temel olarak mide büyüklüğüne ve işkembedeki gıda devrine bağlı olduğunu söylüyor. Pitta, “Ev sahibi ile mikrobiyom arasında, mikrobiyomu mu yoksa mikrobiyomun mu ev sahibini çalıştırdığı konusunda bir miktar karışma var” diyor. Daha küçük ineklerin daha küçük rumenleri vardır, bu da belirli bir zamanda daha az yemek yiyebilecekleri anlamına gelir. Bu, bağırsaktan daha hızlı bir gıda geçiş hızı olduğu anlamına gelir ve bu daha hızlı hız, metan yapan mikrop türleri için daha az misafirperverdir.

Şimdi Pitta, verimli mikrobiyomlara sahip olmak için süt ineklerini seçici bir şekilde yetiştirmenin mümkün olup olmadığını araştırıyor. Pitta, metan emisyonlarını daha da azaltmak için, bu sonuçların örneğin düşük metan yayan ineklere sentetik veya alg metan inhibitörleri beslemek gibi diğer yönetim stratejileriyle birleştirilebileceğini söylüyor. Ek ortak yazarlar Penn State ve Penn’dendir. Amerika Birleşik Devletleri Tarım Bakanlığı çalışmayı destekledi.

Kaynak: Penn