地球有牛的问题。养牛业是向大气排放导致气候变暖的甲烷的最大排放者之一。
但在牛粪便中添加一种以其抑制甲烷特性而闻名的红藻可能会有所帮助。研究人员 7 月 13 日报告称,这样做可以将粪便中甲烷的产生量减少约 44%。可持续粮食系统的前沿。科学家们表示,这为减少牛的甲烷总排放量提供了一条有前景的新途径。
奶牛养殖造成的甲烷排放量占世界排放量的近四分之一,甲烷是一种强效温室气体(SN:2015 年 11 月 18 日;序列号:5/5/22)。牛肠道中的细菌在消化过程中产生甲烷,然后主要通过打嗝释放到世界各地。牛的粪便在分解过程中也直接排放出少量但并非微不足道的甲烷。
研究人员一直在积极寻找肠道产生的甲烷的解决方案。添加少量(干饲料的 0.5%)红藻 天门冬 不吃奶牛的食物可以阻止约 65% 的甲烷产生。
普遍存在于热带海域,花旗豆 含有一种称为三溴甲烷的有机化合物,它会使通常有助于甲烷反应的酶失活。这项研究引起了人们的担忧,即饲喂藻类的奶牛的牛奶和肉中可能含有有毒水平的三溴甲烷和碘。美国环境保护署已将三溴甲烷评估为可能的人类致癌物,过量的碘会导致甲状腺功能障碍。

于默奥瑞典农业科学大学的动物科学家穆罕默德·拉明和同事想知道是否有可能消除中间商——将藻类直接添加到奶牛粪便中。这不会减少肠道产生的甲烷,但可能会减少牛的总体排放量,而不影响肉类或牛奶。
柯林斯堡科罗拉多州立大学的动物科学家萨拉·普莱斯(Sara Place)没有参与这项研究,她说,粪便排放的甲烷主要是奶牛面临的一个问题。奶牛往往在土壤贫氧较多的环境中饲养,产生甲烷的细菌在这种厌氧环境中繁衍生息。为牛肉而饲养的奶牛往往在开阔的牧场或封闭但干燥的饲养场中度过一生并排便,这些地方不利于产生甲烷。
在这项新研究中,拉明和同事在四头奶牛的粪便中添加了藻类。其中两只被喂食了藻类,另外两只则没有。每个粪便样本都被进一步划分,其中一个子样本添加了额外的藻类,而另一个子样本则单独保留。然后,所有粪便样本都被孵化,在实验室中慢慢分解。九周后,研究小组分析了子样本,看看它们含有多少甲烷。
正如预期的那样,在奶牛的食物中添加藻类最初确实减少了它们粪便中的甲烷。但一旦粪便开始分解,新甲烷的产生就不会受到奶牛是否吃掉藻类的影响。研究小组还检查了生活在不同类型粪便中的微生物群落,他们发现用藻类喂养的奶牛和对照奶牛之间没有太大差异。这表明藻类食品补充剂在抑制胃外甲烷产生方面并没有那么有效。
但将藻类直接添加到粪便中确实对分解产生的甲烷产生了显着的影响。研究小组表示,这表明这将是解决更大的牛甲烷问题的有效部分。
新西兰陶朗加怀卡托大学研究海藻农用化学品的化学家克里斯托弗·格拉森 (Christopher Glasson) 表示,这项新工作的主要优势在于,它专注于为牛甲烷问题中尚未得到充分研究的部分提供解决方案。但最终,他说,生产可能不具有成本效益 花旗豆 为了这个特殊的目的。“我认为由于海藻的生产成本,[这一策略] 可能不可行。”
花旗豆 可能仍然最有效地抑制牛肠道内的发酵,而不是粪便中的发酵。格拉森说,好消息是,最先进的饲料添加剂技术使用藻类的特定提取物而不是整个生物质,大大降低了碘或三溴甲烷毒性的风险。
普拉斯说,该研究的结论是,奶牛饲料中的藻类不会影响其粪便中甲烷的产生,从某种程度上来说,这可能也是个好消息。减少牛粪便排放的一种拟议途径是利用甲烷制造沼气。“如果你向牛喂 [藻类] 以减少甲烷排放,[并且]如果你 [在粪便中] 看不到任何结果,这可能有利于沼气生产,”她补充道——这对该行业来说可能是两回事。
