Джерело зображення, Getty Images

корів

Середня кількість жуйних виробляє 250-500 літрів метану на день.

Корови, які мирно пасуться поблизу новозеландського науково-дослідного інституту сільського господарства - AgResearch - схожі на будь-яку іншу: вони повільно йдуть луками, схиливши голови, кусаючи траву, і випускаючи м’які міхи.

Але деякі з цих тварин не схожі на худобу, яку можна зустріти в інших господарствах. Прихований всередині шлунків цих корів, проводиться експеримент, який може змінити планету.

Вони отримали вакцину проти певних кишкових мікробів, які відповідають за вироблення метану, поки тварини перетравлюють їжу. Приблизно метан - один із найгірших парникових газів В 25 разів потужніший утримувати тепло, що вуглекислий газ.

Мета AgResearch - розробити цю вакцину разом з іншими методами проти метану, щоб дозволити нам продовжувати їсти м'ясо та молочні продукти, одночасно зменшуючи вплив, який має галузь тваринництва має в навколишньому середовищі. Що можна було б визначити як без вини м’ясо та сир з чистою совістю.

Викиди метану

Оцінки різняться, але, за підрахунками, тваринництво відповідає до 14% усіх викидів парникових газів від людської діяльності.

Кінець Можливо, ви також зацікавлені

Поряд з вуглекислим газом сільське господарство утворює два інших гази у великих кількостях: оксид азоту в результаті додавання добрив та відходів у ґрунт та метан.

Останній значною мірою виганяється жуйними тваринами, переважно вівцями та великою рогатою худобою, і представляє більше третини загальних викидів сільського господарства.

Середня кількість жуйних виробляє 250-500 літрів метану на день. У всьому світі худоба відповідає за викиди метану еквівалентно 3,1 гігатонн вуглекислого газу до атмосфери щороку.

Джерело зображення, Getty Images

Тваринництво відповідає за одну сьому викидів парникових газів, спричинених людською діяльністю, тоді як транспорт становить приблизно одну п’яту.

Але вчені AgResearch сподіваються, що вдасться зменшити внесок тваринництва у глобальне потепління.

Їх підхід заснований на роботі Сінеад Ліхі, мікробіолога AgResearch, що працює в Новозеландському центрі досліджень сільськогосподарських парникових газів.

Походження: мікроби

Метан, що виробляється жуйними тваринами, походить приблизно з 3% від великої кількості мікробів, що мешкають у рубці, першій частині кишечника.

Винуватці організмів належать до групи, яка називається арки, і можуть жити в середовищі, де немає кисню.

За допомогою процесу, відомого як кишкова ферментація, ці мікроби розкладають і ферментують рослинні матеріали що тварини їдять, виробляючи метан. Щоб звільнити тиск, який може накопичитись при виробництві цього газу, тварини відригують його.

Щоб усунути відповідальні бактерії, Ліхі та його колегам довелося знайти спосіб відтворити безкисневі умови рубця у своїй лабораторії.

Використання Технологія ДНК, змогли послідувати геноми деяких ключових видів.

"Важливо зрозуміти, чим ці мікроби відрізняються від інших типів, які також важливі для перетравлення жуйних", - каже Ліхі.

Джерело зображення, Getty Images

Щоб звільнити тиск, який може накопичитися у результаті виробництва метану, тварини відригують його.

Ця робота дозволила команді AgResearch систематично розробляти вакцини, націлені на декілька видів мікробів одночасно.

"У підгрупі архей є близько 12 або 15 видів, на які ми намагалися напасти", - пояснює Пітер Янссен, головний дослідник програми пом'якшення метану в AgResearch, який виявив кілька мікроорганізмів, що виробляють метан, у рубці овець та корів .

Тести

Вводячи ін’єкційно, вакцина призначена для стимулювання вироблення анти-археї антитіл у слині тварин, яка потім потрапляє до рубця, коли вони ковтають.

Наразі лише невелика кількість корів та овець отримали вакцину під час випробувань, проведених командою AgResearch. Але команда зібрала хороший рівень антитіл у слині, а також у рубці та фекаліях, згідно з даними Консорціуму досліджень газу «Пасторальний ефект», основного фундатора дослідження з 2006 р.

Продемонструвавши, що щеплені тварини виробляють антитіла, зараз вони намагаються показати, що це насправді пригнічує утворення метану.

Щоб перевірити це, тварини повинні залишатися в дихальна камера, велика прозора коробка і практично герметична, за винятком потоку свіжого повітря. Потім відбирається вміст метану в повітрі, що виходить із коробки.

Джерело зображення, Getty Images

Щоб виміряти кількість метану, дослідники помістили корів у спеціальні камери.

Дослідники також проводять вимірювання поза лабораторією, щоб краще повторити те, що відбувається в полі. Один із шляхів - через модифікована годівниця при якому тварина кладе голову їсти.

"Поки їхні носи знаходяться у жолобі, пристрій всередині жолоба може взяти з них подих", - говорить Янссен.

Ще більш винахідливим є пристосування, яке можна прив’язати до спини корови. "У нього є невелика пластикова трубка, яка закінчується безпосередньо над носом тварини. Коли тварина видихає, пристрій всмоктує зразок його дихання".

Жодна з методик не порівняється з точністю дихальної камери, але обидві служать для того, щоб дати уявлення про те, що відбувається у великої кількості тварин. Але досі немає остаточних доказів того, що вакцинація дійсно зменшує кількість метану, який корови виганяють.

годування

Янссен і Ліхі не перші намагаються зробити вакцину проти метаногенів - термін, придуманий для будь-якого мікроба, який виробляє метан.

Деякі австралійські вчені пробували це в 1990-х, але не мали успіху. Команда AgResearch впевнена, що їх генетичний підхід дасть кращі результати.

Але вакцинація - не єдина ідея «очищення» дихання корів. Тварини не виробляють однакову кількість метану, і, принаймні, частину цих змін можна пояснити генетичні відмінності.

Айлін Уолл, керівник досліджень Сільського університету Шотландії, пояснює, що це відкриває можливості для вибіркове розведення тварин, що виробляють менше метану.

Джерело зображення, Getty Images

Вибір та вирощування овець, які природним чином виробляють менше метану, може принести користь для навколишнього середовища.

Уолл розглядає це не як щось, що слід робити ізольовано, а як частину ширшої програми розведення для розвитку більш здорових та ефективних овець та корів. Обидва ознаки також зменшують парникові гази, що утворюються на одиницю м’яса та молока.

"За останні 20 років ми вже зменшили екологічний слід виробництва молока та м'яса у Великобританії на 20%", - говорить дослідник.

Але не всі такі впевнені в собі.

Вирощування тварин таким способом може зайняти багато часу і дорого, попереджає Ліам Сінклер, який вивчає метаболізм рубця в університеті Харпера Адамса в Шропширі, Великобританія.

Інша альтернатива - годування тварин a дієта менше до вподоби археям. Це може бути частково ефективним, говорить Філ Гарнсворті, який спеціалізується на харчуванні молочних корів в Ноттінгемському університеті, якщо ви продовжуєте дозволяти тваринам продовжувати виробляти молоко та м'ясо.

"Ви, ймовірно, можете зменшити метан приблизно на 20-25% змінивши дієту ", - пояснює він.

Дослідження дослідників Каліфорнійського університету в США підрахувало, що глобальні викиди метану від корів можуть бути зменшені на 15%, змінивши їх раціон.

Але Гарнсворті вважає, що ця цифра може бути і вищою. За його словами, у Великобританії фермери переважно використовують силос із трави.

"Просто переключившись на кукурудзяний силос, ви могли спостерігати 10-процентне падіння виробництва метану ".

Чим більше клітковини їсть корова, тим більше метану вона виробляє, але додайте бобові та різні олії, такі як лляне насіння та соя може бути корисним для вашого раціону, додає Сінклер.

"Корм кращої якості робить тварин більш продуктивними, а продуктивніші тварини виробляють менше метану", - говорить він.

Також було встановлено, що додавання ламінарії до раціону корів зменшує мікроби, що виробляють метан.

Джерело зображення, Getty Images

Зміна раціону корів з трави на кукурудзяний силос може зменшити виробництво метану на 10%, стверджують дослідники.

Інші методи

Інша альтернатива - харчові добавки, такі як іонофори, Вони вже використовуються в деяких частинах світу для збільшення ваги тварин, а також можуть використовуватися для інгібування архей, що виробляють метан. Але це не без проблем.

Іонофори, які класифікуються як антибіотики, заборонені до використання у тваринах в Європейському Союзі через побоювання щодо того, як надмірне вживання цих речовин у сільському господарстві допомогло палити стійкість до бактерій до ліків.

Незалежно від використовуваного підходу, пограйте зі зразком мікробного життя в кишечнику змінити його екологію, можливо з непередбаченими наслідками. Мікробіом вашого кишечника тісно пов’язаний зі здоров’ям, і його зміна може збільшити ризик захворювання.

У людей існує навіть певна зв'язок між кишковими бактеріями та настроєм, хоча незрозуміло, чи зменшення бактерій, що продукують метан, призведе до корів та овець, що страждають на депресію, або який вплив це може мати на їх м'ясо та молоко.

Янсен вважає, що це малоймовірно. "Ми не отримуємо жодних сигналів про те, що ми гальмуємо здатність тварин перетворювати траву на м'ясо або молоко", - говорить він.

Але поки більше доказів не покажуть, що зміна мікробіому кишечника великої рогатої худоби може зменшити викиди метану, не завдаючи шкоди тваринам чи їжі, яку вони виробляють, світ повинен буде зачекати, затамувавши подих.

Ви можете прочитати цей звіт, опублікований англійською мовою за адресою BBC майбутнє .

Тепер ви можете отримувати сповіщення від BBC Mundo. Завантажте нову версію нашого додатка та активуйте їх, щоб не пропустити наш найкращий вміст.