毎年、1 頭の牛が約 200 ポンドのメタンを吐き出す可能性があります。この強力な温室効果ガスは、大気中の熱を二酸化炭素よりも 27 倍強力に閉じ込めます。何十年もの間、科学者や農家は動物の成長や生産性を阻害することなくメタンを削減する方法を見つけようと努力してきました。
カリフォルニア大学デービス校の最近の研究では、牛に赤い海藻を与えると、生成され環境中に放出されるメタンの量を劇的に削減できることが示されました。しかしこれまで、科学者たちは、赤い海藻が牛の腸、つまり第一胃内の何千もの微生物間の相互作用をどのように変化させるのかを完全には理解していませんでした。
新しい 共同研究 カリフォルニア大学デービス校、カリフォルニア大学バークレー校、イノベーティブ・ゲノミクス研究所（IGI）の研究者らによる研究は、そのプロセスに光を当て、牛の腸内のどの微生物がメタン削減に役立つ可能性があるかを明らかにした。新しい洞察は、微生物学者、動物科学者、コンピューター科学者で構成される学際的なチームにもたらします。 工学に近い 牛の腸内微生物を利用してメタンの生成を減らし、海藻飼料添加物に依存しない長期的な解決策を提供します。この研究はMicrobiomeに掲載されました。
海藻が牛の腸を変える
「水素が多すぎると第一胃内でアシドーシスを引き起こし、動物に害を及ぼす可能性があるため、これは重要です」とプロジェクトリーダーで責任著者のマティアス・ヘス氏は言う。マティアス・ヘス氏は、カリフォルニア大学デービス校動物科学部の微生物学者で教授、IGIの研究者でもある。 「代わりに、この生物は水素を使用して、それをコハク酸塩に変換します。コハク酸塩は、動物が最終的にタンパク質を作るために使用できる化合物です。」
ヘス教授は、今回の発見により、メタンを生成する微生物と競合する可能性のある、水素を必要とする微生物の工学コミュニティへの扉が開かれる可能性があると述べた。
「水素は第一胃内、特にメタン生成微生物にとって重要なエネルギー源です」とIGIの主任研究員スペンサー・ダイアモンド氏は述べた。 「この研究は、第一胃内に自然に存在する他の微生物がどのようにしてこの水素をメタン生成菌から遠ざけ、動物をより効率的に生産する可能性のある細菌へと誘導するのかをより深く理解するのに役立ちます。」
科学者らは8頭の牛のルーメンから液体を抽出した。そのうちの4頭には通常の食事を与え、残りの4頭には海藻添加物も14日間与えた。海藻を食べた牛はメタン排出量を60％削減し、水素生産量を367％増加させ、飼料効率を最大74％向上させた。
研究者らはゲノムを再構築することもできた。 デュオデニバチルス、研究室でまだ分離されていない細菌。この細菌の完全な遺伝暗号を調べることで、水素消費におけるその役割、他の水素を利用する微生物とどのように競合するのか、そして牛の第一胃内で細菌がどのようにより世界的に機能するのかを理解することができた。現在、この特定のウイルスを隔離する取り組みが進行中です。 デュオデニバチルス さらなる研究のための種。
この研究の他の著者には、UC Davis の ermias Kebreab、Pedro Romero、Brenna Roque が含まれます。カリフォルニア大学バークレー校革新的ゲノミクス研究所のPengfan zhang氏。そして、米国エネルギー省共同ジェノシティ研究所のニコール・シャピロ氏とエミリー・エミリー・エミリー・エロエ・ファドロシュ氏。著者のマティアス・ヘス氏とエルミアス・ケブレブ氏はIGIの主任研究員でもある。
この研究は、リダ・ヒル・フィランソロピーズ、アクトン・ファミリー・ギビング、ヴァルハラ財団、ヘイスティングス/クイリン基金（シリコンバレー・コミュニティ財団の助言基金）、CH財団、ローラ＆ゲイリー・ローダーと家族、シー・グレープ財団、エマーソン・コレクティブ、マイク・シュロプファー＆エリン・ホフマン家族基金（シリコンバレー・コミュニティ財団の助言基金）、およびアン・ウォジツキ財団（The Audacious Project）によって一部支援された。革新的ゲノミクス研究所。この研究は、シュルル・アンド・ケイ・クルシ財団と米国エネルギー省科学局からも支援されました。
#気候変動に強い牛のための微生物の青写真