Несподіваний поворот. Фекалії кенгуру допоможуть коровам скоротити викиди метану в атмосферу

Після того, як дослідники додали культуру дитинчати кенгуру та відомий пригнічувач утворення метану в змодельований шлунок, він став виробляти оцтову кислоту замість джерела проблем. На відміну від метану, який велика рогата худоба викидає через метеоризм, оцтова кислота корисна для корів, оскільки сприяє зростанню м'язів, пише Technology Networks.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

"Викиди метану від корів є одним із джерел парникових газів, і водночас люди люблять їсти їхнє м'ясо, — сказала Біргітта Арінг, кореспондентка статті й професорка Лабораторії біопродуктів, науки та інженерії. — Ми повинні знайти спосіб пом'якшити цю проблему".

Скорочення газів від великої рогатої худоби — це не жарт, коли йдеться про об'єми викинутого в довкілля. Метан є другим за величиною джерелом парникових газів і приблизно в 30 разів сильніше нагріває атмосферу, ніж вуглекислий газ. Вважається, що більше половини метану, що викидається в атмосферу, надходить із сільськогосподарського сектора, і жуйні тварини, такі як велика рогата худоба та кози, роблять найбільший внесок. Крім того, процес виробництва метану потребує до 10% енергії тварини.

Дослідники намагалися змінити раціон корів, а також давати їм хімічні подавлювачі, щоб зупинити виробництво метану, але бактерії, що виробляють метан, невдовзі ставали стійкими до хімічних речовин. Вони також намагалися розробити вакцини, але мікробіом корови залежить від того, де вона їсть, а в усьому світі існує дуже багато різновидів бактерій, що виробляють метан. Втручання можуть негативно вплинути на біологічні процеси тварин.

Дослідники вивчають ферментацію та анаеробні процеси. Раніше вони розробили штучний рубець, найбільший відділ шлунка, виявлений у жуйних тварин, для імітації травлення корови. З багатьма ферментами, які здатні розщеплювати природні матеріали, рубці мають "вражаючі здібності", — сказала Арінг, яка також є професоркою Школи хімічної інженерії та біоінженерії Джина та Лінди Войланд та інженерії біологічних систем.

Намагаючись з'ясувати, як перевершити бактерії, які продукують метан, у своєму реакторі, Арінг дізналася, що кенгуру в передній кишці мають бактерії, що виробляють оцтову кислоту, а не метан. Її учні вистежили кількох кенгуру, взяли зразки й дізналися, що спеціалізований процес виробництва оцтової кислоти відбувається лише в дитинчат кенгуру, а не в дорослих. Не маючи можливості виділити конкретні бактерії, які можуть виробляти оцтову кислоту, дослідники використовували стабільну змішану культуру, одержану з фекалій дитинчати кенгуру.

Спочатку зменшивши бактерії, які продукують метан, у своєму реакторі за допомогою спеціальної хімічної речовини, вчені виявили, що оцтовокислі бактерії змогли замінити мікроби, які виробляють метан, на кілька місяців із такою ж швидкістю росту, що і мікроби, що продукують метан.

Хоча дослідники протестували свою систему в симульованому рубці, вони сподіваються випробувати її на реальних коровах у майбутньому.

"Це дуже хороша, перспективна культура, у цьому я не маю сумнівів, — сказала Арінг. — Було б дуже цікаво подивитися, чи зможе ця культура працювати протягом тривалого періоду часу, тому нам потрібно буде лише час від часу придушувати виробництво метану. Тоді це може стати повсякденною, загальноприйнятною практикою" .

Раніше Фокус писав про те, що Європа перебуває на межі катастрофічної посухи. Запаси підземних вод стрімко виснажуються, дефіцит викликає проблеми в сільському господарстві та виробленні електроенергії, у тому числі за допомогою АЕС і гідроелектростанцій.