科學家計劃通過海藻和轉基因微生物減少牛打嗝以應對氣候變化——南華早報《Young Post》
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一位科學家將一根長管插入"一號小牛"——一隻兩個月大的牛犢口中,深入其胃部。這頭小牛是一項旨在阻止牛打嗝排放甲烷(一種強效温室氣體)的研究項目對象。
加州大學戴維斯分校博士後研究員保羅·德梅奧·菲略參與了一項雄心勃勃的實驗,旨在開發一種改變牛腸道細菌的藥丸。他們希望以此減少甚至完全阻止牛隻排放甲烷。
雖然化石燃料工業和某些自然源也會排放甲烷,但由於牛羣排放總量巨大,畜牧業已成為主要氣候問題。
“全球氣温上升的近半數原因可歸咎於甲烷,“加州大學戴維斯分校動物科學教授埃爾米亞斯·克佈雷亞布表示。
甲烷是僅次於二氧化碳(CO2)的第二大氣候變化元兇。雖然其分解速度比CO2快,但温室效應更強。
克佈雷亞布指出:“甲烷在大氣中僅存留約12年,而二氧化碳能持續數百年。如果我們現在開始減少甲烷排放,實際上能很快看到温度變化。”
菲略通過導管從"一號小牛"的瘤胃(儲存部分消化食物的第一胃室,見圖示)中提取液體樣本。
利用這些瘤胃液體樣本,科學家們正在研究將氫氣轉化為甲烷的微生物。這些甲烷不會被牛吸收,而是通過打嗝排出體外。單頭牛每年通過打嗝排放約220磅(100公斤)甲烷氣體。
一號小牛和其他牛犢通過食用添加海藻的飼料來減少甲烷排放。科學家們希望通過引入能吸收氫氣的轉基因微生物,從源頭抑制產甲烷菌的生長,從而達到類似效果。
但研究團隊持謹慎態度。
“我們不能簡單地通過消滅產甲烷菌來降低甲烷產量,因為氫氣可能累積到危害動物健康的程度,“加州大學戴維斯分校實驗室負責人馬蒂亞斯·赫斯警告説。
“微生物是羣居生物。它們喜歡共生共存。彼此間的互動方式影響着整個生態系統的功能。”
赫斯的學生們在生物反應器中測試不同配方,這些裝置能模擬胃部從運動到温度等微生物生存環境。
該項目由加州大學戴維斯分校和伯克利分校創新基因組研究所(IGI)共同推進。
IGI科學家正試圖找出適合基因改造的微生物,以取代產甲烷菌。
最終目標是研發一次性早期治療方案,因為大多數牛羣自由放養,無法每日補充添加劑。
克佈雷亞布長期研究可持續畜牧實踐,反對通過減少肉類消費來拯救地球的呼籲。
儘管承認這可能對發達國家健康的成年人有效,但他指出像印度尼西亞這樣的國家,政府正試圖增加肉類和乳製品產量,因為該國五歲以下兒童中有20%存在發育遲緩問題。
牛是唯一會打嗝排放甲烷的動物嗎?
牛屬於反芻動物。反芻動物是具有多胃室複雜消化系統的哺乳動物。
它們以消化草料等堅硬植物材料而聞名。
其消化過程是通過反芻半消化的食物(稱為’反芻物’)並再次咀嚼完成的。
反芻動物具有多室胃,會經歷類似的腸道發酵消化過程併產生甲烷。
其他常見的反芻家畜包括綿羊和山羊。在這三種動物中,牛產生的甲烷最多。
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