科学家计划通过海藻和转基因微生物减少牛打嗝以应对气候变化——南华早报《Young Post》
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一位科学家将一根长管插入"一号小牛"——一只两个月大的牛犊口中,深入其胃部。这头小牛是一项旨在阻止牛打嗝排放甲烷(一种强效温室气体)的研究项目对象。
加州大学戴维斯分校博士后研究员保罗·德梅奥·菲略参与了一项雄心勃勃的实验,旨在开发一种改变牛肠道细菌的药丸。他们希望以此减少甚至完全阻止牛只排放甲烷。
虽然化石燃料工业和某些自然源也会排放甲烷,但由于牛群排放总量巨大,畜牧业已成为主要气候问题。
“全球气温上升的近半数原因可归咎于甲烷,“加州大学戴维斯分校动物科学教授埃尔米亚斯·克布雷亚布表示。
甲烷是仅次于二氧化碳(CO2)的第二大气候变化元凶。虽然其分解速度比CO2快,但温室效应更强。
克布雷亚布指出:“甲烷在大气中仅存留约12年,而二氧化碳能持续数百年。如果我们现在开始减少甲烷排放,实际上能很快看到温度变化。”
菲略通过导管从"一号小牛"的瘤胃(储存部分消化食物的第一胃室,见图示)中提取液体样本。
利用这些瘤胃液体样本,科学家们正在研究将氢气转化为甲烷的微生物。这些甲烷不会被牛吸收,而是通过打嗝排出体外。单头牛每年通过打嗝排放约220磅(100公斤)甲烷气体。
一号小牛和其他牛犊通过食用添加海藻的饲料来减少甲烷排放。科学家们希望通过引入能吸收氢气的转基因微生物,从源头抑制产甲烷菌的生长,从而达到类似效果。
但研究团队持谨慎态度。
“我们不能简单地通过消灭产甲烷菌来降低甲烷产量,因为氢气可能累积到危害动物健康的程度,“加州大学戴维斯分校实验室负责人马蒂亚斯·赫斯警告说。
“微生物是群居生物。它们喜欢共生共存。彼此间的互动方式影响着整个生态系统的功能。”
赫斯的学生们在生物反应器中测试不同配方,这些装置能模拟胃部从运动到温度等微生物生存环境。
该项目由加州大学戴维斯分校和伯克利分校创新基因组研究所(IGI)共同推进。
IGI科学家正试图找出适合基因改造的微生物,以取代产甲烷菌。
最终目标是研发一次性早期治疗方案,因为大多数牛群自由放养,无法每日补充添加剂。
克布雷亚布长期研究可持续畜牧实践,反对通过减少肉类消费来拯救地球的呼吁。
尽管承认这可能对发达国家健康的成年人有效,但他指出像印度尼西亚这样的国家,政府正试图增加肉类和乳制品产量,因为该国五岁以下儿童中有20%存在发育迟缓问题。
牛是唯一会打嗝排放甲烷的动物吗?
牛属于反刍动物。反刍动物是具有多胃室复杂消化系统的哺乳动物。
它们以消化草料等坚硬植物材料而闻名。
其消化过程是通过反刍半消化的食物(称为’反刍物’)并再次咀嚼完成的。
反刍动物具有多室胃,会经历类似的肠道发酵消化过程并产生甲烷。
其他常见的反刍家畜包括绵羊和山羊。在这三种动物中,牛产生的甲烷最多。
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