開發(fā)環(huán)保牛肉和乳制品

近日，新西蘭農(nóng)業(yè)科學研究所的科研人員在實驗中，為奶牛接種了特殊的疫苗，這種疫苗會抑制奶牛胃中的一種微生物。當牛消化食物時，這種微生物就會產(chǎn)生甲烷。甲烷是一種非常高效的溫室氣體，其保存熱量的能力大約是二氧化碳的25 倍。

研究者們開發(fā)了這種疫苗，還研究出一些減少甲烷排放的方法，旨在保證消費者可以正常享受牛肉以及乳制品的情況下，減少畜牧業(yè)對環(huán)境造成的不良影響。

用疫苗減少溫室氣體排放

科學家相信，畜牧業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體大概占所有人類活動所產(chǎn)生溫室氣體的14%。除了二氧化碳外，農(nóng)業(yè)還會因肥料的使用及其廢料而產(chǎn)生一氧化二氮和甲烷。其中，甲烷大部分都是牛、羊等反芻動物排出的，約占農(nóng)業(yè)溫室氣體排放總量的1/3。平均每只反芻動物每天會排放250～500 L的甲烷，每年全世界的牲畜排放到大氣中的甲烷所造成的影響約等于310 萬t二氧化碳。

隨著科學家的研究，人們已經(jīng)可以從畜牧業(yè)入手，減少溫室氣體的排放，緩解全球變暖的趨勢。他們的方法基于新西蘭農(nóng)業(yè)溫室氣體研究中心的微生物學家辛妮雅德·蕾婭的研究成果。反芻動物排放的溫室氣體來自于一種棲息在它們瘤胃中的微生物，約占反芻動物胃中所有微生物數(shù)量的3%，這種微生物屬于古菌界，能夠在沒有氧氣的環(huán)境中生存。在通常被稱為“腸道發(fā)酵”的過程中，這些微生物會分解和發(fā)酵動物吃下的植物，并在這個過程中產(chǎn)生甲烷。

為了篩查出正確的細菌，蕾婭與同事在實驗室里復制出了與牛胃一樣的無氧環(huán)境。使用基因技術確認了這一特定微生物的基因序列。這一成果讓新西蘭的科學家們能夠在設計疫苗的時候精準地消滅多種不同的產(chǎn)甲烷菌。

此外，研究者們不僅在受試體的唾液及瘤胃中發(fā)現(xiàn)了這種抗體，而且在它們的排泄物中也發(fā)現(xiàn)了抗體。這說明在接種該疫苗后，受試動物本身也開始產(chǎn)生這種抗體。目前，研究者們正在試圖證明這一方法真的能夠降低溫室氣體的產(chǎn)生。

基因?qū)π竽翜p排也有影響

疫苗并不是畜牧減排的唯一方法。不同動物的甲烷排放量是不同的，而其中有一些基因造成的影響。英國蘇格蘭鄉(xiāng)村大學的研究人員艾琳·華爾表示，這種說法表明，通過選擇性育種的方式有可能可以培育出甲烷排放量較低的品種，降低產(chǎn)出每個單位肉及乳制品過程中的甲烷排放。

據(jù)艾琳·華爾的說法，在過去的20 年中，英國畜牧業(yè)的溫室氣體排放已經(jīng)降低了20%。而對她來說，選育低甲烷排放的品種是錦上添花之舉。

用改變食物減少甲烷排放

另一個可能的方法則是改變牲畜的膳食，給它們喂食產(chǎn)甲烷菌不喜歡的飼料。據(jù)英國諾丁漢大學的學者菲爾·加恩斯沃西稱，通過改變食物的方式可以將奶牛的甲烷排放量降低約20%～25%。加利福尼亞大學戴維斯分校的一項研究表明，改變膳食可能降低全球奶牛的甲烷排放量（降低比例高達15%）。加恩斯沃西稱，英國牧民使用的飼料主要成分是青草，可是如果改為以玉米為主要成分的飼料的話，甲烷排放量可能降低10%。

除此之外，還有其他添加劑可以抑制牲畜體內(nèi)的甲烷排放。最近有一種添加劑引起了研究者們的注意，這便是3-硝基氧基丙醇。這種添加劑可以降低產(chǎn)甲烷菌將碳轉(zhuǎn)化為甲烷的效率，開發(fā)這一添加劑的公司預計，該添加劑的使用可以減少30%的甲烷排放。除了3-硝基氧基丙醇外，還有一種選項是給牲畜的飼料中添加益生菌來促進它們的消化，降低牲畜的甲烷排放量。

對于以天然植物為食的牲畜來說，在食物中加入添加劑成本較高，而接種疫苗可能是一勞永逸的解決方案。此外，雖然沒有直接證據(jù)表明，抑制牲畜體內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌會讓牲畜抑郁或影響肉和乳的質(zhì)量，可是仍需要一定時間的觀察和研究。