Изследователи от Калифорнийския университет в Дейвис и Института за иновативна геномика провеждат многогодишен експеримент за промяна на храносмилателните процеси в стомасите на кравите.
Кравите, които се консумират широко по света, генерират значителни количества метан, мощен парников газ, който допринася за 30% от глобалното затопляне.
Екипът използва технологията CRISPR за генетично модифициране на микроби в стомасите на кравите с цел намаляване или елиминиране на тези емисии на метан.
„Това е напълно нестандартно“, казва Ермиас Кебреаб, професор по животновъдни науки в Калифорнийския университет в Дейвис. „Никой досега не го е правил.“
Потенциални решения
Средно една крава отделя около 220 килограма метан годишно, което е около половината от емисиите, произвеждани от типичен автомобил. Според Организацията по прехрана и земеделие кравите са отговорни за около 4% от глобалното затопляне.
Ако усилията на изследователите се увенчаят с успех, те потенциално биха могли да елиминират най-големия източник на метан, причинен от човека, и да повлияят значително на тенденциите в глобалното затопляне.
Макар че добавянето на вещества като водорасли, риган или чесън към храната на кравите може да намали емисиите на метан с до 80 %, този подход е приложим само за около 10 % от добитъка в САЩ – предимно млечни крави, които се хранят ежедневно от хората.
Същото е положението и в световен мащаб. Останалият едър рогат добитък, предимно говеда за месо, пасе на пасища и се храни с трева и фуражи. Прилагането на такива промени в храненето на тези милиарди свободно пасящи говеда би било логистично предизвикателство.
Пробиотични хапчета
Емисиите на метан от кравешките оригвания се дължат на микроби, които произвеждат газ в храносмилателната система на кравите. Чрез генетично инженерство на тези микроби, изследователите се стремят да намалят емисиите, преди те да бъдат изхвърлени.
„Опитваме се да измислим решение за намаляване на метана, което да е лесно достъпно и евтино, без ограничения или лимити, и което да може да се използва не само в Калифорния, но и в световен мащаб“, казва Матиас Хес, професор по животновъдни науки в Калифорнийския университет в Дейвис.
Учените предвиждат да създадат вид пробиотично хапче, което може да се прилага на кравите при раждането им и потенциално да промени трайно техния микробиом. Този подход се основава на предишни успехи с редактирането на гени, като например отглеждането на говеда без рога или с устойчива на топлина гладка козина.
За разлика от тези усилия, този проект е насочен към самия микробиом, предлагайки потенциално решение, което може да се прилага при различни породи крави.
Предизвикателства и пътят напред
Пробиотично хапче, предназначено за намаляване на емисиите на метан от кравите, може да повиши производителността на фермите. Кравите губят до 12 % от енергията си чрез отделяне на метан, а други преживни животни като овце и кози също търпят подобни загуби.
Първоначалните изпитания на този пробиотик ще се проведат в Калифорнийския университет в Дейвис, където изследователите ще наблюдават емисиите на метан чрез проследяване на оригванията на кравите, за да оценят ефективността на лечението.
Предстоят обаче и предизвикателства. Макар че учените са демонстрирали способността си да редактират гени, досега те са успели да модифицират само малка част от микробите в червата на кравите. Изследователите все още разработват инструменти за генно редактиране на микроби и картографират видовете микробиом, като ефективно изграждат своите методи в хода на работата си.
Въпреки тези опасения, потенциалните ползи от микробното редактиране са убедителни. Метанът се произвежда не само от кравите, но и от козите, овцете и дори от естествени източници като арктическата вечна замръзналост и влажните зони в умерения пояс. Според изследователите прозренията, получени от това изследване, могат да доведат до интервенции за други животни и екосистеми.
Източник: InterestingEngineering
