新西蘭：新招應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng) 奶牛也能低排放

開(kāi)發(fā)環(huán)保牛肉和乳制品

近日，新西蘭農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的科研人員在實(shí)驗(yàn)中，為奶牛接種了特殊的疫苗，這種疫苗會(huì)抑制奶牛胃中的一種微生物。當(dāng)牛消化食物時(shí)，這種微生物就會(huì)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(kāi)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(fèi)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(duì)環(huán)境造成的不良影響。

用疫苗減少溫室氣體排放

科學(xué)家相信，畜牧業(yè)產(chǎn)生的溫室氣體大概占所有人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生溫室氣體的14%。除了二氧化碳外，農(nóng)業(yè)還會(huì)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(dòng)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(dòng)物每天會(huì)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(wàn)t二氧化碳。

隨著科學(xué)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(shì)。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(xué)家辛妮雅德·蕾婭的研究成果。反芻動(dòng)物排放的溫室氣體來(lái)自于一種棲息在它們瘤胃中的微生物，約占反芻動(dòng)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(méi)有氧氣的環(huán)境中生存。在通常被稱(chēng)為“腸道發(fā)酵”的過(guò)程中，這些微生物會(huì)分解和發(fā)酵動(dòng)物吃下的植物，并在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生甲烷。

為了篩查出正確的細(xì)菌，蕾婭與同事在實(shí)驗(yàn)室里復(fù)制出了與牛胃一樣的無(wú)氧環(huán)境。使用基因技術(shù)確認(rèn)了這一特定微生物的基因序列。這一成果讓新西蘭的科學(xué)家們能夠在設(shè)計(jì)疫苗的時(shí)候精準(zhǔn)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(shuō)明在接種該疫苗后，受試動(dòng)物本身也開(kāi)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(dòng)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(guó)蘇格蘭鄉(xiāng)村大學(xué)的研究人員艾琳·華爾表示，這種說(shuō)法表明，通過(guò)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(gè)單位肉及乳制品過(guò)程中的甲烷排放。

據(jù)艾琳·華爾的說(shuō)法，在過(guò)去的20 年中，英國(guó)畜牧業(yè)的溫室氣體排放已經(jīng)降低了20%。而對(duì)她來(lái)說(shuō)，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(gè)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(guó)諾丁漢大學(xué)的學(xué)者菲爾·加恩斯沃西稱(chēng)，通過(guò)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(xué)戴維斯分校的一項(xiàng)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(dá)15%）。加恩斯沃西稱(chēng)，英國(guó)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(huà)，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(kāi)發(fā)這一添加劑的公司預(yù)計(jì)，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(xiàng)是給牲畜的飼料中添加益生菌來(lái)促進(jìn)它們的消化，降低牲畜的甲烷排放量。

對(duì)于以天然植物為食的牲畜來(lái)說(shuō)，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(méi)有直接證據(jù)表明，抑制牲畜體內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌會(huì)讓牲畜抑郁或影響肉和乳的質(zhì)量，可是仍需要一定時(shí)間的觀(guān)察和研究。