O tym, że naturalnym elementem fizjologii przeżuwaczy jest produkcja metanu wie każdy. Wokół tego tematu praktycznie cały czas trwają większe lub mniejsze dysputy skupiające się na udziale krów w globalnym ociepleniu. Rolnicy wskazują na naturalność tego procesu, ich adwersarze podkreślają szkodliwość metanu. Spory nie słabną, choć z pewnego punktu widzenia, obie grupy mają podobny cel tj. ograniczenie produkcji metanu, jednak dążą do niego skrajnie różnymi metodami.  Proces produkcji metanu pochłania nawet do 12 proc. energii z pobranej paszy obniżając efektywność produkcji, więc jeśli mamy możliwość wdrożenia jednej lub kilku metod ograniczania tego zjawiska możemy zwiększyć opłacalność produkcji.

W czasie wykładu profesor Cieślak skupił się na produkcji metanu związanej z działalnością człowieka (warto pamiętać, że głównym źródłem tego gazu na świecie nie jest działalność człowieka tylko wydzielenie metanu z bagien). Największy udział w emisji antropogenicznej przypisuje się paliwom kopalnym (29 proc.), na drugim miejscu plasują się zwierzęta (23 proc.), na trzecim i czwartym uprawy ryżu i rozkład odpadów (po 17 proc.), na ostatnim zaś spalanie biomasy (14 proc.).

prof. dr hab. Adam Cieślak z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu
prof. dr hab. Adam Cieślak z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Profesor Cieślak przedstawił, istotne dla osób utrzymujących przeżuwacze starty energii pochłanianej w tym procesie. W zależności od różnych czynników jest to od 2 do 12 proc. energii pobranej z paszy. Stosowanie pasz o gorszej wartości pokarmowej np. kiszonka z wyższą zawartością włókna surowego wiąże się z wyższymi startami energii.

Inną ciekawą zależnością przytoczoną przez profesora była korelacja pomiędzy wzrostem wydajności mleka a zmniejszeniem produkcji metanu. Krowy wysokowydajne, dobrze wykorzystujące składniki zawarte w paszach, produkujące więcej mleka na 1 kg pobranej paszy, produkują proporcjonalnie mniej metanu na 1 kg mleka.

– Im więcej mleka tym mniej metanu na produkcję 1 kg mleka i to jest klucz od tego żebyśmy wpływali na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych – mówił profesor Cieślak – Jak popatrzymy na czynniki wpływające na wielkość produkcji metanu, to intensywność przemian zachodzących w organizmie i kierunek produkcji – dodał.

W czasie przemian w żwaczu wydzielany jest wodór. Zakwasza on środowisko żwacza, więc staramy się temu przeciwdziałać np. stosując bufory, ale naturalnym procesem jest to, że metanogeny łączą wodór z dwutlenkiem węgla w metan (w ten sposób wykorzystywane 48 proc. wodoru w żwaczu). Innymi procesami wykorzystującymi wodór są synteza lotnych kwasów tłuszczowych i synteza komórek bakteryjnych, jednak wykorzystują one znacznie mniej tego gazu, odpowiednio 33 proc. i 12 proc.

Metody ograniczania metanogenezy

Do metod ograniczających produkcję metanu zaliczamy m.in. stosowanie pasz objętościowych o dobrej jakości i strawności.

– Pasze o wysokiej wartości pokarmowej powodują mniejszą produkcję metanu jednak w czasach powtarzających się susz i wynikające z nich problemy z dostępnością pasz objętościowych i ich jakością, ciężko powiedzieć żeby był to skuteczny sposób ograniczenia emisji metanu – zaznaczył profesor Cieślak – Jednak jeżeli będziemy starali się przygotować dobrej wartości pasze objętościowe, o wysokiej strawności, o wysokiej wartości pokarmowej, to wtedy będziemy również wpływali na to, że tego metanu będzie mniej. Lepsza wartość pokarmowa pasz, wyższe pobranie, bo pasza będzie smakowitsza, i wtedy będzie proporcjonalnie mniejsza produkcja metanu.

Kolejnym sposobem wymienionym przez profesora było zmniejszenie stosunku pasz objętościowych do pasz treściwych. W czasie trawienia pasz treściwych powstaje więcej kwasu propionowego niż octowego, a kwas propionowy wiąże się z mniejszym wydzielaniem wodoru w żwaczu, będącego niezbędnym substratem do produkcji metanu. Profesor Cieślak wspomniał, że redukcję ilości dostępnego wodoru można osiągnąć również poprzez zastosowanie kwasów organicznych jak jabłczan i fumaran.

Inną drogą zmniejszenia emisji metanu, zaproponowaną przez profesora Cieślaka, poza ograniczaniem ilości dostępnych substratów, jest minimalizacja populacji mikroorganizmów metanogennych, którą możemy osiągnąć przy pomocy oferowanych na rynku preparatach zawierających wtórne metabolity bakteryjne. Podobnie jest w przypadku kwasu laurynowego i mirystylowego, które jako kwasy nasycone nie wpływają na samą fermentację, jednocześnie będąc inhibitorami wzrostu metanogenów. Efekt ten osiągany jest również przy zastosowaniu dodatku chemicznego jakim jest NOP (3 – nitrooksypropanol), który działa na enzymy w metanogenach. Możliwe ograniczenie emisji sięga nawet 30%

Zespół, którego członkiem jest profesor Cieślak, intensywnie pracuje nad możliwością wykorzystania ekstraktów roślinnych.

 – Chodzi o ekstrakty z roślin, które kiedyś były stosowane, ale zawierały dużo saponin i tanin, postrzeganych wówczas wyłącznie jako czynniki antyodżywcze. Pewna włoska firma produkuje substancje ograniczające produkcję metanu właśnie poprzez duże ilości saponin i tanin, oczywiście takie ilości, które nie będą negatywnie wpływały na procesy w żwaczu – mówił profesor Cieślak – Ponadto w UE prowadzonych jest dużo projektów mających na celu produkowanie kiszonek będących nośnikami bakterii probiotycznych – dodał.

Profesor wspomniał również o możliwości selekcji genetycznej zwierząt w kierunku zmniejszonej emisji metanu oraz stosowaniu materiały ściółkowego absorbującego azot.

Sposobów na ograniczenie metanogenezy jest wiele, a badania wskazują na wykorzystanie energii, zaoszczędzonej dzięki ograniczeniu emisji tego gazu, na zwiększenie produkcji np. wzrost wydajności mlecznej. Jeżeli któryś ze sposobów leży w zasięgu naszych możliwości warto rozważyć jego zastosowanie i ekonomiczny wpływ na produkcję. Ponadto nie wiemy jakie ograniczenia mogą zostać nałożone na produkcję zwierzęcą w przyszłości, więc warto przemyśleć sposoby zabezpieczenia produkcji przed zakusami pseudoekologów.