A kérődző állatok klímavédelmi megítélése ma is ellentmondásos. Egyfelől a szarvasmarha- és juhtartást sokan a mezőgazdaság egyik legnagyobb metánforrásának tekintik, másfelől éppen ezek az állatok tartják fenn Európa természetes gyepjeit, amelyek fontos szerepet játszanak a biodiverzitás megőrzésében, a szénmegkötésben és a tájfenntartásban. Az Európai Unióban ezért egyre inkább az a szemlélet erősödik, hogy nem a kérődzők számának drasztikus csökkentése a cél, hanem az, hogy ugyanannyi tej vagy hús előállítása kisebb metánkibocsátással történjen. Ehhez szerencsére több eszköz is kínálkozik. 

A metánképződés gátlása a marhában

Miközben a tehén anyagcseréjében is történnek előnyös genetikai változások, a bendő oldaláról is hatékonyan lehet módosítani a tehén "működését". Ennem a különleges fermentorban baktériumok, gombák, egysejtűek és metántermelő mikroorganizmusok milliárdjai bontják le a cellulózt és más növényi rostokat. Ennek során illózsírsavak keletkeznek, amelyek az állat legfontosabb energiaforrását jelentik. A fermentáció melléktermékeként azonban nagy mennyiségű hidrogén is felszabadul. Ezt a hidrogént használják fel a metántermelő mikrobák, amelyek végül metánt állítanak elő. A tehén ezt böfögéssel bocsátja a légkörbe.

A mai kutatások ezt a mikrobiális közösséget akarja úgy befolyásolni, hogy kisebb legyen a károsanyag-kibocsátása, de a termelés se szenvedjen csorbát.  A cél egyszerűnek tűnik: a bendőben keletkező energia minél kisebb része vesszen el metán formájában.

Az első, valóban széles körben alkalmazott technológia a dsm-firmenich által kifejlesztett Bovaer®, amelynek hatóanyaga a 3-nitrooxi-propanol (3-NOP). A készítmény működése rendkívül célzott: a metánképződés utolsó lépéséért felelős enzimet gátolja. Ennek eredményeként a metántermelés jelentősen csökken, miközben a rostemésztés és a tejtermelés lényegében változatlan marad. A holland FrieslandCampina és az Agrifirm 162 tejtermelő gazdaságban, mintegy 20 ezer tehén bevonásával végzett üzemi vizsgálatokat a Bovaer alkalmazásával. Átlagosan 30 százalékkal csökkent a metánkibocsátás anélkül, hogy romlott volna a tejtermelés vagy az állatok egészségi állapota. A tudományos konszenzus szerint a 3-NOP lebomlik az állat szervezetében, és nem jut át a tejbe. A készítményt már több mint 70 országban engedélyezték. 

A vörös algák szinte lenullázzák a metánkibocsátást

Az elmúlt évek egyik legtöbbet kutatott takarmánykiegészítője az Asparagopsis taxiformis nevű vörös alga. Hatóanyaga, a bromoform szintén a metánképző enzimet gátolja, ezért laboratóriumi és kísérleti körülmények között akár 70–90 százalékos metáncsökkenést is mértek. A technológia azonban még számos kihívással küzd. Az algát nagy mennyiségben nehéz gazdaságosan tenyészteni, a hatóanyag-tartalma erősen változó lehet, emellett hátravannak még az élelmiszer-biztonsági vizsgálatok. Így ez jelenleg csak egy ígéretes fejlesztési irány.

Tanninok, illóolajok, szaponinok

A metáncsökkentés másik útja nem a metántermelő mikroorganizmusok közvetlen gátlása, hanem a bendő teljes működésének finomhangolása. A növényi tanninok például módosítják a bendő fermentációját, visszaszorítanak egyes metántermelő mikroorganizmusokat, miközben csökkentik a bendőben lebomló fehérje arányát. Ennek eredményeként több fehérje jut változatlan formában a vékonybélbe, ahol az állat hatékonyabban hasznosítja. Hasonló célt szolgálnak az oregánó-, kakukkfű-, fahéj- vagy fokhagymakivonatokat tartalmazó növényi adalékok is. Ezek enyhén módosítják a bendő baktériumközösségét, és kedvezőbb fermentációs irányba terelik az emésztési folyamatokat.

Hazánkban ilyen készítmény az Agolin Ruminant, ami illóolajok (főként koriander és szegfűszeg) speciális keveréke. Javítja a bendő hatékonyságát, növeli a tejhozamot, és bizonyítottan mintegy 10-15%-kal csökkenti a metánkibocsátást. Magyarországon a legtöbb prémiumpremix-gyártó kínálatában megtalálható. Továbbá a szaponinok is természetes módon szelektálják a bendő mikroflóráját, csökkentve a protozoák és a velük szimbiózisban élő metántermelő baktériumok számát. Javítják a nitrogén hasznosulását is, így csökkentik az ammónia-kibocsátást.

Probiotikumok: a gyakorlat szerves részei

A bendő mikrobiológiai szabályozásának másik fontos eszközei a probiotikumok és a fermentációs eredetű takarmánykiegészítők. Itt azonban érdemes különbséget tenni a valódi probiotikumok és a fermentált takarmányok között. A klasszikus probiotikumok – például a Saccharomyces cerevisiae élesztőt tartalmazó LEVUCELL® SC – élő mikroorganizmusokat juttatnak a bendőbe. Ezek stabilizálják a bendő pH-ját, támogatják a rostbontó baktériumok működését és csökkentik a bendőacidózis kockázatát. Bár önmagukban nem okoznak látványos metáncsökkenést, javítják a takarmányhasznosítást, így ugyanannyi tej előállításához kevesebb metán jut.

Ezzel párhuzamosan egyre gyorsabban terjednek a fermentált takarmányok és posztbiotikus készítmények is. Ezeknél a takarmány alapanyagát már a tehén előtt mikroorganizmusok – tejsavbaktériumok, Bacillus-törzsek vagy élesztők – dolgozzák fel. Az erjesztés során részben lebomlanak a rostok és a fehérjék, szerves savak és enzimek keletkeznek, így a bendő könnyebben és hatékonyabban hasznosítja azokat. Lényegében a fermentor „elvégzi” a bendő munkájának egy részét még az etetés előtt.

A következő lépcső: a bendő mikrobiomjának átprogramozása

A kutatások ma már egy ennél is összetettebb cél felé haladnak. Ahelyett, hogy egy-egy mikroorganizmust gátolnának, a teljes bendőmikrobiom átalakítását szeretnék elérni. A kutatók olyan baktériumokat keresnek, amelyek a fermentáció során keletkező hidrogént nem metán előállítására használják fel, hanem például propionát képzésére. Ez azért jelentős előrelépés, mert ugyanaz az energia nem a légkörbe távozna metánként, hanem tej- vagy hústermelésre fordítódna. Ez a mikrobiom-menedzsment várhatóan a következő évtized egyik legfontosabb kutatási iránya lesz.

A genetika és a takarmányozás ugyanabba az irányba tart

A metáncsökkentés nem kizárólag takarmányozási kérdés. Az elmúlt években bebizonyosodott, hogy az egyes tehenek metánkibocsátása között örökölhető különbségek vannak. Egyre több tenyésztőszervezet méri a takarmányhasznosítást, a reziduális takarmányfelvételt és a metánintenzitást, amelyeket fokozatosan beépítenek a tenyészértékbecslésbe. A cél olyan genetikai vonalak kialakítása, amelyek ugyanannyi tej előállításához kevesebb takarmányt és kisebb fermentációt igényelnek. Ezért a genetikai szelekció és a takarmányozási fejlesztések egymást erősítő folyamatok. 

A következő évek versenyképes tej- és hústermelése valószínűleg azon múlik majd, hogy a genetikai előrehaladás és a takarmányfejlesztés milyen hatékonyan tudnak egymásra épülni.

Indexkép: Shutterstock.