在《科学进展》杂志上发表的研究表明,一个个体母牛的遗传基因强烈影响其瘤胃内微生物的组成(瘤胃是反刍动物(包括牛和羊)消化系统中的第一个胃)。该项目的主要负责人和共同作者之一约翰·威廉斯教授表示:“我们展示的是母牛体内产甲烷微生物水平和类型在很大程度上受母牛的遗传基因控制。这意味着我们可以选择产甲烷微生物水平较低的母牛。”
牛和其他反刍动物是温室气体甲烷的重要排放者,贡献了人为活动产生的甲烷排放的37%。一头母牛平均每年产生70至120公斤甲烷,全球共有约15亿头母牛。
这项研究来自一个名为RuminOmics的项目,由阿伯丁大学的Rowett研究所领导,参与意大利帕达诺技术园区(约翰·威廉斯教授曾在此工作)、以色列的本古里安大学以及欧洲和美国的其他一些机构。研究人员分析了1000头母牛瘤胃液样本的微生物组,并测量了母牛的饲料摄入量、牛奶产量、甲烷产量和其他生化特征。虽然这项研究是在奶牛上进行的,但瘤胃内微生物的遗传性特征也适用于肉牛。
威廉斯教授表示:“以前我们知道通过改变饲食可以降低甲烷排放量。但改变遗传更有意义——这样我们可以选择永久产生较少甲烷的母牛。”
威廉斯教授说,培育低产甲烷的牛将取决于选择的优先事项以及它对其他理想特征(如肉质、产奶量或抗病性)选择的影响。他表示:“我们现在知道可以选择低甲烷产量的母牛。但这取决于我们还选择了什么,以及对甲烷的权重——这将由产业或社会压力决定。”
研究人员还发现,尽管相关性不高,母牛的微生物组与产奶效率之间存在联系。
威廉斯教授表示:“我们还不清楚,但如果低甲烷产量导致更高的生产效率——这可能是真实的,因为产生甲烷需要能量——那将是一种双赢局面。”
这项研究来自阿德莱德大学Roseworthy校区的戴维斯研究中心,与大学在农业食品、葡萄酒领域的产业参与重点以及解决环境可持续性挑战的努力一致。