Jak zmniejszyć skutki środowiskowe hodowli bydła mlecznego

Krowy są największym źródłem CH4 na świecie, przez co znacząco przyczyniają się do globalnego ocieplenia. Obecnie dostępne są technologie, które umożliwiają badanie przyczyn i czynników wpływających na wysoką produkcję CH4 przez krowy na poziomie mikrobiologicznym i genetycznym.

W projekcie RUMINOMICS (Connecting the animal genome, gastrointestinal microbiomes and nutrition to improve digestion efficiency and the environmental impacts of ruminant livestock production), finansowanym ze środków UE, wykorzystywane są nowoczesne technologie do zwiększenia wydajności oraz ograniczenia wpływu na środowisko hodowli przeżuwaczy, ze szczególnym uwzględnieniem krów. W tym celu naukowcy przystąpili do gromadzenia i analizowania dużej ilości danych z lokalizacji testowych w Europie.

Zespół projektu RUMINOMICS wykorzysta dane do identyfikowania przyczyn genetycznych wysokiej produkcji CH4, zarówno przez przeżuwacze, jak i mikroorganizmy występujące w ich florze jelitowej. Badanie pozwoli zidentyfikować zmiany w mikroflorze jelit, pożądane przez hodowców cechy, a także wpływ paszy na mikroorganizmy jelitowe, jak i na całkowitą produkcję CH4.

W związku z tym naukowcy opracowali system zarządzania danymi, zaprojektowali eksperymentalną instalację i znormalizowali wszystkie protokoły do zastosowania w różnych lokalizacjach testowych. Powstało też kilka partnerstw z pokrewnymi grupami badawczymi wspierających wymianę specjalistycznej wiedzy i danych.

W ramach projektu RUMINOMICS zebrano dane dotyczące ponad 1000 krów mlecznych. Dane genetyczne, zebrane w ramach obszernego przedsięwzięcia z zakresu bioinformatyki, będą dotyczyć przyjmowania pokarmu, trawienia, produkcji i składu mleka oraz emisji metanu. Dane to zostaną porównane z danymi ponad 300 gatunków bakterii występujących w żwaczu.

Uczeni badają też różnice między mikrobiomami renifera i krowy i sprawdzają, jaką rolę odgrywa gatunek gospodarza w określaniu składu mikroflory jelit poprzez wymianę treści pokarmowej ze żwaczy między zwierzętami, a także próbują ustalić wpływ węglowodanów zawartych w pokarmie na mikrobiom. Opracowywane są też nowe, mniej inwazyjne metody badania flory bakteryjnej jelit u krów.

Dzięki projektowi RUMINOMICS uczeni uzyskają dużą ilość danych na temat genetyki kryjącej się za produkcją CH4 i emisją azotu, a także otrzymają szereg narzędzi i modeli systemowych na potrzeby przyszłych badań. Odkrycia te mogą potencjalnie pomóc zwiększyć wydajność hodowli bydła mlecznego, a jednocześnie zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych.