新華網訊 奶牛每40秒鐘就要打一次嗝,這可能不太「禮貌」,但對於奶牛的食物消化來說卻是必須的。科學家們現在正在想辦法讓奶牛減少打嗝,因為奶牛打嗝時所排出的甲烷氣體,是除二氧化碳之外的第二大容易引發「溫室效應」的有害氣體。
科學家指出,如果能夠找到阻止奶牛在打嗝過程中產生甲烷的方法,那將大幅度減緩地球溫度持續升高的趨勢,有利於人類的久生存。
奶牛打嗝地球發熱
奶牛每天要消化約68公斤的青草、乾草、青貯和9公斤的濃縮飼料。奶牛在消化食物時,各種微生物包括細菌、原蟲、真菌和古菌等,都在忙著打破其瘤胃內的纖維和其他營養素。奶牛在消化過程中會釋放出氫氣和二氧化碳,古生菌把這兩種氣體轉化為甲烷,每頭奶牛每天可產生最高達380升的甲烷,主要由打嗝排出。
無味無色的甲烷氣體是一種導致溫室氣體的重要原因。據美國環境保護機構的調查,甲烷對大氣層的暖化效應較二氧化碳強2倍。每年全球反芻動物產生約8000萬噸的甲烷排放量,約佔每年人造甲烷排放量的28%。在紐西蘭,因為綿羊和奶牛打嗝產生的甲烷佔引發該國溫室效應氣體總量的43%。在法國,動物打嗝產生的甲烷也佔該國甲烷總產生量的15%。
最近,日本國立禽畜和草原科學研究所的研究人員計算了牛肉生產對環境的影響,相關結果發表在《新科學家》雜誌上。據紹,生產一公斤牛肉所產生的溫室氣體排放相當於36公斤二氧化碳。換句話說,人類每食用一公斤牛肉產生的溫室氣體,與一輛汽車行駛155公裡產生的溫室氣體相當。
面對全球範圍內肉類需求穩步上升的趨勢,如何才能阻止奶牛打嗝呢?
千方百計減少打「嗝」
英國科學家已開始一項耗資150萬美元的政府科研計劃,試圖餵食奶牛利於消化的高含糖量青草,以減少甲烷的產生。這些青草為瘤胃內的微生物種群提供更為有效的均衡營養,從而將攝取的大部分碳和氮轉化為肉、奶、皮、毛。科學家們正在研究如何培育含有較高糖分的青草,以及怎樣使它們在草場上長得更加茂盛。
還有人建議在牲畜食譜中加入某些植物成分。瑞士蘇黎世聯邦理工學院動物科學系的反芻動物營養組建議,可加入額外的源於子、粉碎的亞麻籽或向日葵種子等脂肪,以及豐富的鞣酸和皂苷提取物。與抗生素不同,這些植物型添加劑對牛奶或肉類不會產生副作用。
為了控制奶牛呼吸,研究人員將奶牛關在呼吸室中48小時後再餵食它們,然後每隔幾分鐘測量呼吸室中的甲烷濃度。測量數據明,利用這種方法能夠減少20%的甲烷排放。但這樣做動物們似乎感覺不爽,它們不習慣吃更多的脂肪,皂苷的味道像肥皂,鞣酸則有些苦。
此外,控制餵養的方法在有些地方也不太可能實施,尤其是在加拿大、巴西、澳大利亞、阿根廷和印度這樣的國家。因為在這國家,牧群都是在龐大的放牧地自由放牧的。
德國霍恩海姆大學動物營養研究所的研究人員提出另一個辦法。可以給奶牛餵食一個包子大小的藥丸,裡面充滿降低甲烷的質,這些物質在幾個月的放牧時間裡會逐漸溶解在奶牛的腸道內。
英國威爾斯大學農村科學研究所則正試驗在奶牛飼料中摻入大蒜。初步結果表明,此方法可減少高達50%的甲烷氣體產生,因為大蒜直接攻擊在奶牛的消化道中生產甲烷的有機物。但大蒜治療法不僅引發奶牛口臭,而且會使牛奶和牛肉產生異味。在個別國家如瑞士,在奶牛的日常餵食中添加大蒜和洋蔥則是法律禁止的。
澳大利亞科學家提出的一個策略是,不僅改變奶牛的飲食,而且還要將奶牛的消化道環境改造得像袋鼠一樣。袋鼠肚子中的微物與奶牛截然不同,袋鼠的消化道微生物會產生醋酸來幫助消化,因此袋鼠不像奶牛一樣排放甲烷。研究人員從東部灰袋鼠的腸道中分離出了211個細菌,希望通過篩選,確定哪些對消化天然牧草是最佳的。最有前途的一些細菌將被放在試驗室中進行培養,然後引入奶牛體內。
如果這個方法能夠獲得成功,將來有一天,空氣中的甲烷將大大減少。不過,那時的奶牛會不會看上去有點「袋鼠」味道呢?(記者馮衛東)
責編:劉立