Anthropogenní produkce metanu v sektorech UK (%) za rok 2015.

Odhaduje se, že celosvětově je živočišná produkce zodpovědná až za 10 % antropogenních emisí skleníkových plynů a vědci dlouhodobě hledají způsoby, jak toto číslo snížit ovlivněním symbiotické mikrobiální fermentace v bachoru. Evropský projekt s názvem Ruminomics (projekt EU FP7 č. 289319), na němž se podíleli vědci z Ústavu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, se zaměřil na pochopení vztahu mezi bachorovým mikrobiomem a genotypem a fenotypem hostitelského zvířete, včetně jeho metabolismu, účinnosti trávení, produkce mléka a emisí metanu.

Unikátnost projektu spočívala v mimořádně velkém souboru experimentálních zvířat čítajícím 1000 dojnic chovaných za standardizovaných podmínek a v rozsahu rozborů krve, plasmy, mléka, trusu a bachorové tekutiny doplněných analýzou genotypu, kvalitativní a kvantitativní analýzou bachorového mikrobiomu a měřením emisí metanu a CO₂. Tým vědců ze šesti zemí vedený J. R. Wallacem z Rowettova ústavu v Aberdeenu popsal dědičné konzervativní jádro bachorového mikrobiomu. Tuto kohézní a stabilní skupinu tvoří 454 prokaryontních (zejména bakterií řádu Bacteroidales a Clostridiales), 12 protozoálních a 46 fungálních mikroorganismů. Určité části tohoto sdíleného mikrobiomu pak statisticky významně korelují s genotypem i fenotypem hostitele.

„Methane Emissions: from blind spot to spotlight.“ OIES Paper 122, Oxford 2017.

Mezi charakteristické znaky, které jsou nejvíce funkčně závislé na složení bachorových mikroorganismů, patří bachorové fermentační metabolity, produkce mléka a emise metanu. Nižší produkce metanu například koreluje s přítomností bakterií čeledi Succinovibrionaceae a překvapivě nebyla nalezena statistická souvislost s diversitou metanogenních archeí.

Článek publikovaný v prestižním časopise Science Advance tedy indikuje, že druhové složení bachorové mikrobioty má velký prediktivní potenciál a šlechtitelský program by měl brát v úvahu dědičnou skupinu bachorových bakterií jakožto prvek, který lze využít k selekci jedinců s požadovaným fenotypovým znakem, například s nižší produkcí metanu, v zájmu udržitelného rozvoje živočišné výroby.

Literatura

Wallace R.J., et al., Science Advances, (2019). DOI: 10.1126/sciadv.aav8391

Poznámka redakce:

Požádali jsme Jana Kopečného, zda by nám nepomohl rozklíčovat v literatuře uváděné různé údaje o produkci metanu skotem. Například čísla, která nabízí Google po zadání dotazu „Methane emissions per cow per year“. Zde je odpověď:

V nabízeném textu jsou dva chytáky. Produkce metanu závisí na dietě. Proto se produkce u skotu pohybuje od 250 do těch 500 litrů. Vyšší produkce je na čisté píci a u dojnic. Druhý zádrhel je v údajích uváděných v gramech resp. kg plynu. 120 kg metanu/rok je  328 g/den, metan má MW 16, tudíž to je 20,5molu metanu. 1 mol má objem 22,4 litru, takže denní produkce je 460 l.  A těch 0,3 litru je určitě omyl. Bohužel jsou ale zmatky v přepočítávání účinku metanu na jednotky CO2 a výpočty podílu skotu na celkové produkci. K tomu přistupují různé odhady přírodního uvolňování metanu (uvolňuje se z tuhých klatrátů metanu na dně moří), produkce v bažinách a jezerech a ty se srovnávají s „dostupnými údaji“ antropogenní produkce metanu celkem a ze zemědělství. V tom mají mnozí autoři bordel, buď záměrný (je to většinou nadsazené) nebo jen neumí počítat. Mně vychází skot na max. 10 %  lidské produkce GHG. Pravdou je, že přestože má metan krátký poločas rozpadu v atmosféře, jeho koncentrace stále roste. :(