Broeikasboeren
Methaan is momenteel het op een na belangrijkste broeikasgas ter wereld. Het is 30 keer schadelijker dan CO2 en 50-60% van het methaan komt van herkauwers in de veesector. Net als andere zoogdieren kunnen koeien zelf geen plantaardig materiaal verteren. Daarvoor hebben ze hun maag- en darmbacteriën nodig. In de pens fermenteren de bacteriën het materiaal middels een proces dat methanogese wordt genoemd. Zo produceert elke koe per dag tussen de 200 en 500 gram methaangas die het dier al boerend uitstoot. Niet heel duurzaam dus. Het kost de koe ook nog eens ongeveer 10% van haar energie. Toch zijn de methanogenen essentieel omdat ze de hoeveelheid waterstof (H2) in de pens laag houden.
Slimme strategieën
Wetenschappers hebben van alles geprobeerd om de hoeveelheid methaanuitstoot van veedieren terug te dringen: het aanpassen van het dieet, het toevoegen van chemische remmers en zelfs vaccinaties. Deze strategieën leken allemaal veelbelovend, maar resulteerde vaak in verstoorde maagfuncties van de dieren. Recentelijk bedachten onderzoekers een nieuwe strategie voor het methaanprobleem: de methaan producerende microben vervangen met homoacetogenen. In theorie zouden deze microben niet alleen het voedsel netjes verteren en de hoeveelheid waterstof laag houden, maar in plaats van methaan acetaat produceren én 2-12% meer energie overhouden voor de groei van het dier.
Wie wordt dominant?
Homoacetogenen komen van nature al voor in de pens van herkauwers, maar het zijn de methanogenen die dominant aanwezig zijn en het fermentatieproces leiden. De homoacetogene microben zijn ook te vinden in de voormaag van buideldieren zoals kangoeroes en wallaby’s, maar hier zijn zij degene die het fermentatieproces leiden. De onderzoekers maakten een cultuur van homoacetogenen uit de poep van baby kangoeroes. Deze cultuur van verschillende bacteriesoorten werd gecombineerd met een door de onderzoekers geselecteerde homoacetogeen Acetobacterium woodii. In een reactor simuleerde ze de koeienmaag en keken ze of de nieuwe cultuur van homoacetogenen dominant zou worden over de methanogenen.
Kangoeroepoep-probiotica
En inderdaad. Zodra de methanogenen werden onderdrukt, werden hun taken overgenomen door de homoacetogenen. De onderzoekers voorspellen dan ook dat wanneer herkauwende landbouwdieren zoals koeien van zowel methaanremmers als de kangoeroepoep-probiotica worden voorzien, ze een stuk minder belastend zullen zijn voor het milieu. Ze hopen hun bevindingen nu zo snel mogelijk in de praktijk te brengen om hun hypothese te kunnen testen.
Bron:
Karekar, S. C., & Ahring, B. K. (2023). Reducing methane production from rumen cultures by bioaugmentation with homoacetogenic bacteria. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 47, 102526.