Исследование показывает, что микробы в кишечнике скота вносят вклад в выбросы парниковых газов

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) охарактеризовала рост выбросов углекислого газа, метана и закиси азота как «возросший до беспрецедентного уровня». По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), атмосферная концентрация метана, парникового газа, примерно в 28 раз более мощного, чем CO₂, с XVIII века неуклонно растет и теперь на 50% превышает доиндустриальный уровень, составляя более 1800 частей на миллиард.

Пятая часть выбросов метана приходится на домашний скот, такой как крупный рогатый скот, овцы и другие жвачные животные. Однако количество производимого метана существенно различается у отдельных животных одного вида. Чтобы выяснить причину, международная группа ученых во главе с Объединенным институтом генома Министерства энергетики США (DOE JGI) в сотрудничестве с новозеландской компанией AgResearch Limited использовала методы высокопроизводительного секвенирования ДНК для изучения содержимого рубца овец и роли микробиома (сообщества микробов) в этом процессе. Исследование было опубликовано 6 июня 2014 года в журнале Genome Research.

«Мы хотели понять, почему одни овцы производят много, а другие — мало метана», — сказал директор DOE JGI Эдди Рубин. «Исследование показывает, что за эту разницу ответственен исключительно микробиом». Ученые проанализировали микробиомы десяти овец с разным уровнем выбросов метана. В рубце овец с низкими выбросами был повышен уровень одного конкретного вида метаногенов (Methanosphaera), тогда как у овец с высокими выбросами доминировала другая группа (Methanobrevibacter gottschalkii).

Ключевым открытием стало то, что определяющим фактором является не столько состав микробиома, сколько транскрипционная регуляция генов, вовлеченных в производство метана, внутри существующих микробов. Это указывает на новые возможные цели для смягчения выбросов метана на уровне микробиома. Как отмечает старший научный сотрудник AgResearch Limited Грэм Аттвуд, для внедрения низкометановых животных в стада фермерам нужен стимул, например, лучшие показатели животных или возможность получения углеродных кредитов.