Đại học Tohoku làm rõ các đặc điểm sinh lý của bò thịt có phát thải khí mê-tan cao
Lượng khí nhà kính thải ra ở Nhật Bản là 1,15 tỷ tấn vào năm 2022, 32,2 triệu tấn trong đó (2,8%) đến từ lĩnh vực nông nghiệp. Khí mê-tan có nguồn gốc từ quá trình lên men trong các kênh nuôi gia súc nhai lại, bao gồm cả gia súc, tạo ra khoảng 24% khí nhà kính nông nghiệp, vì vậy lĩnh vực chăn nuôi đang phát triển thức ăn chăn nuôi làm giảm khí mê-tan và nghiên cứu các đặc điểm của gia súc có cao và phát thải khí mêtan thấp. Đối với những nghiên cứu này, cần phải làm rõ các đặc điểm sinh lý của từng cá thể theo lượng khí mê-tan phát thải của họ.
Mô hình do nhóm đề xuất liên quan đến các thông số sinh lý và bảng điểm gan liên quan đến phát thải khí mê-tan cao ở bò đen Nhật Bản.
Kim, M., Masaki, T., Ikuta, K. và cộng sự. Các phản ứng sinh lý và sự thích nghi với sản xuất khí metan cao ở bò đen Nhật Bản. Đại diện khoa học 12, 11154 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-15146-1 (CC bằng 4.0)
Một nhóm do Giáo sư Sanggun Roh thuộc Trường Cao học Khoa học Nông nghiệp, Đại học Tohoku, đã làm việc với Trung tâm Công nghệ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản tỉnh Hyogo để làm rõ rằng nồng độ insulin và các thể xeton trong máu và axit propionic và butyrate trong chất lỏng dạ cỏ là những yếu tố quan trọng trong việc dự đoán lượng khí mêtan thải ra. Công trình của họ đã được xuất bản trên tạp chí Scientific Reports.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm 21 con ngựa đực giống Nhật Bản (12 tháng tuổi, trọng lượng trung bình 335,6 ± 19,8 kg), đo lượng khí mê-tan trong giai đoạn vỗ béo sớm (13 tháng), vỗ béo trung bình (20 tháng) và vỗ béo muộn (28 tháng), và thu thập máu, dịch dạ cỏ và mô gan. Nhóm đã tính toán lượng phát thải mêtan còn lại từ sự khác biệt giữa các phép đo mêtan của họ và lượng phát thải ước tính từ lượng thức ăn, chọn nhóm phát thải mêtan cao (HME, sáu con gia súc) và nhóm phát thải mêtan thấp (LME, sáu con gia súc), và so sánh máu thành phần, đặc điểm dịch dạ cỏ và bảng điểm gan của từng nhóm. Họ cũng sử dụng hiệu suất cho ăn như tăng trọng trung bình trong một ngày trong các giai đoạn vỗ béo và các đặc điểm của thân thịt như trọng lượng thân thịt, số BMS và vùng xương sườn để phân tích toàn diện thông tin trao đổi chất sinh lý.
Kết quả của họ cho thấy insulin trong máu và cơ thể xeton cao ở nhóm HME, và nồng độ axit amin cao ở nhóm LME. Khi nói đến chất lỏng dạ cỏ, nhóm HME có axit propionic thấp và nồng độ butyrate cao. Nhóm đã xác nhận sự khác biệt trong biểu hiện di truyền của ATP6 và RRAD, có liên quan đến chuyển hóa glucose, khi so sánh các transcriptomes ở gan. Họ không xác nhận bất kỳ sự khác biệt đáng kể nào về hiệu suất thức ăn hoặc các đặc điểm thân thịt.
Những kết quả này cho thấy khả năng gia súc phát thải khí mê-tan cao tích cực sử dụng các axit amin in vivo để bù đắp năng lượng bị mất do sản sinh khí mê-tan, và insulin khuyến khích sự di chuyển của các axit amin từ máu đến các mô. Mặt khác, ở gan, người ta cho rằng sự biểu hiện của các gen liên quan đến chuyển hóa glucose được điều chỉnh phù hợp với sự gia tăng thải khí mêtan, do đó duy trì nồng độ glucose trong cơ thể.
Các thông số sinh lý rõ ràng có liên quan đến sản sinh khí mêtan trong nghiên cứu này có thể được sử dụng để phát triển các kỹ thuật giảm khí mêtan ở bò đen Nhật Bản. Hơn nữa, người ta hy vọng rằng mối quan hệ giữa sự sản sinh khí mêtan và các đặc điểm sinh lý sẽ cung cấp những quan điểm mới cho nghiên cứu về quá trình khử khí mêtan.
