Enterik fermantasyon - Enteric fermentation

Avustralya'da koyunlardan solunan metanı yakalamak için deney

Enterik fermantasyon , karbonhidratların mikroorganizmalar tarafından bir hayvanın kan dolaşımına emilmek üzere basit moleküllere parçalandığı bir sindirim sürecidir. Dünyanın birçok yerinde insanların, enterik fermantasyon yoluyla sindirilen hayvanlara tarımsal olarak bağımlı olması, metan emisyonlarının artmasındaki faktörlerden biridir .

Ruminantlar

Geviş getiren hayvanların bir sahip olanlardır işkembe atlaması . Bir rumen, neredeyse yalnızca sığır , geyik ve deve gibi bazı artiodaktil memelilerde bulunan ve tek mideli (yani, "tek odacıklı mideli ") hayvanlar olan selülozla güçlendirilmiş sert bitkileri ve tahılları yemelerini sağlayan çok odalı bir midedir. insanlar , köpekler ve kediler sindiremezler.

Metan (CH olduğunda Enterik Fermentasyon cereyan 4 mikrobik fermentasyon yer aldığı gibi) rumende üretilir. Rumende 200'den fazla mikroorganizma türü bulunur, ancak bunların sadece %10'u sindirimde önemli bir rol oynar. CH çoğu 4 yan edilir geğirdi hayvanın, ancak, CH küçük bir yüzdesi 4 de üretilir kalın bağırsak gibi üzerinden geçirilen gaz çıkarma .

Metan emisyonları, küresel sera gazı emisyonlarına önemli bir katkıdır . İPCC metan CO kadar fazla yirmi kat etkili olduğunu rapor 2 atmosferde ısı bindirme de - Not olsa önemli ölçüde daha küçük miktarlarda üretilir. Metan ayrıca hayvan için brüt enerji alımının %2 ila %12'si arasında değişen önemli bir enerji kaybını temsil eder. Bu yüzden, enterik CH üretimini azaltarak 4 hayvan üretimi değiştirmeden geviş getiren hayvanlarda her iki küresel sera gazı emisyonlarının azaltılması için bir strateji olarak ve yem dönüşüm verimliliğinin arttırılmasını geliştirilmesi için bir araç olarak tercih edilir. Avustralya'da geviş getiren hayvanlar, sera gazı katkısının yarısından fazlasını metandan karşılamaktadır. Avustralya azaltmak çok yardımcı olması için sığır için gönüllü aşılama programını uygulamıştır şişkinlik CH üretilen bu 4 .

Ancak Avustralya'da ineklerden %80 daha az metan üretebilen geviş getiren kanguru türleri vardır . Bunun nedeni, Macropodids, rumen ve sindirim sistemlerinin diğer kısımlarının bağırsak mikrobiyotasına Succinivibrionaceae familyasına ait bakterilerin hakim olmasıdır . Bu bakteriler, lignoselüloz bozunmasının son ürünü olarak süksinat üretebilir ve son ürün olarak az miktarda metan üretir. Özel metabolik rotası, metan oluşumunu önleyerek diğer proton alıcılarını kullanmasına izin verir.

deneysel yönetim

Enterik fermantasyon, 2000'den 2009'a kadar Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük ikinci antropojenik metan emisyonu kaynağıydı. 2007'de, enterik fermentasyondan kaynaklanan metan emisyonları, 139 teragram karbondioksit eşdeğerinde (Tg CO2) Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen net sera gazlarının %2.3'ü idi. 2 ) 6087,5 Tg CO toplam net emisyon üzerinden 2 . Bu nedenle bilim adamları, mikrobiyal mühendisliğin yardımıyla, doğal veya antropojenik süreçleri değiştirmek için mikrobiyomun kullanılmasıyla, Macropodidae mikrobiyotasını taklit ederek güçlü metan üreticilerinin işkembesinin mikrobiyota bileşimini değiştirebileceğimize inanıyorlar .

Son çalışmalar, bu tekniğin uygulanmasının mümkün olduğunu iddia ediyor. Bu çalışmalardan birinde bilim adamları, farklı beslenme değişiklikleriyle insan mikrobiyotasındaki değişiklikleri analiz eder. Başka bir çalışmada, araştırmacılar, çeşitli hastalıkları önlemek veya tedavi etmek için mikrobiyotanın özelliklerini manipüle etmek için yeni yollar geliştirmek için farklı değişiklikleri karşılaştırmak için gnotobiyotik farelerde bir insan mikrobiyotası tanıtıyorlar .

Asparagopsis taxiformis , in vitro çalışmalarda metan emisyonlarını önemli ölçüde azalttığı gösterilen bir alg türüdür. Bununla birlikte, in vivo hiçbir kanıt yoktur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Johnson, KA; Johnson, DE (2016-08-01). "Sığırlardan kaynaklanan metan emisyonları" . Hayvan Bilimi Dergisi . 73 (8): 2483–2492. doi : 10.2527/1995.7382483x . ISSN  0021-8812 . PMID  8567486 . Arşivlenmiş orijinal 2017-08-29 tarihinde . 2019-03-17 alındı .
  2. ^ Martin, C.; Morgavi, DP; Doreau, M. (2010-03-01). "Geviş getiren hayvanlarda metan azaltımı: mikroptan çiftlik ölçeğine" . Hayvan . 4 (3): 351–365. doi : 10.1017/S1751731109990620 . ISSN  1751-732X . PMID  22443940 .
  3. ^ Avustralya Sera Dairesi, "Ulusal Sera Gazı Envanteri", Canberra ACT, Mart 2007.
  4. ^ Tammar Wallabies PB Pope'dan Düşük Metan Emisyonlarında Etkilenen Succinivibrionaceae İzolasyonu, Science 333, 646 (2011)
  5. ^ Yönetici Özeti - ABD Sera Gazı Emisyonları ve Lavabo Envanteri: 1990-2009 - ABD Çevre Koruma Ajansı, Nisan, 2011; : mevcut http://www.epa.gov/climatechange/emissions/downloads11/US-GHG-Inventory-2011-Executive-Summary.pdf Arşivlenen de 2011-08-16 Wayback Machine
  6. ^ ABD Sera Gazı Emisyonları ve Lavabo Envanteri: 1990-2007 - ABD Çevre Koruma Ajansı, Nisan, 2009; şu adreste bulunabilir: http://www.epa.gov/climatechange/emissions/downloads09/ExecutiveSummary.pdf Arşivlendi 2009-11-03 Wayback Machine'de
  7. ^ Wu, Gary D.; ve diğerleri (2011). "Uzun Vadeli Diyet Modellerini Bağırsak Mikrobiyal Enterotipleri ile Bağlama" . Bilim . 334 (6052): 105-108. Bibcode : 2011Sci...334..105W . doi : 10.1126/science.1208344 . PMC  3368382 . PMID  21885731 .
  8. ^ İnanç, Jeremiah J. (2011). "Gnotobiyotik Farelerde Bir İnsan Bağırsak Mikrobiyotasının Diyete Tepkisini Tahmin Etmek" . Bilim . 334 (6038): 101–104. Bibcode : 2011Sci...333..101F . doi : 10.1126/science.1206025 . PMC  3303606 . PMID  21596954 .
  9. ^ Kinley, Robert D.; Nys, Rocky de; Vucko, Matthew J.; Machado, Lorenna; Tomkins, Nigel W. (9 Şubat 2016). "Kırmızı makroalg Asparagopsis taxiformis, rumen sıvısı ile in vitro fermantasyon sırasında metan üretimini azaltan güçlü bir doğal antimetanojeniktir" . Hayvansal Üretim Bilimi . 56 (3): 282–289. doi : 10.1071/AN15576 . 2018-07-02 tarihinde kaynağından arşivlendi . 2019-03-17 alındı .

Atıf yapılmayan referanslar

  1. MJ Gibbs ve RA Leng, "Hayvanlardan Metan Emisyonları", Metan ve Nitröz Oksit, Uluslararası IPCC Çalıştayı Bildiriler Kitabı, Amersfoort, Hollanda, s. 73–79, Şubat 1993.
  2. Devlet Çalışma Kitabı: Sera Gazı Emisyonlarını Tahmin Etme Metodolojisi, EPA 230-B-92-002, ABD Çevre Koruma Ajansı, Politika, Planlama ve Değerlendirme Ofisi, Washington, DC, 1995.
  3. Uluslararası Antropojenik Metan Emisyonları: 1990 için Tahminler, EPA-230-R-93-010. ABD Çevre Koruma Ajansı, Küresel Değişim Bölümü, Hava ve Radyasyon Ofisi, Washington, DC, 1994.
  4. P. Crutzen ve diğerleri, Evcil Hayvanlar, Yabani Ruminantlar, Diğer Otçul Fauna ve İnsanlar Tarafından Metan Üretimi, Tellus, 38B(3-4): 271–284, 1986.
  5. Amerika Birleşik Devletleri'nde Antropojenik Metan Emisyonları: 1990 İçin Tahminler, Kongreye Rapor, ABD Çevre Koruma Ajansı, Hava ve Radyasyon Ofisi, Washington, DC, 1993.
  6. Sera Gazı Envanteri Çalışma Kitabı, İklim Değişikliği Üzerine Hükümetlerarası Panel/Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü, Paris, Fransa, s. 4.1-4.5, 1995.