Krávy, stejně jako ovce, kozy a jeleni, si rády ulevují od plynů nahromaděných při trávení potravy říháním. Uvolňují přitom však metan, jeden z nejsilnějších skleníkových plynů, a tak významně přispívají k oteplování klimatu.

Vědcům se nyní podařilo zjistit, co, respektive kdo, stojí za nadměrnou produkcí metanu při zpracování potravy v kravských žaludcích. Pomůže tato znalost snížit emise metanu, aniž by byla ohrožena produkce masa a mléka?.

„Nálevníci tvoří asi čtvrtinu mikrobů, kteří žijí v bachoru skotu, ale nebyli příliš studováni,“ říká Ivan Čepička, protistolog z Univerzity Karlovy v Praze, který se na studii nepodílel. V bachoru, první žaludku přežvýkavců, se fermentuje a rozkládá tráva a další rostliny.

Při tom vzniká velké množství metanu a oxidu uhličitého. Dle odborníků jsou právě skot, ovce, kozy a jeleni zodpovědní za asi 30 % metanu produkovaného zemědělstvím.

Přežvýkavci stojí za 30 % metanu ze zemědělství

Metan je po oxidu uhličitému druhým nejdůležitějším skleníkovým plynem, který má na svědomí globální oteplování. I když je ho v atmosféře mnohem méně než CO2, jeho schopnost zachycovat teplo je v krátkodobém horizontu mnohem agresivnější.

V horizontu 20 let je metan 80krát silnější než CO2, v horizontu 100 let asi 20 až 30krát silnější. Na rozdíl od CO2 je ale jeho životnost přibližně 10 až 12 let, něž zoxiduje, proto je omezení emisí metanu považováno za rychlou brzdu pro zpomalení oteplování planety v nejbližších desetiletích.

Čínští vědci nyní provedli kategorizaci DNA nálevníků žijících v bachorech skotu a dalších přežvýkavců. Objevili 65 druhů nálevníků, z nichž 45 nikdy nebylo testováno na DNA. Tyto druhy spadají do hlavních skupin:

Vestibuliferida a Entodiniomorphida a dalších neklasifikovaných čeledí. „Tento katalog nálevníků je pro vědce, kteří studují mikrobiologii přežvýkavců, pokladnicí informací,“ říká Rainer Roehe ze skotské Rural College v Midlothianu, kde zkoumá, jak genetika skotu ovlivňuje mikroby žijící v jejich bachorech.

Knihovna nálevníků z bachoru skotu

Sestavení takových knihoven je obtížné, protože nálevníci mají mnoho repetitivní DNA a často si ji vyměňují s jinými mikroby. To ztěžuje čtení částí DNA a rozlišování, která DNA skutečně patří nálevníkům, oproti kontaminaci z jiných organismů.

Aby se čínští vědci vyhnuli problému s kontaminací, museli pro provedení svých studií izolovat jednotlivé buňky nálevníků. Tým zkoumal 100 dojnic a zjistil, že čím více nálevníků skot měl, tím více měl i mikrobů produkujících metan, což mělo za následek i větší produkci metanu těmito zvířaty.

Předchozí výzkumy ukázaly, že vodík produkovaný některými nálevníky může stimulovat mikroby zvané archea k tvorbě metanu. Ovšem nebylo jasné, jak tito nálevníci vodík produkuji. Nyní se vědcům podařilo zjistit, že k tomu dochází v organelách zvaných hydrogenosomy, které jsou vlastně extrémně modifikovanými mitochondriemi, jež produkují energii pro buňku.

Za normálních okolností mají hydrogenosomy dvojitou membránu stejně jako mitochondrie, ovšem u nálevníků jsou obaleny pouze jedinou membránou.

Odstraněním nálevníků k nižším emisím metanu

Hydrogenosomy se u nálevníků nacházejí na vlasových výběžcích zvaných řasinky, takže jim dodávají jejich chlupatý vzhled. Vědci zjistili, že nálevníci z čeledi Vestibuliferida jsou obzvláště chlupatí a mají více hydrogenosomů, čímž stimulují větší produkci metanu, než Entodiniomorphida.

„Strategie k odstranění nálevníků z čeledi Vestibuliferida z bachoru nebo k potlačení jejich růstu tak mohou snížit množství metanu v říhání přežvýkavců,“ naznačují čínští vědci.

„Pokusy vyhladit tyto nálevníky z bachoru sice vedly k poklesu produkce metanu, ovšem za cenu snížené produkce mléka a masa,“ podotýká Todd Callaway, mikrobiolog a nutriční specialista pro přežvýkavce na University of Georgia v Athénách.

Navíc udržování těchto prvoků mimo bachor skotu je náročné, krávy musí být izolovány v uzavřených stájích ve vzdálenosti alespoň 200 metrů od sebe a musí jim být podáváno sterilizované krmivo, jinak dochází k přenosu nálevníků vzduchem.

Znalost fyziologických rozdílů mezi druhy těchto prvoků by podle něj však mohla pomoci při navrhování ošetření k odstranění specifických druhů, aby se snížily emise metanu, aniž by byla ohrožena produkce mléka a masa, ovšem zatím se jedná o hudbu budoucnosti.

Zdroj: Science News