憨態(tài)可掬的奶牛打嗝，竟能與全球變暖掛鉤？近年來，新西蘭對農(nóng)場主征收“打嗝稅”，英國政府推廣甲烷抑制劑飼料，多國將“牛打嗝減排”列為氣候治理難題。2025年，“牛打嗝抑制劑”更被《麻省理工科技評論》評為“十大突破性技術(shù)”之一。這背后究竟藏著怎樣的科學(xué)奧秘？來聽聽南京農(nóng)業(yè)大學(xué)成艷芬教授的看法。

牛打嗝為何“威力”驚人？

成艷芬介紹，牛吃草后，瘤胃里面的微生物會把草轉(zhuǎn)換成氫氣，氫氣隨后會有兩種轉(zhuǎn)化途徑：一種途徑會生成揮發(fā)性脂肪酸，供動物機體利用；另外一種途徑就是生成甲烷，甲烷會以打嗝的形式排放到空氣中。

甲烷是第二大溫室氣體，它的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20多倍。全球約10億頭牛每年排放的甲烷占人類活動總排放量的14.5%，一頭奶牛每日排放的甲烷量甚至超過一輛小型汽車。

抑制劑

如何“精準(zhǔn)狙擊”甲烷？

據(jù)成艷芬介紹，牛打嗝抑制劑就是減少牛甲烷排放的產(chǎn)品，可以從甲烷生成的途徑來認識它的作用原理。牛的瘤胃里有一種微生物叫產(chǎn)甲烷菌，會將氫氣變成甲烷，在這個過程中，有一種酶叫作MCR。專門抑制甲烷菌的這類產(chǎn)品就是MCR的相似物，可以抑制產(chǎn)甲烷菌，進一步阻斷氫氣向甲烷的轉(zhuǎn)化。例如帝斯曼的產(chǎn)品Bovaer，靶標(biāo)就是產(chǎn)甲烷菌，可以靶向性地減少氫氣往甲烷的生成。紅藻衍生品這種飼料補充劑，也是通過抑制產(chǎn)甲烷菌的活性，來減少甲烷的產(chǎn)生。

成艷芬表示，因為這類產(chǎn)品會把甲烷菌殺死，直接阻止甲烷生成，短期效果會非常明顯；最大的缺點是長期效果不好。“瘤胃是一個生態(tài)系統(tǒng)，對于生態(tài)系統(tǒng)來說，它最大的特征就是會有一個自我調(diào)節(jié)功能。”成艷芬稱，“當(dāng)一類甲烷菌被抑制了之后，生態(tài)系統(tǒng)會自我調(diào)節(jié)，讓它再恢復(fù)過來，所以長期的效果就沒有那么明顯。”成艷芬強調(diào)，在抑制甲烷菌的同時，這類產(chǎn)品還有一個非常大的影響：“氫氣沒有地方去了，它會在瘤胃里積累，瘤胃的整個功能會產(chǎn)生紊亂，動物會不健康。”

破解難題

讓氫氣“變廢為寶”

“氫氣還有另外的一條途徑，就是可以生成揮發(fā)性脂肪酸供機體利用，我們需要想辦法讓氫氣更多地生成揮發(fā)性脂肪酸，生成揮發(fā)性脂肪酸之后，甲烷自然就減少了。”成艷芬介紹說，現(xiàn)在很多產(chǎn)品有這個功能，她所在團隊也在開發(fā)。

這類產(chǎn)品主要是提高氫氣往揮發(fā)性脂肪酸生成的轉(zhuǎn)化效率，可以提升細菌的代謝、真菌的代謝、原蟲的代謝等微生物的轉(zhuǎn)化效率。“因為它是基于整個瘤胃生態(tài)系統(tǒng)來考慮的，效果會比較明顯，長期效果也會比較好、比較穩(wěn)定。還有一個最大的優(yōu)點，可能是動物的生產(chǎn)效率會有很明顯的提升。”成艷芬教授進一步補充道。

成艷芬表示，我國在碳減排方面做了非常多的工作，從畜牧業(yè)碳減排方面來說，有很多項目支持開展這方面的研究。目前她負責(zé)的課題組正在做兩件事：“第一是了解清楚國內(nèi)牛羊到底排放了多少甲烷，需要有一個非常明確的值；第二，在這個基礎(chǔ)上，我們有沒有方法和措施、有沒有很好的產(chǎn)品，去把甲烷的量降低20%。”成艷芬教授表示，在牛羊甲烷減排方面，有很多科研項目支持全球科研人員開展機制方面的研究以及產(chǎn)品研發(fā)，“有一個全球的聯(lián)盟，叫作全球甲烷聯(lián)盟，聯(lián)盟去年資助了一個項目，這個項目就是專門關(guān)注瘤胃產(chǎn)甲烷這些微生物的功能，希望能夠找到減少碳排放的新途徑、新方案”。

【江蘇科技報】牛打嗝使全球變暖？ 專家給牛開了“消氣丸”

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