Űrhajós táplálék állatoknak
Az állatok mezőgazdasági takarmánytermelése nagy hatással van a környezetre. Az ipari laboratórium fehérjében gazdag mikrobái segíthetnek enyhíteni a hatásokat.
2018. június 21. Potsdami Klímahatáskutató Intézet Kutatási eredmények Hírek Biológiai sokféleség Környezettudomány
Erdőirtás, üvegházhatást okozó gázok kibocsátása, a biodiverzitás csökkenése, a nitrogén csökkenése - a mai szarvasmarha, sertés és csirke mezőgazdasági takarmánytermelése óriási hatással van a környezetre és az éghajlatra. A föld nélküli takarmánytermelés segíthet mérsékelni a mezőgazdasági élelmiszer-ellátási lánc kritikus hatásait. Az ipari laboratóriumok fehérjében gazdag mikrobái valószínűleg a jövőben egyre több hagyományos koncentrált takarmányt fognak felváltani. Egy új tanulmány, amelyet most a Environmental Science & Technology folyóiratban publikáltak, globális szinten először vizsgálja a sertések, szarvasmarhák és csirkék e fehérjetakarmány-helyettesítőjének gazdasági és ökológiai potenciálját a mezőgazdaságban. Ha a szarvasmarhák takarmányának csak 2 százalékát cserélnék mikrobákra, akkor elkerülhető lenne a mezőgazdasági üvegházhatásúgáz-kibocsátás, a szántóföldi földterületek és a mezőgazdaság globális nitrogénveszteségének 5 százaléka.
"A teheneket, sertéseket és csirkéket nagyon fehérjében gazdag takarmánnyal hizlalják. A szántóföldön termesztett fehérjék felét most állatoknak táplálják" - mondja Benjamin Leon Bodirsky, a Potsdami Klímahatáskutató Intézet (PIK) tanulmányának szerzője. Az agrár-élelmiszeripari rendszer drasztikus változásai nélkül a húsban gazdag étrendünkkel együtt járó növekvő élelmiszer és takarmány iránti kereslet valószínűleg folyamatos erdőirtáshoz, a biológiai sokféleség csökkenéséhez, nitrogénszennyezéshez és az éghajlatot befolyásoló üvegházhatású gázok kibocsátásához vezet. A közelmúltban egy új technológiáról folyik a vita, amely csökkentheti ezt a negatív környezeti hatást: a mikrobákat energiával, nitrogénnel és szénnel tenyésztik fehérjepor előállítására. Ezt aztán szójabab helyett állatoknak lehet etetni. A takarmányfehérje növelése az ipari létesítményekben, nem pedig a termőföldön, segíthet enyhíteni a takarmánytermelés néhány környezeti és éghajlati hatását. Mivel a termelés meglehetősen olcsó, a mikrobiális fehérjéknek a támogatások nélkül is koncentrátum-helyettesítővé kell válniuk. "
Az etetés apró változásai jelentős hatással lehetnek a környezetre
A tanulmányhoz a tudósok modellszimulációkat vizsgáltak a mikrobiális fehérjetermelés gazdasági potenciáljáról és környezeti hatásáról. E szimulációk szerint 175-307 millió tonna mikrobát fognak etetni az állatok az egész világon, hogy 2050-re a koncentrált takarmányt helyettesítsék. Ez csak az összes szarvasmarha-takarmány 2 százalékának felel meg. Ez azonban megtakaríthatja a globális szántóterületek, az üvegházhatásúgáz-kibocsátás és a nitrogénveszteség több mint 5 százalékát - nevezetesen a szántók 6, a mezőgazdaságból származó üvegházhatású gázok 7 és a globális nitrogénveszteségek 8 százalékát.
"A gyakorlatban a tenyésztett mikrobák, például baktériumok, élesztő, gombák vagy algák helyettesíthetik a fehérjében gazdag növényeket, például a szójababot vagy a gabonát. Ezt a módszert eredetileg a hidegháború idején fejlesztették ki űrutazásra. Az energia-, szén- és nitrogénműtrágyákat a laboratóriumban ipari termelésre használják fehérjében gazdag mikrobákat használnak "- magyarázza Ilje Pikaar, az ausztrál Queenslandi Egyetem munkatársa.
Új tanulmányuk során a kutatók a mikrobák nemesítésének ötféle módját fontolgatták: Földgáz vagy hidrogén felhasználásával a takarmánytermelés teljesen leválasztható a művelt területről. Ez a föld nélküli termelés elkerüli a mezőgazdasági termelésből származó bármilyen szennyezést, de óriási energiaigénnyel is társul. Alternatív megoldásként a mezőgazdaságból származó cukrot, biogázt vagy szintézisgázt a mikrobák kiváló minőségű fehérjévé finomíthatják. A fotoszintézis alkalmazása azt jelenti, hogy ezekhez a folyamatokhoz nincs szükség külső energiaforrásra, ugyanakkor kevesebb környezeti előnyhöz vezet, egyes esetekben még a nitrogénszennyezés és az üvegházhatásúgáz-kibocsátás növekedéséhez is.
A mikrobiális fehérje önmagában nem elegendő a mezőgazdaság fenntarthatóvá tételéhez
"A mikrobiális fehérje táplálása nem befolyásolja az állatok termelékenységét" - hangsúlyozza Isabelle Weindl, a PIK munkatársa. "Éppen ellenkezőleg, akár pozitív hatása lehet az állattenyésztésre vagy a tejtermelésre. De még ha a technológia gazdaságilag is életképes, ennek az új technológiának a bevezetése még mindig akadályokkal szembesülhet - például kezelési szokásokban, az új technológiák kockázatkerülésében., a piacra jutás hiánya vagy a piaci ösztönzők hiánya. "Azonban a mezőgazdaságban a környezeti károk árazása még versenyképesebbé teheti ezt a technológiát" - mondta Weindl.
"A pozitív eredmények ellenére egyértelmű, hogy a mikrobiális fehérjékre való átállás egyedül a laboratóriumból nem elegendő a mezőgazdaság hosszú távú megváltoztatásához" - mondja Alexander Popp a PIK-től. Az élelmiszer-ellátási lánc környezeti hatásainak hatékony csökkentése érdekében a mezőgazdasági és az élelmiszer-ellátási rendszerben bekövetkező jelentős strukturális változások ugyanolyan szükségesek, mint az étrend megváltoztatása a több zöldség felé. "Környezetünk és éghajlatunk, de saját egészségünk szempontjából is lehetőségünk van arra, hogy az állati termékeket részben több gyümölcs és zöldség elfogyasztásával helyettesítsük. És a technológia további fejlődésével a laboratóriumi mikrobiális fehérje közvetlen is válhat Legyen része étrendünknek - űrhajós étel mindenki számára ".