Как грибы могут сделать животноводство экологичным?

животноводство 1

Сегодня грибные культуры применяются буквально во всех областях промышленности: от производства пищевых продуктов и биомедицинского использования до синтеза присадок в автомобильные жидкости и микогенных наночастиц. Сферы, в которых грибы могут принести много пользы, непросто перечислить. Однако одну из них, связанную ни много ни мало с сохранением жизни на планете, нельзя не отметить. Речь пойдет о кормовой базе животноводства.

Как животноводство угрожает жизни на планете?

В секторе животноводства затраты на корма составляют 60-70% от общих. При этом около 25% кормов растительного происхождения становятся отходами, поскольку не перевариваются животными. Неполное переваривание отражается на составе и объемах сточных вод и навоза в животноводстве, что вызывает сопутствующие экологические проблемы. Однако особое значение приобретает связанное с этим выделение парниковых газов, которые приводят к серьезному загрязнению окружающей среды и уже заставили экологов по всему миру забить тревогу.

Выброс парниковых газов, к которым относятся водяной пар, углекислый газ, метан и озон, является одним из факторов эффекта глобального потепления. Из них метан обладает самой высокой парниковой активностью. Среди источников выделения в атмосферу метана едва ли ни первое место занимает животноводство, а именно особенности пищеварительного процесса крупного рогатого скота, чья микрофлора желудочно-кишечного тракта представлена в том числе и метаногенами. Как следствие, неполное переваривание кормов растительного происхождения приводит к метеоризму и выделению метана в результате отрыжки и газоиспускания.

Сегодня эта проблема приобретает такое значение, что на мировом уровне обсуждается даже сокращение поголовья крупного рогатого скота. По мнению специалистов в ближайшей перспективе концентрация метана станет наиболее существенным фактором глобального потепления. А значит для сохранения климата на планете необходимо обеспечить снижение его выбросов. Ученые ищут различные способы снижения метеоризма у крупного рогатого скота, среди которых можно отметить добавку в кормовые смеси различных веществ и морских водорослей. Также ведутся разработки улучшающих пищеварительный процесс генномодифицированных микроорганизмов, но у каждого из этих способов свои недостатки.

Какова же роль грибов в этом драматичном процессе?

животноводство 2
Источник: Adobe Stock/Kimberly Boyles

В качестве полноценного корма крупного рогатого скота или добавок к кормовой смеси широко используются различные виды лигноцеллюлозной биомассы, которую могут эффективно ферментировать грибы, вызывающие белую гниль древесины, например, Trametes versicolor (траметес разноцветный). В результате многочисленных экспериментов было обнаружено повышение питательной ценности и лучшее усвоение крупным рогатым скотом ферментированной кукурузной [1, 2] и пшеничной [3] соломы. При этом присутствие в составе кормов этого гриба не вызвало каких-либо заметных побочных эффектов [4]. Иными словами, если корова ест ферментированный траметесом корм, она больше не выделает метан, или делает это аккуратно, в не вызывающих глобальных опасений количествах.

По результатам проведенных исследований сейчас активно разрабатываются стратегии питания крупного рогатого скота, включающие соответствующую рецептуру и надлежащее использование ферментированных добавок [5].

Статья подготовлена с использованием материалов Михаила Владимировича Вишневского.

Источники:

  1. Zhu Y.S., Zhang H.B., Zhang Y.L., Huang F., 2011. Lignocellulose degradation, enzymes production and protein enrichment by Trametes versicolor during solid-state fermentation of corn stover. African Journal of Biotechnology, 2011, v. 10, pp. 9182–9192.
  2. Planinic M., Zelic B., Cubel I. et al. Corn forage biological pretreatment by Trametes versicolor in a tray bioreactor. Waste Management Resources, 2016, v. 34, pp. 802–809.
  3. Shrivastava B., Thakur S., Khasa Y.P. et al. White-rot fungal conversion of wheat straw to energy rich cattle feed. Biodegradation, 2011, v. 22, pp. 823–831.
  4. Barros A.B., Ferrao J., Fernandes T.A safety assessment of Coriolus versicolor biomass as a food supplement. Food and Nutrition Research, 2016, v. 60, an 29953.
  5. Tan B., Yin Y., 2017. Environmental sustainability analysis and nutritional strategies of animal production in China. Annual Review of Animal Bioscience, 2017, v . 5, pp. 171–184.