Anche se la maggior parte dei metanogeni ruminali utilizza l’H2 per ridurre la CO2 a CH4, alcuni possono utilizzare composti contenenti il ​​formiato o il gruppo metile, come il metanolo e la metilammina (Janssen e Kirs, 2008). L’anidride carbonica costituisce il 65% dei gas totali nel rumine (Ellis et al., 1991) e non è un substrato limitante la metanogenesi. Ne consegue che l’H2 è un composto chiave per il controllo della produzione di CH4.

Uno dei principali percorsi biochimici per ridurre le emissioni di CH4 dai ruminanti consiste nel reindirizzamento di H2 lontano dai metanogeni e nella riduzione della sua produzione durante la fermentazione degli alimenti zootecnici che si ripercuote sulle emissioni di gas climalteranti.

I diversi percorsi che potrebbero essere modulati per ridurre la metanogenesi del rumine fornendo microrganismi specifici sono mostrati nella Figura 1.

Fusion utilizza vari microrganismi e varie vie metaboliche per ridurre l’emissione di metano e altri gas serra.

Inibizione competitiva

Propionibacterium freudenreichii

Questo batterio agisce aumentando la competizione per l’idrogeno attraverso la produzione di più propionato nel rumine. Inoltre, molte specie di propionibatteri hanno attività antimicrobica. Pertanto, l’inclusione di Propionibacterium freudenreichii nelle diete dei ruminanti può ridurre la produzione di CH4 attraverso la sua attività antimicrobica e reindirizzando la fermentazione verso la formazione di propionato.

Inoltre, è possibile:

  • Migliorare il metabolismo energetico degli animali da latte, specialmente nel periodo di transizione dalla gestazione all’allattamento poiché i propionibatteri hanno un ruolo importante nella produzione di glucosio (gluconeogenesi), risparmiano gli aminoacidi glucogenici e inibiscono l’ossidazione epatica dei lipidi.
  • Aumentare la sintesi ruminale di propionato che porta a sua volta ad aumentare l’apporto di glucosio alla ghiandola mammaria e di conseguenza ad incrementare la produzione di latte e lattosio.
  • Aumentare il peso e l’efficienza dell’alimentazione.
  • Ridurre l’incidenza di disturbi metabolici come l’acidosi e la chetosi.
Riduttori di nitrati – Nitrosomonas e ANAMOX
La riduzione del nitrato (NO3) agisce come mezzo alternativo per sottrarre idrogeno e quindi limita la produzione di metano enterico. Nel rumine, il nitrato viene prima ridotto a nitrito (NO3 + H2 → NO2− + H2O) e quindi ulteriormente ridotto a N2O. Poiché N2O rappresenta un pericoloso gas serra, risulta interessante utilizzare batteri denitrificanti (Nitrosomonas) che trasformano i nitrati in nitriti e batteri anaerobici (processo Anamox) in grado di trasformare i nitriti in azoto gassoso, utilizzando anche CO2. In questo modo si riducono sia la quantità che il pericolo di emissioni gassose.

 

Riduttori di solfati-Thiobacillus denitrificans
Anche i solfati rappresentano una valida alternativa alla rimozione dell’idrogeno dai batteri metanogeni. Thiobacillus denitrificans è in grado di trasformare i solfati in H2S essendo un accettore di ioni H+. Il genere Thiobacillus infatti ossida lo zolfo inorganico ottenendo energia per il suo metabolismo ed è inoltre in grado di utilizzare l’NO3 invece dell’O2 riducendo l’accumulo di nitriti nel rumine.

Si raccomanda:

I ruminanti possono utilizzare solo acidi grassi a catena lunga saturi. Pertanto, tutti gli acidi grassi insaturi devono essere prima ossidati usando idrogenioni, che vengono sottratti dal possibile uso da parte dei batteri metaniferi. L’uso di acidi grassi altamente insaturi contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra da parte dei ruminanti. Tra gli oli più adatti a questo uso dobbiamo citare l’olio di semi di lino o in alternativa la farina di lino estrusa.

Cosa ci aspettiamo? Akron con Fusion, oltre a contribuire con specifici metaboliti ad azione catalitica in grado di migliorare e sostenere il metabolismo e l’assorbimento dei nutrienti apportati dalla razione, che di per sé aiutano a ridurre l’emissione di gas serra da parte dei ruminanti, ha implementato le sue funzioni durante fase di concentrazione, con un processo fermentativo in grado di sottrarre enormi quantità di protoni dai batteri metaniferi. L’obiettivo è ottenere una riduzione del 25-35% delle emissioni di gas serra con il solo utilizzo di Fusion. Le verifiche sperimentali sono state affidate al Prof. Trevisi dell’Università Cattolica S. Cuore di Piacenza ed al più presto saranno rese note.

BIBLIOGRAFIA

1 – Alazzeh, A.Y., H. Sultana, K.A. Beauchemin, Y. Wang, H. Holo O.M. Harstad and T.A. McAllister, 2013. Using strains of propionibacteria to mitigate methane  emissions  in  vitro . Acta Agric. Scand. Sect. A-Anim. Sci., 62: 263-272.

2 – Van Zijderveld SM, Gerrits WJJ, Apajalahti JA, Newbold JR, Dijkstra J, Leng RA, Perdok HB. Nitrate and sulfate: effective alternative hydrogen sinks for mitigation of ruminal methane production in sheep. J Dairy Sci. 2010;93:5856–5866. doi: 10.3168/jds.2010-3281

3 – Van Zijderveld SM, Gerrits WJJ, Dijkstra J, Newbold JR, Hulshof RBA, Perdok HB. Persistency of methane mitigation by dietary nitrate supplementation in dairy cows. J Dairy Sci. 2011;94:4028–4038. doi: 10.3168/jds.2011-4236

4 – VARGAS J.E., ANDRÉS S., YÁŃEZ RUIZ D.R., LÓPEZ S., 2011 – The effect of olive, sunflower or linseed oils on the fermentation pattern and methane production in the rumen simulating technique. In: Ranilla M.J., Carro M.D., Ben Salem H., Morand-Fehr P. (eds.). Challenging strategies to promote the sheep and goat sector in the current global context. Zaragoza: CIHEAM / CSIC / Universidad de León / FAO, pp. 163-168 (Options Méditerranéennes : Série A. Séminaires Méditerranéens; n. 99).

5 – CZERKAWSKI J.W., CHRISTIE W.W., BRECKENRIDGE G., HUNTER M.L.,1975 – Changes in rumen metabolism of sheep given increasing amounts of linseed oil in their diet. British Journal of Nutrition 34, 25-44.

6 – MARTIN C., ROUEL J., JOUANY J.P., DOREAU M.,CHILLIARD Y., 2008 – Methane output and diet digestibility in response to feeding dairy cows crude linseed, extruded linseed, or linseed oil. Journal of Animal Science 86 (10), 2642-2650.

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