3NOPが牛のげっぷ中のメタンを3割減らす

飼料に混ぜて温暖化抑止?

2015.08.10
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牛のげっぷに含まれるメタンの量を測るため、牛の鼻に取り付けられたチューブからガスを採取する。(PHOTOGRAPH BY MARK THIESSEN, NATIONAL GEOGRAPHIC)
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 牛は絶えずげっぷをしている。同時に、げっぷに含まれる温室効果ガス、メタンと二酸化炭素を、大量に空気中へ放出している。米国のメタン排出量の実に26%が、牛のげっぷによるものだ。

 しかし、嘆くことはない。学術誌「Proceedings of the National Academy of Science」に掲載された研究報告によると、3-ニトロオキシプロパノール(3NOP)と呼ばれる成分を牛の飼料に加えると、牛のげっぷに含まれるメタン量が30%まで削減できるという。

 牛だけでなく、ヤギ、羊、バッファロー、そしてラクダなどの反芻動物は、げっぷをするとメタンを放出する。牛が持つ4つの胃のうち、ルーメンと呼ばれる第1胃で発生するメタンは強力な温室効果をもち、そのほとんどはげっぷとして体外へ排出される。メタンガスといえばおならというイメージだが、実はげっぷとして排出される量の方が多い。

 ルーメンの中には数億という微生物が生息し、牛の食べた物を発酵させて「ルーメン液」に変化させ、草などの硬くて繊維豊富な食物の消化を促す。その過程で、大量の水素と二酸化炭素が生まれる。そして、やはりルーメン内に生息するメタン細菌が、これらのガスからメタンを生産する。

 温室効果という点では、メタンはきわめて強力だ。米環境保護庁によると、同じ重量で比較した場合、100年間で気候変動へ与える影響は、メタンの方が二酸化炭素よりも25倍も高いという。つまり、牛のげっぷは環境にとっては有害なのだ。(参考記事:「メタンは善か悪か」

 人口増加に伴い畜産業は成長を続け、環境保護庁は牛のげっぷ問題がこの先さらに深刻になると予測している。

メタンは減り、牛は肥えた

 新成分3NOPの効果を試すために、研究チームはホルスタイン種の若い雌牛48頭の飼料に3NOPを混入し、3カ月間与えた。牛の背中にはバックパックを乗せ、そこから伸びるチューブを牛の鼻へ取り付けた。そして、ハイテク飼料桶からエサを食べる牛が絶え間なく出すげっぷを測定した。

 実験開始からわずか2週間で、げっぷに含まれるメタンの量はおよそ30%減少し、そのレベルは実験期間終了までずっと維持された。特に意外だったのは、牛への悪影響も全く見られなかったことだ。

 食物繊維は問題なく消化され、産乳量にも変化はなく、食欲減退も見られなかった。それどころか、実験期間中に牛の体重が増加するというおまけまでついてきた。牛乳の産出に膨大な体力を使う乳牛には珍しい現象だ。(参考記事:「牛に優しい新人工乳、実験室で生産」

 米ペンシルベニア州立大学の研究者で、論文の筆頭著者アレクサンダー・フリストフ氏によると、メタンの抑制は、温室効果ガスの削減だけではなく、牛にとっても体力の節約という効果をもたらすようだ。その仕組みはまだよく分かっていないが、3NOPがメタンの生成を阻害し、発酵の過程をわずかに変化させて、げっぷをきれいにするとともに、これまでメタン生成に費やしていた体力が余ったので、それが牛の体に蓄積されて体重が増えたと考えられる。

にんにく油やワクチンも試したが・・・

 科学者はこれまで数十年にわたって、牛のげっぷ問題を解決すべく、にんにく油を与えてみたり、抗メタンワクチンを打ってみたり、様々な解決法を模索してきたが、結果は牛の息が臭くなるだけで、メタンの量が変わることはなかった。

 フリストフ氏に言わせれば、ルーメンは「自然界の不思議のひとつ」だそうだ。どのような環境にも容易に適応できるとみえて、メタン量を減らそうという試みはどれも効果が数週間ほどしか続かないのである。

 中には、プラスチックのバックパックを牛の背中に取り付け、集めたメタンをバイオ燃料として利用できないか研究している科学者もいるが、成果はまだ上がっていない。

 フリストフ氏は、3NOPを搾乳中に与える飼料の中に混ぜ込んだり、塩分補給用の鉱塩に添加するなど、与え方を少しばかり工夫すれば、牧草飼育の牛にも穀物飼育の牛にも同じように与えることができるだろうと考えている。

文=Maya Wei-Haas/訳=ルーバー荒井ハンナ

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