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【食物營養】甲烷是最簡單的有機物也是含碳量最小的烴,含氫量最大

甲烷是最簡單的有機物,也是含碳量最小(含氫量最大)的烴。導致溫室效應的老大是二氧化碳,甲烷就是老二了。

而且,大多數人為導致的甲烷排放均來自牲畜。

反芻動物,例如牛,綿羊和山羊,它們的胃部被進化得能夠不易消化的植物材料。這種獨特的能力源於反芻動物的胃的四個倉室,尤其是瘤胃腔,其中包含多種不同的微生物,能夠發酵飼料並將其分解成營養物。

此過程還會產生牛的身體無法吸收的副產品,例如二氧化碳和氫氣。產甲烷的微生物稱為產甲烷菌,利用這些化合物形成甲烷,並將其排出牛體。

大約70%的農業甲烷來自腸道發酵,但是這可不能怪奶牛,農場主為了省錢,餵食不易消化的飼料,才會導致奶牛屁中甲烷含量那麼高。

全球大約有10億頭奶牛。所以降低放屁產生的甲烷,是真的能有效的緩解溫室效應的。聽起來有點傻傻的,不過科學家正在以降低奶牛放屁含甲烷量而努力。在2015年的時候,他們發現以含紅海藻(Asparagopsis)新增劑飼料為食的奶牛,居然能降低屁中的甲烷含量。

2019年,加州大學戴維斯分校的副校長兼動物科學教授ERMIAS KEBRIAB對紅海藻治理牛屁的效用進行研究,研究表明:每天用大約10盎司的海藻補充奶牛的飼料,可減少多達67%的甲烷排放。

在實驗過程中,科學家給牛們餵了三種不同的飲食。草料,新鮮的草和穀物。結果,最便宜的草料,奶牛消化後,釋放出的甲烷最多,吃穀物釋放的最少。好傢伙,貴一點真的好很多,雖然只是對大氣環境,不是對養殖者們。

之後,科學家在三種食物中加入了同量的紅海藻。草料飼養的牛放的屁能減少33%-52%的甲烷,新鮮草和穀物飼養的牛最高達到了70%!這種差異可能反映了牛消化低纖維飲食,腸道中產生甲烷所涉及的酶水平較低。

奶牛們雖然不怎麼挑食,但是突然吃到全新的口味,也得要花一些時間才能適應,好在這些乾飯牛一般一週內就能適應。

不過吃了紅海藻,牛的氫氣釋放量最多可以增加了750%,好在氫氣對環境的影響是各種氣體中最小的,所以這波還是賺的。

實驗中,還有一個意外的發現:添加了紅海藻的飼料,牛食用後轉化為體重的效率比採用常規飲食的牛高出20%。這種好處可以降低農民的生產成本,因為他們需要購買更少的飼料。這裡還有跟更精準的資料,如果一個養殖者同時飼養了1000頭牛,給牛們喂高能量的飲食以生長和增加肌肉,則每年可以將飼料成本降低40,320美元至87,320美元,具體取決於牛食用了多少紅海藻,畢竟紅海藻便宜啊!

科學家們真是想得很周到,肯定有人會擔心喂紅海藻影響肉質。他們請了好多人來品嚐研究中飼養的肉,沒有發現食用海藻的牛的肉與未食用海藻的牛的肉之間在柔軟度,多汁性或風味上沒有任何區別。

這麼殘酷(好吃)的實驗,希望下次可以找我。

不過紅海藻餵養,現在處於“想得都很美”的階段。將海藻作為牛飼料新增劑商業化將涉及許多步驟。首先,科學家將需要開發水產養殖技術,以在海洋或陸地上的水箱中大規模生產海藻。而且相關部門必須批准將海藻用作商業牛的飼料補充劑。

但不管怎麼說,如果真的實現了。以後氣候變暖,不能怪我們的牛牛了。

1-The Conversation——Ermias Kebreab

2-Feeding cows seaweed daily can sharply reduce their contribution to climate change——ERMIAS KEBRIAB,BREANNA ROQUE

3-汪序。    《最簡單的有機物——甲烷》中的探究設計與分析.

4-所有圖片均來源於網路,除了頭圖尾圖,侵權聯絡刪除。

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