紅藻飼料透過調控瘤胃微生物降低乳牛甲烷排放

畜牧業甲烷排放與氣候議題背景

　　畜牧業是全球溫室氣體排放的重要來源，其中反芻動物在消化過程中產生的甲烷被視為主要排放來源之一。由於甲烷的暖化效應約為二氧化碳的27倍，如何降低反芻動物甲烷排放，已成為氣候治理的關鍵議題。

紅藻添加對瘤胃微生物代謝之影響

　　美國加州大學(University of California)研究團隊，針對在牛隻飼料中添加紅藻(Asparagopsis)的減排效果與作用機制進行分析。研究團隊透過分析牛隻瘤胃中的微生物群落，發現紅藻會抑制產甲烷古菌的關鍵代謝酶，使原本用於產生甲烷的氫氣在瘤胃中累積。添加紅藻可有效降低甲烷排放約60%，同時氫氣產量增加約367%，飼料轉換效率在部分研究中最高可提升約74%。顯示此技術不僅具有減碳效果，也可能提高畜牧生產效率。

氫氣轉化途徑與瘤胃細菌作用機制

　　研究同時發現一種瘤胃細菌(Duodenibacillus)，能將氫氣轉化為琥珀酸，進一步用於蛋白質合成，形成替代的能量代謝途徑。透過基因分析顯示，此瘤胃細菌具有多種利用氫氣的代謝機制，可將氫氣與硝酸鹽或延胡索酸結合進行能量轉換，並透過特殊的氫化酶系統在瘤胃環境中取得競爭優勢，有助於抑制甲烷生成微生物。

瘤胃微生物調控與減碳策略發展

　　整體而言，紅藻飼料可透過改變瘤胃微生物生態，使氫氣從產甲烷途徑轉向其他代謝途徑，進而降低甲烷排放。未來可嘗試培養或工程化此類氫氣利用細菌，發展出不依賴飼料添加劑的微生物調控策略，為畜牧業提供更長期且穩定的減碳方案。

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