Une découverte pourrait réduire les émissions de méthane d’origine animale

//  26 décembre 2019  //  Dossiers, Production durable et environnement  //  Commentaires fermés

31dec2019-2

Une équipe scientifique identifie les enzymes du rumen qui contrôlent la principale source d’énergie des microbes producteurs de méthane.

Dans la quête mondiale de réduction des gaz à effet de serre, trouver des moyens de réduire les émissions de méthane du bétail est devenu une priorité.

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par des scientifiques de l’Université d’Ortago en Nouvelle-Zélande a identifié les principaux microbes et enzymes du rumen qui contrôlent l’approvisionnement en hydrogène, la principale source d’énergie pour les microbes producteurs de méthane appelés méthanogènes.

Tiré de The Western Producer – par Margaret Evans – Publié le 19 décembre 2019
| Traduction et adaptation libre par la rédaction |

Des scientifiques des universités de Monash en Australie, de l’Illinois aux États-Unis et d’Hokkaido au Japon ont collaboré au projet.

Selon le rapport, les méthanogènes utilisent l’hydrogène moléculaire et d’autres substrats pour réduire le dioxyde de carbone en méthane. Compte tenu de l’effet des microbes sur les gaz à effet de serre, de nombreux programmes dans le monde sont en cours pour atténuer la production de méthane des ruminants.

Agriculture Canada a effectué des recherches sur les stratégies d’alimentation, les additifs et les rendements de conversion des aliments pour réduire l’influence des aliments du bétail et des émissions de méthane.

Les agriculteurs peuvent utiliser le programme de calcul des gaz à effet de serre Holos d’Agriculture Canada, qui prend les données d’une ferme et calcule les émissions de dioxyde de carbone, d’oxyde nitreux et de méthane provenant de la fermentation du rumen, de la gestion du fumier, des systèmes de culture et de la consommation d’énergie pour suivre les émissions.

Mais, selon les chercheurs, se mettre à jour pour moduler les méthanogènes par des interventions alimentaires tout en maintenant la santé et la productivité de l’animal hôte signifie comprendre les processus qui assurent la médiation de tout l’approvisionnement en substrat des méthanogènes dans le rumen.

«Le profil des émissions de gaz à effet de serre de la Nouvelle-Zélande est inhabituel pour un pays développé dans la mesure où environ la moitié des émissions de la Nouvelle-Zélande proviennent de l’agriculture», a déclaré le professeur Gregory Cook du Département de microbiologie et d’immunologie de l’Université d’Ortago. «La majeure partie de cela est causée par les émissions de méthane provenant de la fermentation entérique chez les ruminants d’élevage, y compris les bovins, les moutons et les cerfs, qui représentent collectivement environ les deux tiers des émissions agricoles de la Nouvelle-Zélande.»

À ce jour, une grande partie du travail a porté sur le développement d’inhibiteurs et de vaccins à petites molécules pour cibler la production de méthane par les méthanogènes. Les dernières recherches ont porté sur une meilleure compréhension de la dynamique de fermentation dans les rendements en rumen et en méthane des moutons.

«Les moutons à rendement élevé et à faible teneur en méthane ont été initialement sélectionnés à partir d’animaux qui faisaient partie du troupeau central de test de descendance en Nouvelle-Zélande, un test soutenu par l’industrie néo-zélandaise du mouton, qui évalue les béliers et leur descendance pour une gamme de caractères», a déclaré Gregory Cook. «Les animaux ont été nourris avec le même régime alimentaire standardisé et leurs rendements en méthane ont été mesurés à l’aide de chambres de respiration. La seule sélection était pour les animaux représentant les extrêmes de rendement élevé et faible en méthane. Ces lignes de sélection se sont poursuivies sur plusieurs années pour sélectionner des animaux aux rendements divergents en méthane.»

Il a dit qu’ils sont conscients qu’il existe des différences dans la taille du rumen et donc dans le taux de renouvellement du contenu du rumen entre les animaux à haut et bas méthane.

«Les animaux à faible rendement en méthane ont un rumen plus petit, et nous supposons que leur taux de renouvellement du rumen est plus élevé parce que leurs apports sont similaires à ceux des animaux à haut rendement en méthane. Nous pensons que cette rotation plus rapide conduit à des dynamiques de fermentation différentes dans lesquelles plus d’hydrogène est produit. Quand plus d’hydrogène est produit, la concentration d’hydrogène dans le rumen augmente, ce qui permet aux bactéries consommatrices d’hydrogène de concurrencer les méthanogènes producteurs de méthane, qui utilisent également l’hydrogène mais préfèrent l’utiliser à de faibles concentrations.»

Les résultats sont importants car les scientifiques peuvent désormais commencer à cibler l’approvisionnement en hydrogène des méthanogènes afin de réduire les émissions de méthane d’origine animale. Ils pourront établir des stratégies en contrôlant l’approvisionnement en hydrogène. Une stratégie consiste à développer des compléments alimentaires qui encouragent les producteurs non méthaniques à surpasser les méthanogènes.

Les chercheurs travaillent à identifier des inhibiteurs spécifiques du processus de formation d’hydrogène dans les bactéries du rumen. Les travaux se concentreront sur le criblage de composés qui peuvent réduire l’approvisionnement en hydrogène des producteurs de méthane sans compromettre la performance animale et explorer des moyens de détourner l’hydrogène vers les microbes qui ne produisent pas de méthane. Cook a déclaré que les inhibiteurs étaient probablement de petits composés moléculaires, qui pourraient être administrés soit comme supplément dans les aliments, soit livrés au rumen via des capsules à libération lente.

«Nous avons reçu des commentaires positifs de toute une série d’organisations intéressées par la réduction du méthane provenant des ruminants, y compris les commentaires de soutien du ministre (néo-zélandais) de l’agriculture, Damien O’Connor», a-t-il déclaré. «Nous sommes encore dans la phase de découverte du programme de recherche, mais nous avons un pipeline de développement défini dans lequel de nouveaux composés et stratégies de contrôle seront canalisés pour tester rigoureusement leur efficacité in vitro, avant de tester sur les animaux.»

Graeme Attwood, scientifique principal et chef du programme de recherche, a déclaré que la découverte a ouvert une nouvelle approche pour réduire les émissions de méthane du bétail.

«Il est vital pour la Nouvelle-Zélande d’atteindre ses objectifs d’émissions de gaz à effet de serre dans le cadre de l’Accord de Paris et de garantir que l’élevage des ruminants soit durable à l’avenir.»

Les résultats de la recherche ont été publiés en ligne dans l’International Society for Microbial Ecology Journal .

Source : https://www.producer.com/2019/12/discovery-may-cut-animal-methane-emissions/

Comments are closed.