מדענים מפתחים תוסף מזון שיפחית במידה ניכרת את פליטת המתאן של חיות משק ויסייע לסביבה
ככל שאוכלוסיית האדם גדלה כך משגשגים גם בעלי החיים שהאדם בחר לטפח – חיות המשק, וביניהן מעלי הגרה. כיום יש בעולם 1.5 מיליארד פרות, יותר ממיליארד כבשים, וכ-900 מיליון עזים. החיות הללו מספקות לנו חלב, בשר וצמר, ועוד "מתנה" אחת קצת פחות רצויה: גז מתאן שמשתחרר מקיבותיהן.
מתאן (CH4) הוא גז חממה שנחשב לתורם מרכזי לשינוי האקלים. חוקרים מארה"ב ומאירופה מדווחים במחקר חדש כי מולקולה קטנה, שמוכנסת לאוכל של בעלי החיים, מצמצמת את פליטת המתאן ב-30 אחוז באמצעות עיכוב הפעילות של החלבון המייצר אותו.
הקיבה של מעלי גרה מחולקת לארבעה מדורים. תחילה המזון מגיע לשני המדורים הראשונים – הכרס (rumen) ובית הכוסות (reticulum), ועובר פירוק גס ראשוני. משם הוא חוזר לפה ללעיסה, ושוב לקיבה וחוזר חלילה. לאחר כמה סבבים של לעיסה ופירוק, חלקיקי המזון קטנים מספיק בשביל לעבור למדורים הבאים של הקיבה, שם הם עוברים פירוק כימי בעזרת חומצות ואנזימים, כמו בקיבה שלנו.
הפירוק בכרס ובבית הכוסות נעשה בעזרת חיידקים, פטריות וארכיאונים (יצורים חד-תאיים חסרי גרעין, הדומים במראם לחיידקים). אחד מתפקידיהם העיקריים הוא לפרק את התאית (צלולוז) – פחמימה צמחית יציבה במיוחד שבעלי חיים אינם מסוגלים לעכל בלי עזרה.
העוזרים הקטנים בבטנם של מעלי הגירה מפרקים את התאית לפחמימות קצרות יותר הניתנות לעיכול. חלק מהארכיאונים מפרקים את הפחמימות הללו עוד, ומייצרים מהן מתאן – מולקולות קטנות של פחמן ומימן שמשתחררות כגז כשבעלי החיים נושמים או מגהקים. אצל מעלי גירה רוב המתאן משתחרר מפתח הכניסה של מערכת העיכול, כלומר מהפה, בניגוד לאדם שנפיחות המתאן שלו משתחררות בדרך כלל מפתח היציאה שלה, כלומר מהמעיים.
מתאן, כאמור, הוא גז חממה. הוא אמנם הרבה פחות נפוץ מפחמן דו-חמצני, שתורם גם הוא לאפקט החממה, אך היעילות שלו בחימום האטמוספרה הופכת אותו לגורם חשוב בשינוי האקלים. בכל שנה משתחררים מהקיבות של מעלי הגירה מאה מיליון טון של גז מתאן, שהם כ-20 אחוז מכלל המתאן הנפלט לאטמוספירה. המקורות העיקריים האחרים הם בארות גז טבעי ונפט ואתרים להטמנת פסולת.
בעל החיים עצמו אינו מקבל דבר מתהליך יצירת המתאן. תוצרים אחרים של פירוק המזון, כמו חומצות שומן וסוכרים, משמשים אותו ליצירת אנרגיה ולבניית הגוף, אך פירוק הפחמימות ליצירת מתאן תורם רק לארכיאון עצמו, ולא למאכסן שלו. חישובים העלו כי כ-12 אחוז מהאנרגיה האצורה במזון מתבזבזת על ייצור המתאן.
המשמעות היא שככל שנצמצם את יצירת המתאן, כן ייטב. זה יועיל גם לאקלים כדור הארץ, גם לבעל החיים שלא יאלץ לוותר על שמינית ממזונו וגם למגדלים שיוכלו לתת פחות מזון לבקר ולצאן. מכאן צפויה תועלת סביבתית נוספת, משום שגידול של פחות מזון פירושו הפחתה בצריכת המים, בניצול שטחי טבע לחקלאות ובשימוש בחומרי הדברה מזהמים.
למקד את הפעילות
נראה שהצמצום הזה אכן אפשרי: בשנתיים האחרונות נעשו מחקרים על פרות, כבשים ועזים שהראו כי הוספה של חומר בשם 3-nitrooxypropanol (או בקיצור 3-NOP) למזון של בעלי החיים מפחיתת את פליטת המתאן ב-30 אחוז. הוספת המולקולה לא השפיעה כלל על ייצור החלב או על הרכבו. בנוסף, בעלי החיים שקיבלו אותה עלו במשקל – כנראה כתוצאה של ניצול יעיל יותר של המזון.
במחקר חדש ניסו אברט דווין (Duin) מאוניברסיטת אובורן האמריקאית וצוות של חוקרים ממעבדות בארה"ב ובאירופה למצוא את מנגנון הפעולה של 3-NOP. הם גילו שהמולקולה נצמדת לחלבון של הארכיאונים שאחראי על ייצור המתאן, ומונעת ממנו לפעול.
כשבדקו את המולקולה במעבדה נמצא שדי היה בכמות קטנה שלה על מנת לחסום את החלבון ביעילות ולמנוע מהארכיאונים לייצר מתאן. לעומת זאת, כשנתנו אותה לבעלי החיים נדרשה כמות הרבה יותר גדולה עד שהושגה הפחתה בפליטת המתאן. נראה כי הדבר נובע מכך שהמולקולה הקטנה אינה נשארת רק במדור הקיבה, שבו נמצאים הארכיאונים, אלא מתפזרת בגוף כולו. בנוסף, חיידקים בקיבה מפרקים את המולקולה עצמה ומנטרלים אותה.
החוקרים מקווים שהבנת מנגנון הפעולה של המולקולה תוכל להוביל לתכנון של תוסף מזון בעל פעילות דומה, שיהיה עמיד יותר בקיבתם של בעלי החיים. על ידי כך, הוספת כמות קטנה שלו למזון של חיות המשק תעכב ביעילות את ייצור המתאן בבטנן. בהתחשב בכמות העצומה של חיות משק מעלות גרה, כל צמצום בגזי החממה שהן פולטות לאטמוספרה יהיה צעד חשוב בכיוון הנכון.
