Сегодня грибные культуры применяются буквально во всех областях промышленности: от производства пищевых продуктов и биомедицинского использования до синтеза присадок в автомобильные жидкости и микогенных наночастиц. Сферы, в которых грибы могут принести много пользы, непросто перечислить. Однако одну из них, связанную ни много ни мало с сохранением жизни на планете, нельзя не отметить. Речь пойдет о кормовой базе животноводства.
Как животноводство угрожает жизни на планете?
В секторе животноводства затраты на корма составляют 60-70% от общих. При этом около 25% кормов растительного происхождения становятся отходами, поскольку не перевариваются животными. Неполное переваривание отражается на составе и объемах сточных вод и навоза в животноводстве, что вызывает сопутствующие экологические проблемы. Однако особое значение приобретает связанное с этим выделение парниковых газов, которые приводят к серьезному загрязнению окружающей среды и уже заставили экологов по всему миру забить тревогу.
Выброс парниковых газов, к которым относятся водяной пар, углекислый газ, метан и озон, является одним из факторов эффекта глобального потепления. Из них метан обладает самой высокой парниковой активностью. Среди источников выделения в атмосферу метана едва ли ни первое место занимает животноводство, а именно особенности пищеварительного процесса крупного рогатого скота, чья микрофлора желудочно-кишечного тракта представлена в том числе и метаногенами. Как следствие, неполное переваривание кормов растительного происхождения приводит к метеоризму и выделению метана в результате отрыжки и газоиспускания.
Сегодня эта проблема приобретает такое значение, что на мировом уровне обсуждается даже сокращение поголовья крупного рогатого скота. По мнению специалистов в ближайшей перспективе концентрация метана станет наиболее существенным фактором глобального потепления. А значит для сохранения климата на планете необходимо обеспечить снижение его выбросов. Ученые ищут различные способы снижения метеоризма у крупного рогатого скота, среди которых можно отметить добавку в кормовые смеси различных веществ и морских водорослей. Также ведутся разработки улучшающих пищеварительный процесс генномодифицированных микроорганизмов, но у каждого из этих способов свои недостатки.
Какова же роль грибов в этом драматичном процессе?
В качестве полноценного корма крупного рогатого скота или добавок к кормовой смеси широко используются различные виды лигноцеллюлозной биомассы, которую могут эффективно ферментировать грибы, вызывающие белую гниль древесины, например, Trametes versicolor (траметес разноцветный). В результате многочисленных экспериментов было обнаружено повышение питательной ценности и лучшее усвоение крупным рогатым скотом ферментированной кукурузной [1, 2] и пшеничной [3] соломы. При этом присутствие в составе кормов этого гриба не вызвало каких-либо заметных побочных эффектов [4]. Иными словами, если корова ест ферментированный траметесом корм, она больше не выделает метан, или делает это аккуратно, в не вызывающих глобальных опасений количествах.
По результатам проведенных исследований сейчас активно разрабатываются стратегии питания крупного рогатого скота, включающие соответствующую рецептуру и надлежащее использование ферментированных добавок [5].
Статья подготовлена с использованием материалов Михаила Владимировича Вишневского.
Источники:
- Zhu Y.S., Zhang H.B., Zhang Y.L., Huang F., 2011. Lignocellulose degradation, enzymes production and protein enrichment by Trametes versicolor during solid-state fermentation of corn stover. African Journal of Biotechnology, 2011, v. 10, pp. 9182–9192.
- Planinic M., Zelic B., Cubel I. et al. Corn forage biological pretreatment by Trametes versicolor in a tray bioreactor. Waste Management Resources, 2016, v. 34, pp. 802–809.
- Shrivastava B., Thakur S., Khasa Y.P. et al. White-rot fungal conversion of wheat straw to energy rich cattle feed. Biodegradation, 2011, v. 22, pp. 823–831.
- Barros A.B., Ferrao J., Fernandes T.A safety assessment of Coriolus versicolor biomass as a food supplement. Food and Nutrition Research, 2016, v. 60, an 29953.
- Tan B., Yin Y., 2017. Environmental sustainability analysis and nutritional strategies of animal production in China. Annual Review of Animal Bioscience, 2017, v . 5, pp. 171–184.