Utveckling av metoder för att minska metanförlusterna i vallfoderbaserade foderstater till högavkastande mjölkkor

Metangas producerad vid kornas omsättning av foder i våmmen bidrar med minst en tredjedel av jordbrukets utsläpp av växthusgaser i Sverige. Ökad kunskap om hur olika faktorer påverkar mängden metangas som bildas är grundläggande för möjligheterna att reducera denna utan att samtidigt negativt påverka foderutnyttjande och därmed kornas mjölkproduktion. Enkla och säkra laboratoriemetoder behövs eftersom mätningar på kor är arbetsintensiva och därmed dyra. I projektet har vi utvecklat en laboratoriemetod som kan användas för att undersöka hur olika fodermedel, foderstater och fodertillsatser påverkar metanproduktionen i våmmen. Mikrobiologiska analyser baserad på modern teknik (DNA, RNA) av våmvätska från kor visar stor variation mellan individer i innehåll av metanbildande mikrorganismer och därmed bildning av metan. Därmed finns förutsättningar att genom urval välja kor med lägre produktion av metan.

Kor har en unik förmåga att utnyttja fiberrika produkter som foder och omvandla för människan oätbara produkter till högvärdigt mjölkprotein. För detta utnyttjar hon de mikroorganismer som finns i oändligt antal i hennes våm. Vid omsättning av fodret i våmmen bildas också metan. För kon utgör metanproduktionen en energiförlust. Processen när foder bryts ner och metan bildas är nödvändig för att kons foderomsättningen ska kunna löpa normalt. Samtidigt vet vi att metan är en av de kraftfullasteväxthusgaserna, mer än 30 gånger så verksam som koldioxid. Om vi vill minska kornas metanproduktion med olika åtgärder är det nödvändigt att öka kunskapen om de grundläggande processerna i våmmen. Då metanbildning är nära kopplat till foderkonsumtion och nedbrytning av fibrer, finns det annars en stor risk för att de åtgärder som sätts in medför lägre foderintag och/eller sämre foderutnyttjande och därmed lägre mjölkproduktion.
Grundläggande för att kunna vidta åtgärder är att det finns individuella skillnader mellan djur som vi kan förstå orsakerna till. Möjligheterna att mäta metanproduktionen i våmmen är grundläggande för att uppnå detta. Att mäta metanproduktion på levande djur är möjligt, men det är arbetsintensivt och innebär inskränkningar som inte alltid är djurvänliga, t. ex. att stå instängd under längre tidsperioder i respirationskammare. Även mot alternativa metoder finns olika invändningar. Det är önskvärt att utveckla laboratoriemetoder som på ett säkert sätt kan simulera förhållandena i våmmen hos kor. I projektet har vi utvecklat en laboratoriemetod som innebär att små mängder foder (något gram) innesluts tillsammans med våmvätska i ett gastätt glaskärl och den gas som produceras samlas upp för analys av gaskoncentrationer under upp till två dygn. Från gaskoncentrationer och kännedom om systemets volym kan total gasproduktion och produktion av metangas beräknas. Mätningarna visade god överensstämmelse med beräkningar av metanmängd utförda på andra sätt. Vi kunde också visa att det finns fodertillsatser som har som har en hämmande inverkan på metanbildningen. Vi undersökte speciellt inverkan av extrakt från cashew-nötskal och glycerol som enligt litteraturen kan ha sådana egenskaper. Studierna visade att det förstnämnda hade en tydlig hämmande inverkan på metanbildning i våmvätska. Däremot kunde vi inte visa detta för tillsats av glycerol. Det stimulerade snarare metanbildningen. Med det utvecklade laboratorietestet så kan man snabbt, billigt och säkert utvärdera olika fodermedel, foderstater och fodertillsatser vad gäller deras inverkan på metanbildning i våmmen.
Innehållet av metanproducerande mikrober i våmvätska analyserades med modern, DNA-baserad teknik. Den nya tekniken innebär att man inte behöver odla mikroberna på olika substrat utan har möjlighet att direkt bestämma släkten och arter för metanproducerande organismer, speciellt s.k. arkéer, med hög noggrannhet. Studierna visade att mikroberna i laboratoriesystemet överensstämmer så bra med förhållandena i våmmen på en levande ko att det ger en bra värdering av vad som händer i våmmen. Det framgår också att det finns en hög grad av variation mellan individer i sammansättningen av mikrober i våmvätska. Även om totala antalet mikrober inte skiljer mellan kor, så kan skillnader i vissa typer av dessa förklara variationen i metanbildning. Olika kor reagerar också olika för skillnader i utfodring, t. ex. grovfoder/kraftfoderförhållande.
Sammantaget visar forskningen att det finns teoretiska möjligheter att med fodertillskott och selektion av djur minska kornas metanproduktion. Mera forskning är dock nödvändig innan detta blir praktisk verklighet.