2023年12月14日
甲烷是一种比二氧化碳强28倍的温室气体：全球变暖的三分之一是由它造成的。一头奶牛每天可产生高达500升的甲烷，即每年可产生160公斤的甲烷，主要通过奶牛嗳气（即打嗝）产生。若将这个数字乘以地球上的14亿头牛，那么在世界的另一端引发飓风的，可能不是蝴蝶煽动的翅膀，而是这些牛群的一次打嗝。
乳制品在食品供应方面仍扮演着重要角色。从数量上看，牛的数量超过了地球上任何其他哺乳动物（包括我们），而这并不是它们的过错。它们的消化系统在尽力地消化我们饲喂的食物。鉴于这一切，研究人员可以采取什么措施来减轻牛打嗝的情况呢？他们可以关注牛的消化系统。奶牛的甲烷排放量受其肠道微生物组的影响，有证据表明，其微生物组的组成反过来又会受其基因型的影响。培育天生甲烷排放量低于同类的牛可能是一种理想的选择，但这项研究仍处于早期阶段。
那么关注牛饲料呢？部分 研究发现，在奶牛的饮食中添加甲烷抑制剂3-硝基氧基丙醇（3-NOP），可以让奶牛的甲烷排放量减少达30%，并且对它们的健康或产奶量没有明显的不良影响。但这些研究尚处于初步阶段，需要进一步的研究才能确定3-NOP大规模商业化应用的可行性。
Matthew Shaffer表示：“此举将产生积极效果，并可能迅速带来显著成效。基因改良是一个长期的过程，在生物体系中的作用需要时间才能逐步显现。但它所带来的好处是持久的，并且可以逐代累积。”
Shaffer是DataGene的首席执行官，DataGene是澳大利亚乳业局推出的一项计划，旨在推动该国乳制品行业的遗传增益和牧群改良。DataGene发布了三项指数，追踪澳大利亚140万头牛的优质遗传性状：平衡绩效指数，旨在衡量影响奶牛对农场业务终生贡献的特征；健康加权指数，旨在快速追踪繁殖力、饲料消耗率和抗病性方面的遗传增益；可持续发展指数，旨在快速追踪降低甲烷排放强度的遗传增益。
转变思路，关注排放强度，而非总排放量，是解决甲烷问题的另一种方法。假设您有两头体重、饮食和总排放量相同的奶牛，但其中一头每天产奶20升，另一头产奶30升。产奶量较高的奶牛在其一生中，分摊到每升奶产品上的甲烷排放量更低。“如果您需要供应100升牛奶，则只需排放较少的甲烷即可获得，”Shaffer解释道，“但产奶量的增加也会对生育力和其他特征带来其他影响。”例如，寿命较长的奶牛的排放强度也会降低，因为它开始产奶前的头两年占其生命长度的比例较小。“这就是为什么我们的指数中要平衡排放强度：我们不希望仅仅追求产量而忽视了其他问题。”
基因组测序技术能够帮助奶农根据基因组育种值来更快、更准确地做出育种决策。他们不再需要等待，观察一头公牛的后代的生产力、生育力或生命力，就可以决定是否继续使用这头公牛进行繁殖：这些基因组育种值可以在动物出生后立即计算出来。这样可以缩短每代之间的时间间隔，据估计，这样可以为公牛育种公司节省高达92%的成本。
澳大利亚奶农若需要订购优质公牛精液，可以使用DataGene的应用程序，根据这些指数对动物进行排序，从而满足他们的特定需求。他们还可以通过采集的少量组织样本（通常取自耳朵）对母牛进行测序，将样本发送给基因组服务提供商，后者对样本进行基因分型并返回该奶牛的基因组育种值。有了这些育种值，奶农就可以更明智地决定饲养牛群中的哪些奶牛。
提到这种基因分型所寻找的遗传标志物，Shaffer表示，“如果没有DairyBio，我们就无法完成我们的工作，他们提供了大量研究成果，并与因美纳密切合作，将SNP添加到他们的系统中。”
DataGene的下一个重大项目是将大量全新的测序数据整合到他们的中央数据存储库（CDR）中。Shaffer说：“我们正在将CDR与各个设备制造商进行对接，收集我们以前从未见过的新数据。其中一些是来自机器人的挤奶机信息；还有一些将是我们目前无法获取的公司信息。扩展CDR非常重要，能够帮助我们为农民们提供更好的工具和分析方法。”
Shaffer的职业生涯并非始于业内典型的“基层车间”，而是从祖母农场亲手挤奶开始。他的第一份带薪工作是在一家更大的农场当挤奶工。“所以我的血管里流的是牛奶，”他开玩笑说道，但这也意味着这项工作对他个人来说有着非同寻常的意义。“每天早上唤醒我的动力，是帮助农民做出更好决策，饲养更优良品种牲畜的愿望，以及这一切对环境和公众健康带来的深远影响。”
借助这些工具的知识力量，培育更具可持续性的牛种不再仅仅是一项明智的决定，它已经成为了一场“哞哞”运动。
