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溴仿基饲料添加剂对肉牛甲烷排放的抑制效应及机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Animal Feed Science and Technology 2.5
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为应对反刍动物肠道甲烷(CH4)排放问题,研究人员开发了含稳定化溴仿(CHBr3)的Rumin8 IVP饲料添加剂。通过交叉设计实验证实,该添加剂可使肉牛CH4排放量降低93%,产率下降94%,同时显著增加氢气(H2)排放,且不影响干物质摄入量(DMI)或血浆生化指标。这项发表于《Animal Feed Science and Technology》的研究为规模化减排提供了新策略。
反刍动物肠道甲烷排放是加剧全球气候变化的重要因素,而传统减排方法往往面临效果不稳定或影响动物健康的困境。溴仿(CHBr3)作为强效甲烷抑制剂,虽能通过结合还原态维生素B12和抑制甲基辅酶M还原酶(MCR)双重机制阻断产甲烷途径,但其高挥发性制约了实际应用。针对这一技术瓶颈,Rumin8 Pty Ltd的研究团队创新性地开发了油基稳定化合成溴仿制剂Rumin8 IVP,并在《Animal Feed Science and Technology》发表了其突破性研究成果。
研究采用交叉实验设计,对10头安格斯杂交阉牛进行为期12天的喂养试验,通过呼吸室测定气体排放,并结合瘤胃液溶解气体分析、挥发性脂肪酸(VFA)谱检测及血浆生化评估等多维度方法。关键技术包括:开放回路呼吸室精确量化CH4和H2排放;微气相色谱分析瘤胃溶解气体;GC检测VFA组成;以及全套血浆生化指标筛查。
【材料与方法】
实验设计上,采用两阶段交叉方案(12天干预+19天洗脱期),以30 mg溴仿/kg干物质摄入量(DMI)的Rumin8 IVP对比空白对照。呼吸室数据采集结合实时光学反馈腔增强吸收光谱技术(ProCeas?),确保气体测量精度。瘤胃功能评估包括pH值、氧化还原电位、溶解气体浓度及微生物群落分析。
【结果】
3.1 干物质摄入
Rumin8 IVP组DMI与对照组无显著差异(P>0.4),证明添加剂未引起饲料排斥。
3.2 甲烷与氢气生产
干预组CH4产量和产率分别降低93%和94%(P<0.001),同时H2排放增加2.5倍,印证甲基转移反应的高效抑制。
3.3 瘤胃功能与血液指标
溶解CH4(dCH4)浓度下降98%,溶解H2(dH2)激增16-35倍。VFA谱显示丙酸比例上升13.4%,乙丙酸比值降低,但未达统计学显著性。血浆生化参数均处于正常范围,仅 Period 1出现暂时性肝酶升高,提示可能与日粮适应相关。
【讨论】
该研究首次证实合成溴仿在油基稳定化后仍保持超90%的甲烷抑制效率,其效果优于同类海藻源产品。值得注意的是,氢代谢重定向的局限性再次凸显——大部分游离H2通过嗳气排出而非转化为丙酸。19天洗脱期足以消除残留效应,但长期喂养的适应性仍需验证。
这项研究为反刍动物减排提供了可规模化应用的技术方案,其精确剂量控制与稳定化工艺显著优于生物源溴仿。未来研究应聚焦长期喂养对生产性能的影响,以及通过配伍其他添加剂优化氢能利用效率。
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