Nova studija otkriva da posebna struktura unutar rumen ciliata — nazvana "hydrogenobody" — uklanja kiseonik i proizvodi vodonik koji metanogeni pretvaraju u metan. Istraživanje kombinuje genetske analize stotina genoma, detaljnu mikroskopiju i merenja emisija kod mlečnih krava. Razumevanje izvora vodonika otvara mogućnosti za ciljane metode smanjenja emisija metana iz stočarstva.
Otkriven 'hydrogenobody' U Crevima Krava Koji Pokreće Proizvodnju Metana
A three-dimensional fluorescence of the rumen ciliateIsotricha prostoma.Chuanqi Jiang, Jinying He, and Che Hu / Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences
Krave i druga preživača su poznate po snažnim podrigivanjima: jedna jedinka može izbaciti i do oko 220 pounds (≈100 kg) metana godišnje. Novo istraživanje ukazuje da za to može biti odgovorna posebna ćelijska struktura u mikroorganizmima buraga — označena kao "hydrogenobody" — što otvara put ka ciljanijim merama za smanjenje emisija metana iz stočarstva.
Šta su rumen ciliati i šta su otkrili naučnici?
U buragu (rumenu) govečeta živi bogat mikrobiom. Među tim mikroorganizmima su protozoe poznate kao rumen ciliates, koje pomažu u varenju hrane zahvaljujući cilijama (sitnim dlačicama) i životu u rumenu. Dugo se pretpostavljalo da ovi organizmi na neki način doprinose stvaranju metana, ali mehanizam je ostajao nejasan.
U radu objavljenom u časopisu Science, istraživači su identifikovali strukturu nazvanu "hydrogenobody" u rumen ciliatama mlečnih krava. Ta struktura uklanja kiseonik i proizvodi vodonik, koji zatim koriste metanogeni mikrobi da formiraju metan.
A 3D fluorescence of the rumen ciliateDasytricha ruminantium.Chuanqi Jiang/Jinying He/Che Hu/Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences
Kako su došli do tog otkrića?
Tim je kombinovao nekoliko metoda: genetske analize stotina genoma rumen ciliata, detaljnu fluorescentnu i 3D mikroskopiju i merenja stvarnih emisija metana kod mlečnih krava. Povezanost je bila jasna — ciliati sa većim brojem ili izraženijim hydrogenobody struktura proizveli su više vodonika, a posredno i više metana.
„Bili smo pomalo iznenađeni koliko jasno ova struktura povezuje ćelijsku biologiju sa emisijama metana,“ kaže Jie Xiong, koautor studije iz Institute of Hydrobiology pri Chinese Academy of Sciences.
Zašto je to važno?
Metan je snažan gas staklene bašte — po efektu zadržavanja toplote u atmosferi vrednosno skoro 30 puta efikasniji od ugljen-dioksida. Proizvodnja stoke procenjuje se na oko 15% globalnih emisija gasova staklene bašte, pri čemu značajan deo otpada na metan. Razumevanje tačnog izvora vodonika u rumenu omogućava razvoj ciljanih strategija — od promene ishrane i upravljanja mikrobiomom do direktnog ciljanja funkcije hydrogenobody struktura — za smanjenje metanskih emisija.
Iako su potencijalne intervencije još u ranoj fazi istraživanja, otkriće daje jasniji mehanistički okvir koji može voditi buduća istraživanja i razvoj mera za ublažavanje emisija metana kod preživača.
Ključne metode: genomika, 3D fluorescentna mikroskopija, terenska merenja emisija metana.
Pomozite nam da budemo bolji.
