来自 美味 2021-09-23 11:08 的文章

奶牛打嗝放屁,还炸了牛棚!

打嗝放屁是人的天性,放在动物身上也不奇怪。毕竟“不小心放屁”的人有些尴尬,而动物就要“开放”得多。
 
 
来源:知乎。
 
但是,即使心态开放,动物放屁太多也不一定是好事。2014年初,这件事发生在德国的一个牛棚里。
 
那是在一月底,可能是因为外面的天气太冷了,农场的牛棚关得很严。牛棚里的90多头牛在温暖的房间里啃着草,偶尔还会被反刍动物打嗝,或者翘起尾巴,发出一串“连环屁”。来自牛胃的甲烷弥漫在空气中,让整个牛舍隐约散发出一种让人觉得一言难尽的味道。
 
 
涞源通网络
 
突然不知道是一些电器还是其他什么原因,牛棚内产生了静电火花,牛棚内高浓度的甲烷瞬间被引爆,只听“轰!”。1、伴随着巨大的响声和火光,牛棚的屋顶被炸出了一个巨大的窟窿!也有不幸的奶牛在意想不到的麻烦中被烧伤。
 
 
来源:新浪新闻
 
很难想象牛屁有这样的力量。根据科学家的计算,一头牛每天可以排放高达500升的甲烷。你可能会想,奶牛怎么会排放甲烷气体?
 
一个
 
奶牛是如何产生甲烷的?
 
我们知道,牛是反刍动物。在正常代谢过程中,胃和肠道中的微生物有助于消化它们所吃的饲料。
 
 
涞源通网络
 
众所周知,奶牛有四个胃,即瘤胃、网状胃、瓣胃和皱胃。瘤胃体积最大,是细菌发酵食物的主要场所,瘤胃内产生甲烷。
 
瘤胃中存在复杂的微生物菌群。常见的细菌包括纤维素消化细菌、半纤维素消化细菌、淀粉分解细菌、产甲烷菌等。其他微生物包括真菌、古细菌和原生动物等。
 
在二氧化碳瘤胃中微生物和酶的催化下,甲烷杆菌通过一系列化学反应将氢气(H2)和甲酸(HCOOH)还原为甲烷(CH4)。这是反刍动物消化甲烷气体的主要途径。
 
 
瘤胃甲烷产生过程中微生物之间的关系来自同一个网络。
 
山东省青岛市畜牧兽医研究所指出,奶牛甲烷排放主要受其饲料的数量和质量影响,牛的年龄和体重也影响甲烷排放。
 
 
来源:中国动物营养杂志,2012,24 (1): 1-7,牛甲烷排放量的估算。
 
甲烷是除二氧化碳之外的第二大温室气体,但其温室效应是二氧化碳的23倍。据联合国粮农组织统计,全球人类活动产生的甲烷有44%来自畜牧业。
 
如今,温室效应越来越严重,控制甲烷排放迫在眉睫。如何帮助奶牛减少甲烷排放?
 
2
 
减少甲烷排放的方法。
 
由于奶牛的甲烷排放主要受饲料和瘤胃消化的影响,有研究者根据这一特点进行了实验,发现在奶牛饲料中添加一种特殊的添加剂,可以减少30%的甲烷排放。
 
研究人员在饲料中添加了一种名为3-硝基(3NOP(3-硝基氧基丙醇))的添加剂,其主要作用是抑制瘤胃中酶的活性,使酶无法与胃中的饲料产生催化反应,从而影响甲烷气体的产生。结果表明,与不添加添加剂的对照组奶牛相比,添加3NOP的奶牛甲烷排放量减少了30%,体重增加了80%。
 
但是,如果要大量使用饲料添加剂,对农民来说成本很高,人们不愿意使用添加剂。而英国牧民使用的草料主要是草,是一种容易引起发酵的草料。根据英国诺丁汉大学的学者菲尔·加恩斯·沃西(Phil Gahrns Worthy)的说法,如果将饲料改为玉米作为主要成分,甲烷排放可能会减少10%。
 
除了换饲料之外,还有其他方法可以减少奶牛的甲烷排放吗?
 
在新西兰科学研究所附近,住着一群看似普通的奶牛。为什么它们看起来很普通,因为它们都接种了特殊疫苗?该疫苗能有效抑制奶牛胃中的一类产甲烷微生物,防止奶牛在进食过程中产生催化反应。
 
 
在奶牛的瘤胃中,有一种特殊的古菌微生物——产甲烷菌,约占奶牛胃中所有微生物的3%。
 
实验者复制了牛胃这样的厌氧环境,利用基因技术发现了这种微生物的基因序列,并成功研制出可以消灭多种不同产甲烷菌的疫苗。只要打一针,就能减少奶牛放屁。但是,当你因为放屁太多而挨了一枪的时候,总觉得牛有点委屈。
 
 
会用牛屁吗?
 
以前的方法只能减少奶牛的甲烷排放,但目前还没有办法控制奶牛产生甲烷气体。它们只能停留在减少甲烷排放和温室效应的阶段吗?
 
仔细考虑,沼气的主要成分是甲烷,沼气是一种可用的燃气。那么,我们可以利用奶牛排放的甲烷吗?它不仅解决了牛放屁带来的温室气体排放问题,还增加了额外的燃料来源。是不是很美?
 
 
荷斯坦奶牛来自维基百科。
 
别说,有人真的试过这个。阿根廷是世界上最大的牛肉出口国之一。据阿根廷国家农业学院统计,牛排产生的气体占阿根廷温室气体排放量的30%。
 
农学院研究了一种集气技术,即在不减少养牛量的情况下,将牛消化系统排出的气体转化为燃料。他们利用阀门和泵系统将牛消化过程中产生的气体通过消化道通过管道输送到容器中。进一步处理后,甲烷从二氧化碳和其他气体中分离出来,然后压缩成天然气。
 
携带“储屁背包”的奶牛来自同一个网络。
 
因此,如果不能避免甲烷的产生,使用收集装置收集和利用甲烷可能是一种很好的方法。
 
但是这种阿根廷式的新设计目前还没有在全球范围内普及,是否真的能一举解决牛放屁和集油的问题,还有待观察。
 
其实对牛来说不容易。除了给人类提供牛奶,放屁打嗝也要小心。如果有一天你遇到火星,你甚至会炸掉自己的牛棚。