Omezení produkce metanu u přežvýkavců prostřednictvím krmivářských opatření

Ing. Miroslav Joch

Disertační práce

Methane mitigation in ruminants by nutritional strategies

Anotace:

Metan (CH4) produkovaný přežvýkavci znamená pro zvíře ztrátu energie a přispívá k emisím skleníkových plynů s vysokým potenciálem globálního oteplování. Jednou z nových strategií jak snižovat produkci metanu u přežvýkavců je podávání sekundárních metabolitů rostlin (SMR). Hlavním cílem disertační práce bylo ověřit vliv vybraných SMR na bachorovou fermentaci a jejich schopnost zvýšit účinnost bachorové fermentace snížením produkce metanu. Ve třech samostatných experimentech jsme dohromady testovali 20 SMR (19 účinných látek silic a jeden alkaloid) s využitím krátkodobé (24 h) in vitro vsádkové inkubace. Celkově jsme u tří SMR (8-hydroxychinolin, thymochinon a bornyl acetát) prokázaly schopnost snížit produkci metanu bez významné inhibice bachorové fermentace. Rozsah snížení produkce metanu je nicméně poměrně omezený, a zda přetrvá po delší dobu a za rozmanitých podmínek je potřeba ověřit v dalších studiích. Relativní zastoupení čeledi Succinivibrionaceae výrazně negativně korelovalo s produkcí metanu. Tato čeleď by se tak mohla stát novým strategickým cílem při snaze přesměrovat bachorovou fermentaci k nižší produkci metanu.

Abstract:

Methane (CH4) produced by ruminants represents a loss of energy for animals and contributes to the greenhouse gas emissions which have a global warming potential. Manipulation of rumen fermentation with plant secondary metabolites (SMR) is one of the new nutritional approaches how to decrease methane production from ruminants that have emerged recently. The main aim of this dissertation was to evaluate the effect of SMR on rumen fermentation and their potential to increase efficiency of fermentation by reducing methane production. Three experiments were conducted using short-term (24 h) in vitro batch incubation technique to evaluate together 20 SMR (19 active compound of essential oils and one alkaloid). Overall, we identified three SMR (bornyl acetate, 8-hydroxyquinoline and thymochinone) that reduced methane production from the rumen microbes in vitro and simultaneously did not impede overall fermentation. However, methane inhibition was relatively low and further investigations are required to quantify the persistency of these effects over time and under a variety of conditions. Relative abundance of the family Succinivibrionaceae strongly negatively correlated with methane production. Therefore, this family could become a new strategic target for redirecting fermentation and reducing methane production in livestock.

Klíčová slova

metan, sekundární metabolity rostlin, těkavé mastné kyseliny, in vitro, bachorové bakterie

Keywords

plant secondary metabolites, volatile fatty acids, in vitro, methane, rumen bacteria

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Boris Hučko, CSc.
• Oponent: Jan Kopečný, externi, Jiří Šimůnek, externi, Eva Straková, Bc., externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Doktorský studijní program / obor:
Zootechnika / Obecná zootechnika