Phân của chuột túi con có thể giúp đưa ra một giải pháp giải quyết vấn đề môi trường về khí mê-tan do bò sản xuất. Một môi trường nuôi cấy vi sinh vật được phát triển từ phân kangaroo đã ức chế sản xuất khí mê-tan trong mô phỏng dạ dày bò trong một nghiên cứu của Đại học Bang Washington WSU.
Sau khi các nhà nghiên cứu thêm môi trường nuôi cấy ở chuột túi con và một chất ức chế khí mê-tan đã biết vào dạ dày mô phỏng, nó tạo ra axit axetic thay vì khí mê-tan. Không giống như khí mê-tan mà gia súc thải ra khi bị đầy hơi, axit axetic có lợi cho bò vì nó hỗ trợ sự phát triển cơ bắp. Các nhà nghiên cứu đã công bố công trình của họ trên tạp chí Xúc tác sinh học và Công nghệ sinh học nông nghiệp.
Birgitte Ahring, Giáo sư của Phòng thí nghiệm Sản phẩm sinh học, Khoa học và Kỹ thuật tại Đại học California, cho biết: “Khí thải mê-tan từ bò là nguyên nhân chính gây ra khí nhà kính. Chúng ta phải tìm cách giảm thiểu vấn đề này”.
Việc giảm thiểu lượng khí mê-tan thải ra từ gia súc ợ hơi và xì hơi là vấn đề quan trọng. Khí mê-tan là chất đóng góp khí nhà kính lớn thứ hai và có khả năng làm nóng bầu khí quyển mạnh hơn khoảng 30 lần so với carbon dioxide. Hơn một nửa lượng khí mêtan thải vào khí quyển được cho là đến từ lĩnh vực nông nghiệp và động vật nhai lại, chẳng hạn như gia súc và dê, là những loài đóng góp đáng kể nhất. Hơn nữa, quá trình sản xuất khí mê-tan cần tới 10% năng lượng của động vật.
Các nhà nghiên cứu đã cố gắng thay đổi chế độ ăn của bò cũng như cho chúng sử dụng các chất ức chế hóa học để ngăn chặn việc sản xuất khí mê-tan, nhưng vi khuẩn sản xuất khí mê-tan sớm trở nên kháng hóa chất. Họ cũng đã cố gắng phát triển vắc-xin, nhưng hệ vi sinh vật của bò phụ thuộc vào nơi nó ăn và có quá nhiều loại vi khuẩn sản sinh khí mê-tan trên toàn thế giới. Các biện pháp can thiệp cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến các quá trình sinh học của động vật.
Các nhà nghiên cứu của WSU nghiên cứu quá trình lên men và yếm khí và trước đó đã thiết kế dạ cỏ nhân tạo, khoang dạ dày lớn nhất được tìm thấy ở động vật nhai lại, để mô phỏng quá trình tiêu hóa của bò. Ahring, đồng thời là Giáo sư tại Trường Kỹ thuật Hóa học và Kỹ thuật Sinh học Gene và Linda Voiland, cho biết: “Với nhiều loại enzyme có khả năng phân hủy các vật liệu tự nhiên, dạ cỏ có khả năng đáng kinh ngạc”.
Tìm cách nghiên cứu làm thế nào để vượt qua vi khuẩn sản xuất khí mê-tan trong lò phản ứng, Ahring biết được rằng chuột túi có vi khuẩn sản xuất axit axetic, thay vì sản xuất khí mê-tan, ở ruột trước của chúng. Các sinh viên của cô đã lần theo dấu vết của một số con chuột túi, lấy mẫu và biết được rằng quá trình sản xuất axit axetic chuyên biệt chỉ xảy ra ở chuột túi con — không phải ở chuột túi trưởng thành. Không thể tách riêng vi khuẩn cụ thể có thể tạo ra axit axetic, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một môi trường nuôi cấy hỗn hợp ổn định được phát triển từ phân của chuột túi con.
Sau khi khử vi khuẩn tạo khí mê-tan trong lò phản ứng của họ bằng một hóa chất chuyên dụng, vi khuẩn axit axetic có thể thay thế vi khuẩn tạo khí mê-tan trong vài tháng với tốc độ tăng trưởng tương tự như vi khuẩn tạo khí mê-tan.
Sau khi các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống của họ trong dạ cỏ mô phỏng, họ hy vọng sẽ thử nghiệm nó trên những con bò thật trong tương lai.
Ahring nói: “Đó là một môi trường nuôi cấy rất tốt. Tôi không nghi ngờ gì triển vọng của giải pháp này”.
Lê Hồng Vân (Theo sciencedaily)
