Industrielle mikrober kunne fodre kvæg, grise og kyllinger med mindre skade på miljøet

Dagens landbrugsfoderdyrkning til kvæg, grise og kylling har en enorm påvirkning på miljøet og klimaet, herunder skovrydning, drivhusgas udledning, tab af biodiversitet og kvælstofforurening. Dyrkning af foder i industrielle faciliteter i stedet for på dyrkede arealer kan bidrage til at afhjælpe de kritiske konsekvenser i landbrugets fødevareforsyningskæde. Proteinrige mikrober, produceret i store industrianlæg, vil sandsynligvis erstatte traditionelt afgrødebaseret foder. En ny undersøgelse er nu offentliggjort i tidsskriftet Miljøvidenskab og -teknologi vurderer nu det økonomiske og miljømæssige potentiale ved at fodre med mikrobielt protein til grise, kvæg og kyllinger på globalt plan. Forskerne finder ud af, at ved kun at erstatte 2 procent af husdyrfoderet med proteinrige mikrober, mere end 5 procent af landbrugets drivhusgasemissioner, globale afgrødearealer og globale nitrogentab kunne hver især mindskes.

"Kylling, grise og kvæg gnasker omkring halvdelen af ​​proteinfoderet, der dyrkes på globale afgrøder, væk, " siger Benjamin Leon Bodirsky, forfatter til undersøgelsen fra Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK, medlem af Leibniz-foreningen). Uden drastiske ændringer i agro-fødevaresystemet, den stigende efterspørgsel efter fødevarer og dyrefoder, der følger med kødbaserede diæter, vil føre til vedvarende skovrydning, tab af biodiversitet, næringsstofforurening, og klimapåvirkende emissioner.

"Imidlertid, der er opstået en ny teknologi, der kan undgå disse negative miljøpåvirkninger:Mikrober kan dyrkes med energi, nitrogen og kulstof i industrielle faciliteter til fremstilling af proteinpulver, som så fodres i stedet for sojabønner til dyr. Dyrkning af foderprotein i laboratorier i stedet for at bruge afgrødearealer kan muligvis afbøde nogle miljømæssige og klimatiske påvirkninger af foderproduktion. Og vores undersøgelse forventer, at mikrobielt protein vil dukke op selv uden politisk støtte, da det faktisk er økonomisk rentabelt, " han siger.

Små foderskift kan have en væsentlig miljøpåvirkning

Undersøgelsen er baseret på computersimuleringer, der vurderer det økonomiske potentiale og miljømæssige påvirkninger af mikrobiel proteinproduktion indtil midten af ​​århundredet. Simuleringerne viser, at mellem 175-307 millioner tons mikrobielt protein globalt kan erstatte konventionelt kraftfoder som sojabønner. Så ved at erstatte omkring 2 procent af husdyrfoderet, presset på skovrydning landbrugets drivhusgasemissioner og kvælstoftab fra afgrødejord kan reduceres med mere end 5 procent - nemlig 6 procent for det globale landbrugsareal, 7 procent for landbrugets drivhusgasemissioner og 8 procent for globale kvælstoftab.

"I praksis, mikrober som bakterier, gær, svampe eller alger kan erstatte proteinrige afgrøder som sojabønner og korn. Denne metode blev oprindeligt udviklet under den kolde krig til rumfart og bruger energi, kulstof- og nitrogengødning til at dyrke proteinrige mikrober i laboratoriet, " forklarer Ilje Pikaar fra University of Queensland i Australien. Til deres nye undersøgelse, forskerne overvejede fem forskellige måder at avle mikrober på:Ved at bruge naturgas eller brint, foderproduktion kunne afkobles fuldstændigt fra dyrkning af afgrødejord. Denne jordløse produktion undgår enhver forurening på grund af landbrugsproduktion, men det kommer også med et enormt energibehov. Andre processer, der gør brug af fotosyntese ved at opgradere sukker, biogas eller syngas fra landbrugsoprindelse til protein af høj værdi resulterer i lavere miljøfordele; nogle i sidste ende endda i en stigning i kvælstofforurening og drivhusgasemissioner.

Mikrobielt protein alene vil ikke være nok til at gøre vores landbrug bæredygtigt

"Fodring af mikrobielt protein ville ikke påvirke husdyrs produktivitet, " siger forfatter Isabelle Weindl fra PIK. "Derimod det kan endda have positive effekter på dyrenes vækstpræstation eller mælkeproduktion." Men selvom teknologien er økonomisk rentabel, vedtagelsen af ​​denne nye teknologi kan stadig stå over for begrænsninger såsom sædvanlige faktorer i landbrugsdrift, risikoaversion over for nye teknologier, eller manglende markedsadgang. "Imidlertid, prissætning af miljøskader i landbrugssektoren kan gøre denne teknologi endnu mere økonomisk konkurrencedygtig, siger Weindl.

"Vores resultater understreger klart, at skiftet til mikrobielt protein alene ikke vil være nok til bæredygtigt at transformere vores landbrug, " siger medforfatter Alexander Popp fra PIK. For at reducere miljøbelastningen fra fødevareforsyningskæden, store strukturelle ændringer i agro-fødevaresystemet er nødvendige samt ændringer i menneskets kostmønstre i retning af flere grøntsager. "For vores miljø og klima såvel som vores egen sundhed, det kan faktisk være en anden betydelig mulighed for at reducere eller endda springe husdyringrediensen over i fødevareforsyningskæden. Efter yderligere teknologiske fremskridt, mikrobielt protein kan også blive en direkte del af den menneskelige kost - ved at bruge rummad til folks egen ernæring."