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Modificar la dieta de los rumiantes para reducir producción de metano
La reciente aparición en los medios de comunicación de una noticia sobre un posible impuesto al metano generado en la producción ganadera en la Unión Europea ha reavivado el interés en la posible reducción de su emisión. Según el Panel Intergubernamental del Cambio Climático (IPCC, 2014), el metano tiene un potencial de calentamiento 28 veces superior al del CO2 calculado para un período de 100 años, aunque su vida media en la atmósfera es menor (12 años). Este gas supone también una pérdida energética que puede llegar a alcanzar el 12% de la energía bruta consumida (Gerber et al., 2013).
Producción de metano por los rumiantes
Como se puede observar en la Tabla 1, la mayoría del metano generado por los rumiantes procede de la fermentación entérica, siendo la mayor parte (85-95%) producido en el retículo-rumen por las arqueas metanogénicas a partir de productos resultantes de la fermentación de los alimentos.
- La mayoría de las arqueas generan metano a partir de CO2 e H+ (CO2 + 8 H+ → CH4 +2H2O), siendo minoritaria su producción por reducción del ácido acético (CH3COOH → CH4 + CO2) y otras fuentes.
Mediante la formación de metano, las arqueas evitan un aumento de la presión de H+ en el rumen que reduciría la eficacia de la fermentación ruminal. Asimismo, las arqueas se asocian simbióticamente con microorganismos fibrolíticos y protozoos, mejorando el proceso de la degradación de la fibra. Estos hechos deben tenerse en cuenta al plantear modificaciones de la dieta para disminuir la emisión de metano, ya que no debe reducirse la eficacia de la fermentación y/o la ingestión de la dieta asociada a una menor digestión de la fibra.
Tabla 1. Valores medios de producción de metano (kg anuales por cabeza) originado en la fermentación entérica y a partir de las deyecciones de varias especies de rumiantes (adaptado de Crutzen et al., 1986)
La producción de metano varía ampliamente en función de:
- El tipo y cantidad de macromoléculas fermentadas
- El perfil de ácidos grasos volátiles (AGV) resultantes
Así, en la fermentación de las hexosas se liberan 4 H+ por cada molécula de ácido acético o butírico producida, mientras que se captan 2 H+ por cada molécula de ácido propiónico generada. Por ello la producción de metano aumenta al hacerlo el cociente [(acético + butírico)/ propiónico]. La generación de metano se ha asociado básicamente con la fermentación de los carbohidratos fibrosos de la dieta, pero trabajos realizados por nuestro grupo sustituyendo proteína por nitrógeno no proteico (Carro y Miller, 1999; Vanegas et al., 2017a) o protegiendo la proteína de la degradación ruminal (Vanegas et al., 2017b,c; Haro et al., 2018) demuestran su generación a partir de la degradación de proteínas, atribuible a la liberación de H+ en la fermentación de las cadenas carbonadas resultantes de la desaminación de los aminoácidos tras el proceso de proteólisis.
Así, en condiciones in vitro se ha observado que la fermentación ruminal
