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).

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

de 100 g de proteína generaba casi 3 L de metano (Vanegas et al., 2017a). Por otra parte, en la fermentación de las grasas no se genera metano, ya que el glicerol procedente de los triglicéridos es fermentado mayoritariamente a propiónico y los ácidos grasos insaturados son biohidrogenados en un proceso que reduce la disponibilidad de H+ para las arqueas. Modificaciones de la dieta para reducir la emisión de metano Las modificaciones de la dieta para reducir la emisión de metano pueden ir dirigidas a: Reducir la disponibilidad de H+ para las arqueas Actuar directamente sobre la actividad de las arqueas En cuanto a las modificaciones que reducen la producción de H+ destacan: Disminución de la relación forraje/ concentrado Uso de cereales y forrajes altamente digestibles Reducción de la degradabilidad de la proteína Inclusión de grasas El perfil de AGV producido determina la cantidad de H+ generado, y las dietas que favorezcan la producción de propiónico darán lugar a una menor emisión de metano. Forraje vs Concentrado La relación forraje/concentrado de la dieta tiene un marcado efecto sobre la producción de propiónico y se ha visto que al aumentar la proporción de concentrado se reduce ligeramente la generación de metano...

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