Verfolgung verschiedener Strategien zur Methanminderung mithilfe von Kohlenstoffisotopenverhältnissen bei Wiederkäuern

Description: Der Agrarsektor trägt erheblich zu den weltweiten Treibhausgasemissionen bei, was in der Öffentlichkeit zu wachsender Besorgnis über die Umweltauswirkungen von Nutztieren, insbesondere in der Milchviehhaltung, führt. Derzeit entwickeln viele Gruppen Technologien zur Methanminderung, die Methanogene entweder direkt mit Inhibitoren oder indirekt durch Begrenzung ihres Substrats angreifen. Es hat sich gezeigt, dass Strategien zur Methanminderung mithilfe von Methanogeninhibitoren oder Wasserstoffsenken die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft auf Pansenebene verändern und damit auch den Stoffwechselweg des Mikrobioms verändern. Wechselwirkungen zwischen bestimmten Bakterien und Methanogenen können die Methanproduktion prägen, wie auch die Konkurrenz um Wasserstoff und das Vorhandensein sekundärer Metaboliten die Methanproduktionsraten beeinflussen können. Das 13C/12C-Verhältnis von Methan, das über die drei Hauptpfade im Pansen (hydrogenotrophe, methylotrophe und acetoklastische) produziert wird, ist aufgrund des 13C-Gehalts der für die Methanproduktion verwendeten Kohlenstoffquelle unterschiedlich. Da methanogene Stoffe unterschiedlich durch Methaninhibitoren beeinflusst werden, könnte das 13C/12C-Verhältnis ein Indikator für die Methanhemmung sein. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Wege der Pansenmethanproduktion als Reaktion auf verschiedene Minderungsstrategien unter Verwendung von C-Isotopenverhältnissen zu untersuchen. Die Verwendung verschiedener natürlich angereicherter Futtermittel in Kombination mit Minderungsstrategien wird es uns ermöglichen, die für die Fütterung bei Milchkühen verwendeten Minderungsstrategien und die Wege, auf die die neuen Strategien abzielen, zu bewerten. Letztendlich besteht das Ziel darin, einen Prototyp einer Schnüffeltechnologie zu entwickeln, die auf Basis von Schlüsselmetaboliten und ihren Isotopenverhältnissen die Methanbildung anhand von Atemproben eines Wiederkäuers abschätzen kann.

SupportProgram

Tags: Wiederkäuer ? Milchvieh ? Milchviehhaltung ? Umweltauswirkung ? Wasserstoff ? Treibhausgasemission ? Futtermittel ? Methan ? Nutztier ? Bakterien ? Hemmstoff ? Landwirtschaft ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0

Language: Deutsch

Organisations

• AgResearch, Grasslands Research Centre (Mitwirkung)
• Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (Finanzielle Förderung)
• Technische Universität München (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universita degli Studi di Milano (Mitwirkung)

Time ranges: 2025-05-01 - 2028-04-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Tracking different methane mitigation strategies using Carbon isotope ratios in ruminants
  Description: The agricultural sector is a significant contributor to global greenhouse gas emissions, prompting growing public concern about the environmental impact of farm animals, particularly in dairy farming. Currently, many groups are developing methane mitigation technologies that target methanogens either directly with inhibitors or indirectly by limiting their substrate. Methane mitigation strategies using methanogen inhibitors or hydrogen sinks have been shown to change the composition of the microbial community at the rumen level changing also the microbiome metabolic pathway. Interactions between specific bacteria and methanogens can affect methane production, while competition for hydrogen and the presence of secondary metabolites can influence methane production rates. The 13C/12C ratio of methane produced from the three major pathways in the rumen (hydrogenotrophic, methylotrophic, and acetoclastic) is different due to the 13C content of the carbon source used for methane production. As methanogens are affected differentially by methane inhibitors the 13C/12C ratio could be an indicator of methane inhibition. The key goal of the project is to address the pathways of rumen methane production in response to different mitigation strategies using C isotope ratios. Using different natural enriched feeds in combination with mitigation strategies will allow us to: evaluate the mitigation strategies used for cow feeding, and the pathways the new strategies are targeting. Ultimately the goal would be developing a prototype of a sniffer technology that would measure key metabolite ratios and their isotope ratios to determine the efficiency of methane mitigation technologies from breath samples of a ruminant. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140141

Status

Aktiv

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