Methan-Minderungspotenziale bei Wiederkäuern

Wilfried Brade, Klaus Wimmers

Abstract


Die genetische Ausstattung der Wiederkäuer beherbergt keine Gene, die eine eigene Methanbildung ermöglichen. Methan (CH4) wird durch methanogene Archaeen als "Nebenprodukt" vorrangig des mikrobiellen Kohlenhydrat-Abbaus unter anaeroben Bedingungen im Vormagensystem der Wiederkäuer (Wirte) produziert.
Es gibt genügend Hinweise, dass es auch eine wirtspezifische Komponente für variierende CH4-Emissionen bei Wiederkäuern gibt. Sie spiegeln sich in "indirekten Heritabilitäten" wieder.

Neue Methoden und Techniken zur schnellen und vollständigen Sequenzierung der Genome des Wirtes und der Mikroorganismen sowie zur Identifizierung und Quantifizierung ihrer Gene und Genprodukte einerseits und zur Bestimmung der CH4-Emissionen andererseits liefern neue Erkenntnisse über Zusammenhänge zwischen genetischen und physiologischen Eigenschaften des Wirtes, dem Mikrobiom und dem Fütterungsmanagement.

Mit der vorliegenden Übersichtsarbeit wird der aktuelle Kenntnisstand aus der Blickrichtung möglicher tierseitiger Einflussnahmen auf die CH4-Emission bei Wiederkäuern einschließlich deren Grenzen aufgezeigt.

Methane reduction potentials in ruminants

The genetic make-up of ruminants contains no genes which would allow them to form methane on their own. Methane (CH4) is produced by methanogenic archaea as a by-product of microbial carbohydrate breakdown under anaerobic conditions in the forestomach system of ruminants (hosts).
There are numerous indications that there is a host-specific component for varying CH4 emissions in ruminants. They are reflected in the "indirect heritabilities".

New methods and techniques for the rapid and complete sequencing of the genomes of the host and of the microorganisms and to identify and quantify their genes and gene products provide further insight into the connections between genetic and physiological characteristics of the host, the microbiome and feeding management.

This publication presents the current state of knowledge regarding the influence of animal-related CH4 emissions in ruminants and includes a discussion of their possible limits.

Le potentiel de réduction des émissions de méthane chez les ruminants

La structure génétique des ruminants ne contient pas de gènes qui permettraient qu’ils forment de la méthane eux-mêmes. Le méthane (CH4) est produit par les archaeas méthanogènes en tant que sous-produit surtout de la dégradation microbielle de glucides sous des conditions anaerobes dans le système des pré-estomacs des ruminants (hôtes).
Quant aux émissions CH4 variables chez les ruminants, il y a assez d‘indicateurs qui suggèrent qu’il existe aussi une composante spécifique à l’hôte. Elles sont reflétées dans des « héritabilités indi-rectes ».

De nouvelles méthodes et techniques pour un séquençage rapide et complet des génomes du hôte et des microorganismes ainsi que pour l’identification et la quantification de leurs gènes et leurs produits géniques d’un côté et pour la détermination des émissions CH4 de l’autre fournissent de nouvelles connaissances sur les relations entre les caractéristiques génétiques et physiologiques du hôte, du microbiome et la gestion de l’alimentation animale.

Le présent travail illustre le niveau de connaissances sur une influence éventuelle que des facteurs liés aux animaux pourraient avoir sur les émissions CH4 des ruminants et il inclut une discussions de ses limites.



DOI: http://dx.doi.org/10.12767/buel.v94i1.104

DOI (Volltext als PDF): http://dx.doi.org/10.12767/buel.v94i1.104.g233

DOI (Volltext als HTML): http://dx.doi.org/10.12767/buel.v94i1.104.g235