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牛是如何产生甲烷？

除了石油和化石燃料产业之外，畜牧产业也是加剧全球暖化速度的元凶之一，而只会吃草反刍的乳牛和肉牛，则是畜牧业产生最多甲烷的“元凶”？

因为牛是一种反刍动物，其中瘤胃体积最大，也是各类微生物发酵食物的主要场所，在代谢过程中，奶牛的胃和肠道里的微生物会帮助消化它们进食的饲料。在牛瘤胃中，二氧化碳在瘤胃中微生物（例如产甲烷菌等）和酶的催化作用下，使得甲烷杆菌将氢气（H2）和甲酸（HCOOH）还原成甲烷（CH4），因此反刍动物消化过程中会产生大量的甲烷气体。

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牛排放大量甲烷的危害除了会加剧地球暖化的速度，而且甲烷是饲料在瘤胃中的不完全氧化产物，一般要消耗饲料能量的12%，甲烷增加意味着能量的浪费，对于养殖业也是不小的损失。

为什么牧场用丝兰提取物来有效让牛减少甲烷排放？

大部分研究表明,丝兰提取物都能够有效抑制瘤胃甲烷的产量,( Santoso等,2004; Lila等,2003;Takahashi等,2000)。丝兰提取物抑制甲烷产生的主要原因有

(1)抑制了纤毛虫的活性。研究证实,9 %~25%的瘤胃甲烷菌与纤毛虫存在协作(Newbold等,1997)，它们要么存在于纤毛虫的体内,要么附着在纤毛虫的表面,并靠原虫体表的汁液生长(Tokura等,1999; Finlay 等,1994)。

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这也是驱虫会导致瘤胃中甲烷产量降低的原因(Nagaraja 等,1997)。另外,原虫和甲烷菌之间也发生着种间氢传递。原虫的细胞膜内壁结合有许多种脱氢酶,催化各自的底物脱氢,产生的氢分子则附着在原虫表面。这些氢分子能抑制原虫的增殖,而原虫表面的甲烷菌却能将氢分子合成甲烷。H2的产量下降,导致产甲烷菌失去了合成甲烷的原料来源。(2)丝兰皂苷可能直接抑制甲烷菌的活性,但是具体抑制那些种属的甲烷菌,还有待进一步研究。(3)抑制了纤维分解菌的活性。因纤维分解菌的活性降低后,丙酸产量相应提高。Pen等(2006)在体内试验中添加丝兰提取物组与对照组相比,丙酸增加了54 %,甲烷的产量显著下降。因为丙酸的产生与甲烷竞争有效氢,因此增加丙酸的产量可以减少甲烷产量。(4)其他据 Lu和Jorgensen( 1987)研究报道,皂苷可能引起对营养物质的消化从瘤胃转移到后肠部分,从而引起了甲烷产量的降低(Fievez等，1999)。

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