文：劉煜荷

來源：食研匯FTA（ID：FTA_21FOOD）

在國內(nèi)新茶飲企業(yè)，開始卷乳底原料的同時(shí)，星巴克、雀巢、百樂嘉利寶集團(tuán)等國際食品巨頭已經(jīng)在嘗試一種新的牛奶，可以讓奶牛甲烷排放量減少近50%。

這一技術(shù)，目前在國內(nèi)還沒有乳制品企業(yè)應(yīng)用。

全球范圍內(nèi)，農(nóng)場牲畜飼養(yǎng)產(chǎn)生的溫室氣體(GHG) 排放量估計(jì)約占人類排放量的13% 。這些排放物中大約 40% 是以腸道發(fā)酵和糞便產(chǎn)生的甲烷 (CH4) 的形式。而甲烷的全球變暖潛勢（GWP）是二氧化碳的25倍，被認(rèn)為是氣候變化的主要因素。

目前，行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有很多飼料補(bǔ)充劑，可以減少奶牛反芻中的甲烷排放，包括帝斯曼等在內(nèi)的企業(yè)，也已研發(fā)出可以讓碳排放減少30%、甚至50%的產(chǎn)品。

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Bovaer（DSM Firmenich）

一頭牛每年可以釋放超過100 公斤的甲烷，大部分是通過打嗝排放的，大約相當(dāng)于兩噸二氧化碳，或者兩個(gè)巴黎和紐約之間的往返航班。

意大利Cattolica del Sacro Cuore大學(xué)的奶牛場Cerzoo進(jìn)行的試驗(yàn)證實(shí)，DSM Firmenich為反芻動(dòng)物提供了減少甲烷的飼料補(bǔ)充劑Bovaer的有效性，甲烷排放量減少了近50%。

Bovaer主要的活性成分是 3-NOP（3-硝基氧基丙醇）。當(dāng)富含纖維的粗飼料在瘤胃中消化時(shí)，會產(chǎn)生氫氣和CO2，微生物再將其轉(zhuǎn)化為甲烷氣體，然后牛將其呼出。Bovaer 阻斷瘤胃中參與甲烷形成的酶，從而減少排放。

 圖源：Volta Greentech官網(wǎng)

Bovaer?在獨(dú)立科學(xué)期刊上發(fā)表了50多篇經(jīng)過同行評審的研究論文，已在 4 大洲 15 個(gè)國家的牛場和奶牛場進(jìn)行了各種飼喂系統(tǒng)的測試。56 項(xiàng)研究觀察到奶牛排放的甲烷持續(xù)減少了 30%。一些研究甚至指出減少了 80%。

Bovaer 還在乳品園區(qū)的 64 頭奶牛中進(jìn)行了測試。這使得飼料中每公斤干物質(zhì)的甲烷排放量減少了 27-40%，具體取決于 Bovaer 的配給量和劑量。

整體來說，每頭奶牛每天服用四分之一茶匙的Bovaer?，平均可減少 30% 的排放量。

因?yàn)閾碛械鬯孤晟频匿N售渠道，Bovaer?的商業(yè)化過程相對順利，甚至供給趕不上市場需求。2022年2月，Bovaer也被批準(zhǔn)用于歐洲奶牛養(yǎng)殖。在法蘭德斯，奶農(nóng)已經(jīng)使用 Bovaer 作為碳中和概念來銷售中性飲用酸奶。

“目前第三方仍在為我們生產(chǎn)Bovaer。我們很難跟上快速增長的需求。我們正在蘇格蘭建造一家專門用于 Bovaer 生產(chǎn)的工廠。該工廠將于 2025 年全面投入運(yùn)營。”帝斯曼動(dòng)物營養(yǎng)與健康公司反芻動(dòng)物高級營銷總監(jiān) Julien Martin 稱。

不過，吃Bovaer的肉牛每天的成本依然較貴，大約是50美元，比普通飼料的成分貴2倍多。

02

海藻  

2014年，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織 CS IRO 和詹姆斯庫克大學(xué)的研究人員證明，給反芻動(dòng)物喂食含有少量紅海藻的飲食，可將其腸道甲烷排放量減少高達(dá) 99%。在測試的 20 多種不同海藻中，只有一種海藻——Asparagopsis Taxiformis因其非凡的功效而脫穎而出。

圖源：GREENER GRAZING官網(wǎng)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，添加1%的海藻就能使羊的甲烷排放削減60%，添加3%的海藻，甲烷減排效果達(dá)到80%。而牛和羊喂食少量Asparagopsis Taxiformis的紅海藻后，在消化過程中幾乎不會產(chǎn)生甲烷。

但是該研究出現(xiàn)的2015年，全世界上大約有15 億頭牛和 12 億只羊，估計(jì)需要 1 億濕噸紅藻。但同年，全球海藻養(yǎng)殖量僅為3000萬噸，且都不是Asparagopsis Taxiformis。

目前，Greener Grazing等公司正在做相關(guān)商業(yè)化產(chǎn)品，紅海藻 Asparagopsis taxiformis的飼料補(bǔ)充劑也已經(jīng)投入市場。

比如，Volta Seafeed研發(fā)的產(chǎn)品以100 克的日劑量喂給牛時(shí)，可將其腸道甲烷排放減少高達(dá)90%，其原料就是基于紅海藻 Asparagopsis taxiformi。但全球需求依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過供應(yīng)，Volta Greentech 團(tuán)隊(duì)目前專注于開發(fā)紅海藻養(yǎng)殖配方和規(guī)模化生產(chǎn)。該公司迄今已籌集 330 萬美元，計(jì)劃于 2023 年開始建設(shè)全球最大的紅海藻工廠。

圖源：Volta Greentech官網(wǎng)

2022年，美國乳制品公司Ben & Jerry's、Straus Family Creamery 和 Clover Sonoma 已簽署協(xié)議，開始為他們的奶牛使用天然海藻補(bǔ)充劑，以大幅減少農(nóng)場運(yùn)營的溫室氣體排放量。

該天然海藻補(bǔ)充劑是由Blue Ocean Barns公司推出的名為Brominata的一種脫水形式的紅海藻。

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Agolin精油補(bǔ)充劑

Agolin是一家總部位于瑞士的動(dòng)物營養(yǎng)公司，開發(fā)和生產(chǎn)植物性營養(yǎng)解決方案，可提高牲畜生產(chǎn)性能、盈利能力和可持續(xù)性。目前，Agolin ? Ruminant由精油混合物制成的飼料補(bǔ)充劑，經(jīng)科學(xué)證明可以優(yōu)化飼料攝入量和減少二氧化碳排放。

Agolin ? Ruminant已被證明可以在體外和泌乳奶牛體內(nèi)中減少 CH4(甲烷）。在瘤胃（反芻動(dòng)物的第一胃）中將氫氣從甲烷轉(zhuǎn)移到丙酸，且不會降低瘤胃消化率。相反，該產(chǎn)品在瘤胃細(xì)菌和古菌群落之間產(chǎn)生了理想的轉(zhuǎn)變。這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于，試驗(yàn)表明 Agolin 還可以提高產(chǎn)奶量和飼料效率。

該產(chǎn)品含有多種植物來源的精油，包括香菜和丁香。

2021年11月，在美國最大的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展大會上，星巴克（Starbucks）高級副總裁凱利·本斯頓表示，為了減少甲烷排放，星巴克開始采購使用Agolin飼料添加劑喂養(yǎng)的牛所產(chǎn)的牛奶。

除了星巴克，巧克力巨頭百樂嘉利寶集團(tuán)、雀巢等也是乳制品的需求方，并選擇與Agolin合作。百樂嘉利寶與Gold Standard 和 Agolin 甚至開發(fā)了一種新方法來量化和認(rèn)證巧克力供應(yīng)鏈中乳制品的二氧化碳排放。研究在荷蘭和美國兩個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。

圖源：百樂嘉利寶集團(tuán)官網(wǎng)

在荷蘭，47個(gè)奶牛場參與了這項(xiàng)研究，總共覆蓋了約 7,600 頭奶牛。百樂嘉利寶與Gold Standard開發(fā)的方法，經(jīng)驗(yàn)證Agolin在 2020年3月至8月期間減少了 1200 噸二氧化碳當(dāng)量。美國的研究共有18個(gè)農(nóng)場，總共約 7600 頭奶牛參與。

Gold Standard方法確認(rèn)，到2020年8月底，二氧化碳排放量減少約 500 公噸。

法國農(nóng)業(yè)研究所也現(xiàn)，當(dāng)Agolin 被喂給奶牛時(shí)，瘤胃微生物群發(fā)生了積極的變化——瘤胃細(xì)菌數(shù)量顯著增加，原生動(dòng)物數(shù)量減少。

目前，Agolin ? Ruminant已經(jīng)是首個(gè)獲得碳信托認(rèn)證的可減少反芻動(dòng)物甲烷排放的飼料添加劑（2018年）。如今，Verra 和Gold Standard 等組織已將其納入其重大國際氣候保護(hù)項(xiàng)目中。

今年5月，ALolin被全球主要飼料香精甜味劑生產(chǎn)商Alltech收購。目前Agolin ? Ruminant大部分客戶還主要聚焦在歐洲市場，每年喂養(yǎng)大概150萬頭牛。

   圖源：百樂嘉利寶集團(tuán)官網(wǎng)

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Agolin精油補(bǔ)充劑

以亞麻籽油為原料的添加劑，同樣可以減少奶牛反芻中的甲烷排放量。

但是相比于Agolin ? Ruminant，其需要更高的劑量。目前Agolin ? Ruminant的運(yùn)用每天每頭牛的成本大約是4美分，且可以增加牛奶產(chǎn)量，因此反向增加農(nóng)民收入。所以在市場應(yīng)用中，是有經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)保方案。

研究人員也做了各種嘗試，在飼料中添加咖喱、大蒜、牛至（一種有香味的藥草）和肉桂等，結(jié)果好壞參半。

參考文獻(xiàn)：

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[ 2 ] Dillon, JA、Stackhouse-Lawson, KR、Thoma, GJ、Gunter, SA、Rotz, CA、Kebreab, E.、Riley, DG、Tedeschi, LO、Villalba, J.、Mitloehner, F. 和 Hristov, AN (2021 ) 美國腸道甲烷現(xiàn)狀以及牛肉和奶牛的碳足跡。動(dòng)物前沿，11，57-68。https://doi.org/10.1093/af/vfab043