REMRUM – fra vomsaft til klimavenlige malkekøer

Hvorfor?

Malkekøer kan udnytte foder, som ikke er fordøjeligt for mennesker, grise eller andre en-mavede dyr. Det gør de ved at lade mikroorganismer hjælpe med fordøjelsen i den del af maven, der kaldes vommen. Mikroorganismerne udskiller desværre en hel del metan, som er en meget stærk drivhusgas. Metan slippes ud til atmosfæren gennem bøvser og gennem åndedræt, og giver derfor en belastning af klimaet.

Hvad kan vi gøre ved det?

Der er tre kendte metoder, når vi vil gøre ”noget” hos husdyr:

1. Ændret fodring – mere korn i stedet for græs,

2: Tilsætningsstoffer – 3NOP, Oregano, Nitrat – men det går ikke til økologisk brug,

3: Ved hjælp af genetisk selektion – kvægavl – kan der ændres på koen – men også på mikroorganismerne i vommen.

Der er en fjerde mulighed, nemlig at ændre direkte på populationen af mikroorganismer i vommen og dens funktion, og hvordan den kontrolleres af den enkelte ko.

Hvordan har vi gjort det?

  • Vi har målt metan emission fra rigtig mange køer
  • Vi har vomsaft fra ret mange køer
  • Vi har DNA profiler fra pænt mange køer
  • Vi har fodereffektivitet hos ret mange køer
  • Vi har kombineret data for at finde betydningen af de mulige tiltag – og fundet at det virker

Hvad skulle der til?

Metanmålinger – udstyr der kan bruges mens koen er i malkerobotten

Vomsaft udtagning med sonde DNA sekventering 16S microbiomisk profil

 Foderoptagelse og effektivitet – data fra forsøgsbesætning i Foulum

 Statistisk modellering

En væsentlig del af forskningsarbejdet går med statistisk behandling af data – og ikke mindst udvikling og validering af modeller. Modellerne tager udgangspunkt i modeller, der er udviklet til genomisk selektion i kvægavl, med betydelige udvidelser for samtidig at håndtere microbiomisk information.

Hvad har vi fundet?

Vi har etablereret effektive målemetoder til metan emission – hvor arvbarheden – en kvotient mellem 0.0 og 1.0, er fundet at være 0.2, hvilket er på linje med arvbarheden for mælkeydelse.

Der sker en meget væsentlig stigning i optagelsen af foder, når koen skifter tilstand fra før til efter kælvning og begyndende mælkeydelse. Vi har fundet, at køer sørger for at holde mikrobiomet ret stabilt trods dette store skift i foderoptagelse.

Vi har fundet, at mikrobiomet har et stærkt samspil med den ko, der er vært for det. Dette samspil er delvist arveligt betinget.

Vi har fundet, at mikrobiomet påvirker metan-emissionen, og graden af dette kan beskrives ved en kvotient (microbiability) svarende til arvbarheds-kvotienten. Microbiability virker sammen med arvbarhed til at beskrive udskillelse af metan.

Hvordan får vi resultaterne til at virke?

Resultaterne fra projektet skal virke ved at de tyre der skal være fædre til næste generation af malkekøer selekteres for metan udskillelse og for foderudnyttelse. Tyrene selekteres også for flere andre egenskaber, som mælkeydelse, sundhed og frugtbarhed, og det vejes sammen i et selektionsindeks. Det er dette indeks, kvægbrugerne anvender til at udvælge de ønskede tyre. Når indekset kommer til at indeholde information om metan opnås de mere klimavenlige køer.

Tilgængeligheden af avlsmateriale (tyresæd) til at lave klimavenlige køer giver en ny forretningsmulighed for Viking Genetics, der dækker Danmark, Finland og Sverige, men også en væsentlig eksport til mange lande Verden over. Modelberegninger viser, at virkningen kan være størst i lande eller populationer, hvor køernes ydelse er lavere end i Danmark, hvor ydelsen er meget høj.

Som et sekundært spin-off er der udviklet udstyr til metanmåling, der har vist sig effektivt, og der er stor interesse for dette fra flere universiteter og fra kvægavlsforeninger i andre lande.

Hvem er vi?

Projektet er finansieret af Det Strategiske Forskningsråd / Innovationsfonden med ca. 12.5 M.kr

Os selv: Aarhus Universitet: Molekylærbiologi og Genetik (Peter Løvendahl), Husdyrvidenskab (Ole Højberg); Danmarks Tekniske Universitet: Center for biologisk sekvensanalyse (H Bjørn Nielsen); Viking Genetics, Kvægavlsforning (Jan Lassen). Desuden, PhD studerende, PostDocs, Teknikere, Laboranter og Seniorforskere.

Netværk: Flere (anonyme) private kvægbrugere der er værter for projeketet; Duotec A/S ingeniørfirma, Glostrup; CK-environment, ingeniørfirma, Værløse; Clinical Microbiomics, København; Nottingham Universitet (UK), USDA (USA), Veterinær Universitetet i Wien, Østrig; University of Arizona (USA). Global Dry Matter Initiative; METHAGENE EU-COST; Søsterprojekt: Foderudnyttelse i Nordisk Malkekvæg – Mælkeafgiftsfoden (DK), med SLU-Uppsala og Umeå, LUKE- Finland, NMBU – Norge.

Publikationer:

Projektets originaltitel: Selektion for reduceret metanudskillelse og forbedret foderudnyttelse hos malkekøer baseret på den genetiske baggrund hos værtsdyret og vommens mikroorganismer.