Les excréments de bébé kangourou pourraient aider à fournir une solution improbable au problème environnemental du méthane produit par les vaches. Une culture microbienne développée à partir des excréments de kangourou a inhibé la production de méthane dans un simulateur d’estomac de vache dans une étude de l’Université de l’État de Washington.
Après que les chercheurs ont ajouté la culture de bébé kangourou et un inhibiteur de méthane connu à l’estomac simulé, il a produit de l’acide acétique au lieu du méthane. Contrairement au méthane, que les bovins rejettent sous forme de flatulences, l’acide acétique présente des avantages pour les vaches car il favorise la croissance musculaire. Les chercheurs ont publié leurs travaux dans la revue Biocatalyse et biotechnologie agricole.
« Les émissions de méthane des vaches sont un contributeur majeur aux gaz à effet de serre, et en même temps, les gens aiment manger de la viande rouge », a déclaré Birgitte Ahring, auteur correspondant de l’article et professeur au Laboratoire de bioproduits, sciences et ingénierie du Campus WSU des trois villes. « Nous devons trouver un moyen d’atténuer ce problème. »
Réduire les rots et les pets des émissions de méthane du bétail n’est pas un sujet de plaisanterie. Le méthane est le deuxième contributeur de gaz à effet de serre et est environ 30 fois plus puissant pour réchauffer l’atmosphère que le dioxyde de carbone. On pense que plus de la moitié du méthane rejeté dans l’atmosphère provient du secteur agricole, et les ruminants, tels que les bovins et les chèvres, en sont les principaux contributeurs. De plus, le processus de production de méthane nécessite jusqu’à 10 % de l’énergie de l’animal.
Les chercheurs ont essayé de modifier le régime alimentaire des vaches et de leur donner des inhibiteurs chimiques pour arrêter la production de méthane, mais les bactéries productrices de méthane deviennent rapidement résistantes aux produits chimiques. Ils ont également essayé de développer des vaccins, mais le microbiome d’une vache dépend de l’endroit où elle mange, et il existe beaucoup trop de variétés de bactéries productrices de méthane dans le monde. Les interventions peuvent également affecter négativement les processus biologiques des animaux.
Les chercheurs du WSU étudient la fermentation et les processus anaérobies et avaient précédemment conçu un rumen artificiel, le plus grand compartiment gastrique trouvé chez les ruminants, pour simuler la digestion des vaches. Avec de nombreuses enzymes capables de décomposer les matériaux naturels, le rumen a des « capacités étonnantes », a déclaré Ahring, qui est également professeur à la Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering et en Biological System Engineering.
Cherchant à déterminer comment surpasser les bactéries productrices de méthane dans leur réacteur, Ahring a appris que les kangourous avaient des bactéries productrices d’acide acétique, au lieu de méthane, dans leur intestin antérieur. Ses élèves ont retrouvé des kangourous, prélevé des échantillons et appris que le processus spécialisé de production d’acide acétique ne se produisait que chez les bébés kangourous, et non chez les adultes. Incapables de séparer les bactéries spécifiques qui pourraient produire l’acide acétique, les chercheurs ont utilisé une culture mixte stable développée à partir des excréments du bébé kangourou.
Après avoir initialement réduit les bactéries productrices de méthane dans leur réacteur avec un produit chimique spécialisé, les bactéries acétiques ont pu remplacer les microbes producteurs de méthane pendant plusieurs mois avec un taux de croissance similaire à celui des microbes producteurs de méthane.
Alors que les chercheurs ont testé leur système dans le rumen simulé, ils espèrent l’essayer sur de vraies vaches dans le futur.
« C’est une très bonne culture. Je n’ai aucun doute qu’elle est prometteuse », a déclaré Ahring. « Il pourrait être vraiment intéressant de voir si cette culture pourrait fonctionner pendant une période prolongée, de sorte que nous n’aurions qu’à inhiber la production de méthane de temps en temps. Ensuite, cela pourrait en fait être une pratique. »
Plus d’information:
Supriya C. Karekar et al, Réduction de la production de méthane à partir de cultures de rumen par bioaugmentation avec des bactéries homoacétogènes, Biocatalyse et biotechnologie agricole (2022). DOI : 10.1016/j.bcab.2022.102526