Kenguru- og reinsdyrforskning kan føre til lavere klimagassutslipp

Torunn Moe

En australsk studie publisert i det anerkjente tidsskriftet Science, gir ny innsikt i hvorfor tarmbakterier hos wallaby-pungdyrene fører til mindre metangassutslipp enn hos drøvtyggere.

Mer kunnskap om sammenhengen mellom tarmbakterier hos dyr og metanutslipp er viktig for landbruket.

Forsker Phil Pope ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB) er førsteforfatter på Science-artikkelen og tar denne forskningen et steg videre ved å undersøke hvordan biomasse brytes ned i magen på reinsdyrene på Svalbard.

Mer kunnskap om disse prosessene kan på sikt bidra til lavere metangassutslipp fra husdyr, samtidig som nye enzym-funn kan føre til forbedret bioenergiproduksjon fra biomasse som strå, gress, trevirke og matavfall.

Wallaby Foto: Mackenzie and John

- Rundt ti prosent av fordøyelig energi hos kyr og sauer omdannes til metan, mens wallabyene bare produserer en femtedel av dette selv om de spiser omtrent det samme. Derfor er tarmbakterier hos wallabyer interessante når vi skal prøve å finne måter å redusere utslippene av klimagasser fra husdyr, sier Phil Pope.

Popes kenguruforskning utgår fra Australia's Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) og ble ledet av professor Mark Morrison. Prosjektet har hatt samarbeidspartnere fra USA, Tyskland og Australia.

Oppdaget ny bakterie
I forskningsarbeidet oppdaget og isolerte Pope en ny bakterie tilhørende slekten Succinivibrionaceae fra wallabyens tarm ved hjelp av avansert metagenomikk, kombinert med spesialutviklede bioinformatiske metoder.

Bakteriens stoffskifte gjør at forskerne mener den bidrar til at wallabyene produserer mindre metan enn drøvtyggere. Hos drøvtyggere er karbondioksid og hydrogen vanlige biprodukter fra gjæringsprosessen i tarmen som igjen omdannes til metan. Den nye bakterien i wallabytarmen produserer i stedet succinat, acetat og format og bruker i tillegg karbondioksid.

- Forskjellene vi har påvist i Australia har gitt oss ny kunnskap om pungdyrenes fordøyelsesprosesser, i tillegg til at vi på sikt kan bruke kunnskapen til å styre gjæringsprosesser i drøvtyggernes tarm og redusere metanutslipp fra husdyr, sier Pope.

Phil Pope Foto: Håkon Sparre

Videre forskning på norske reinsdyr
Mer kunnskap om hvordan ulike bakterier bryter ned plantebiomasse og forskning på de enzymene som brukes, kan også på sikt forbedre produksjon av bioenergi. Enzymer er helt nødvendige for å bryte ned biomasse som hardt trevirke og strå til sukker, som så kan omdannes til drivstoff eller fornybare biomaterialer. Forskere over hele verden arbeider for finne enzymsystemer som kan utføre denne kompliserte oppgaven.

Forskere ved UMB har i stor grad bidratt til utviklingen på dette feltet, inkludert oppdagelse av en helt ny kategori av enzymer som forbedrer effektiviteten i nedbryting av biomasse. Resultatene fra denne forskningen ble publisert i Science av forskerne Gustav Vaaje-Kolstad, Vincent Eijsink og medarbeidere i 2010.

Phil Pope samarbeider nå med Vincent Eijsinks forskningsgruppe for å studere tarmbakterier og tilhørende enzymer hos reinsdyr på Svalbard. Disse reinsdyrene er interessante i et bioenergiperspektiv på grunn av det unike kostholdet.

- Reinsdyrene må som regel klare seg med veldig lite mat og må utnytte det de får i seg godt. Kostholdet om vinteren består stort sett av arktiske buskevekster, som er tungt fordøyelige. Vi tror derfor at reinsdyrene har svært effektive enzymer som konverterer biomasse til energi og næringsstoffer. Vi skal nå prøve å identifisere bakterier og enzymer fra reinsdyrtarmen og for første gang vil vi ha mulighet til å sammenligne mikrobiologien hos dyr som lever i svært ulike miljøer og under ulike forhold, sier Pope.

Forskningsprosjektet er et samarbeid med Monica Sundset, som forsker på reinsdyrfysiologi ved Universitetet i Tromsø. I tillegg har UMB flere internasjonale samarbeidspartnere som CSIRO in Brisbane og professor Alice McHardy ved Max Planck Institute for Informatics i Tyskland.

Styrker norsk forskning på bioenergi
Phil Pope fikk i 2010 Marie Curie forskerstipend for å forske ved UMB og er nå del av UMBs dyktige forskningsgruppe for bioenergi og enzymer. Popes spisskompetanse innen metagenomikk, bioinformatikk og bioprospektering kombineres med ekspertise innen avansert enzym-karakterisering og utvikling av enzymatiske prosesser for produksjon av bioenergi.

- Kombinasjonen av disse to fagfeltene er gunstig for begge parter. Vi er stolte av å tiltrekke forskere av Phil Popes kaliber. Hans arbeid gir interessante bakterier og enzymer og unike muligheter for målrettet bioprospektering. Ved UMB kan vi ta dette et steg videre i våre forskningsprosjekter innen bioenergi, bioraffinering og enzymutvikling. På sikt vil dette føre til bedre og mer bærekraftig utnyttelse av naturressurser, sier Vincent Eijsink, professor og prosjektleder ved Institutt for kjemi, bioteknologi og matvitenskap, UMB.

Publisert: 01.07.11
Oppdatert: 01.08.11
Utskriftsvennlig versjon

Del med en venn:

Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB)

[Besøksadresser] [Kontakt UMB] [Oversiktskart] [Ansvarlig redaktør]