Valutazione dell’efficacia di additivi per la riduzione delle emissioni di metano enterico in vitro

Livestock farming is responsible for 14,5% of anthropogenic greenhouse gases (GHGs) emissions; enteric methane (CH4) excreted by ruminants, mainly through belching, accounts for 46% of this. Enteric methanogenesis, in addition to having a negative environmental impact, entails a loss of energy for the animal ranging from 2 to 12% depending on the type of ration used. Numerous feed additives have been tried to reduce enteric CH4 emissions, but the effects manifested have often been variable. The aim of this trial was to determine the in vitro efficacy of three additives (biochar, tannins and an essential oils blend) in reducing CH4 emissions. The procedure applied involved the incubation using the Ankom RF Gas Production system of 3 g of a concentrate for beef cattle with three concentrations of each additive: 0%, 1,9% and 3,8% (dry matter), corresponding to 0 mg/L, 333 mg/L, 667 mg/L. A high concentration of additives has been used to increase the probability of contact between the additives and the microorganisms within the fermentation substrate, consisting of ruminal fluid sampled at the slaughterhouse from beef cattle and buffer solution. The efficacy of the additives was investigated after 24 hours of incubation at 39°C by measuring total gas production (GP24) and CH4 concentration, the latter by gas chromatography. The results showed a statistically significant reduction in GP24 when the tannin additive was used. At the lowest dosage (333 mg/L) it reduced GP24 by 11,0%, while at the highest dosage (667 mg/L) it reduced it by 14,1%; the other additives produced no statistically significant change. None of the three additives resulted in a statistically significant reduction in CH4 concentration. The lack of CH4 emissions reduction even at high doses of additives could be due to several factors; among these, the low fibre content of the concentrate and the low number of methanogenic populations within the ruminal fluid, or to errors linked to the high manual nature of the technology employed. Further tests with ruminal liquids taken from animals fed different diets will be necessary to determine the relevance of the above variables.

L’allevamento è responsabile del 14,5% delle emissioni di gas ad effetto serra (GHGs) di origine antropica; il metano (CH4) enterico espulso dai ruminanti, principalmente tramite eruttazione, ne rappresenta il 46%. La metanogenesi enterica, oltre ad avere un impatto ambientale negativo, comporta una perdita di energia per l’animale variabile dal 2 al 12% a seconda del tipo di razione utilizzata. Per ridurre le emissioni di CH4 enterico sono stati sperimentati numerosi additivi alimentari, ma gli effetti manifestati sono stati spesso variabili. L’obiettivo di questa tesi è stato quello di determinare l’efficacia in vitro di tre additivi (biochar, tannini e una miscela di olii essenziali) nella riduzione delle emissioni di CH4. La procedura applicata ha previsto l’incubazione tramite il sistema Ankom RF Gas Production di 3 g di mangime complementare per bovini da carne, addizionato a 3 concentrazioni di ciascun additivo: 0%, 1,9% e 3,8% (sostanza secca), corrispondenti a 0 mg/L, 333 mg/L e 667 mg/L. È stata utilizzata un’elevata concentrazione degli additivi per aumentare la probabilità di contatto tra additivi e microrganismi all’interno del substrato di fermentazione, costituito da liquido ruminale prelevato al macello da bovini da carne e soluzione tampone. L’efficacia degli additivi è stata indagata dopo 24 ore di incubazione a 39°C, mediante la rilevazione della produzione totale di gas (GP24) e della concentrazione di CH4, quest’ultima tramite gascromatografia. I risultati hanno evidenziato una riduzione statisticamente significativa del GP24 quando l’additivo a base di tannino è stato utilizzato. Al dosaggio più basso (333 mg/L) ha ridotto il GP24 dell'11,0%, mentre al dosaggio più elevato (667 mg/L) lo ha ridotto del 14,1%; gli altri additivi non hanno prodotto variazioni statisticamente significative. Nessuno dei tre additivi ha comportato una riduzione statisticamente significativa della concentrazione di CH4. La mancata riduzione di emissioni di CH4 anche con dosi elevate di additivi potrebbe essere dovuta a varie cause; tra queste, lo scarso contenuto di fibra nel substrato alimentare e la bassa numerosità della popolazione metanogenica all’interno del liquido ruminale, o a errori legati all’elevata manualità della tecnologia impiegata. Ulteriori prove con liquidi ruminali prelevati da animali alimentati con diete diverse saranno necessarie per determinare la rilevanza delle variabili citate.