ERA-GAS: Seaweeds and seaweed-ingredients to reduce enteric methane emissions from pasture-based sheep, cattle and dairy cows

SEASOLUSIONS har som mål å undersøke om fôring med vanlig forekommende, nord-europeiske og nord-amerikanske tang- og tarearter påvirker metanutslipp fra drøvtyggere, og kartlegge mekanismer for eventuelle effekter. Også effekter av prosesserings- og konserveringsmetoder for råstoffet undersøkes. Dette oppnås gjennom fôringsforsøk med sau, melkekyr og kjøttfe i forskjellige partnerland. I tillegg undersøkes effekter på helse og fôrutnyttelse, herunder kartlegging av endringer i mikrobiota i vom og tarm hos dyrene. Metanutslipp fanges opp ved at dyrene plasseres i kamre der gassutslippene kan måles. Effekter blir påvist gjennom innsamling og analyse av metadata. Gjennom det internasjonalt nettverket av akademiske og industrielle partnere har vi ambisjonen om å i) belyse de underliggende mekanismene for eventuell påvirkning på metangassutslipp, ii) utvikle strategier for å redusere metangassutslipp, iii) evaluere effekten gjennom innsamling av data fra et stort antall dyreforsøk, overvåket ved bruk av sensorer og IKT-teknologier, iv) vurdere effekter opp mot kostnader på nasjonalt / EU / kanadisk nivå og v) øke bevisstheten blant nasjonale og internasjonale interessenter. Innovative tilnærminger til dyrehold og ernæring (riktig bearbeiding av tang til bruk som smakfulle ingredienser med kjente bioaktive profiler for storfekjøtt, sau og melkekyr) vil skape grunnlag for reduserte metangassutslipp og forbedret dyrehelse i landbruket og følgelig en mer bærekraftig matproduksjon. De norske partnerne deltar i prosjektet ved karakterisering og prosessering av tare (SINTEF), og gjennom et fôringsforsøk med sau (NIBIO), der SINTEF bidrar med analyser av prøvene. De kultiverte artene Saccharina latissima og Alaria esculenta, samt restråstoff fra alginatproduksjon av den vilt-voksende Laminaria hyperborea har blitt analysert for makro-sammensetting og innhold av mulige bioaktive og toksiske komponenter. De tre tareartene, og ekstrakt og fraksjoner av disse, ble i første del av prosjektet karakterisert i in vitro fermenteringer med vomsaft, for derved å begrense antall dyreforsøk. Siste år er det gjennomført et fôringsforsøk med sau, der dyrene ble tildelt surfôr og ett av to kraftfôrslag til 24 lam; et kontrollfôr og ett som inneholder restråstoff av L. hyperborea. Det ble målt daglig fôropptak, daglig tilvekst og metanproduksjon. Det ble tatt blod-, urin-, avførings- og vomprøver fra dyrene gjennom forsøket. Jodinnholdet i alle prøvene er analysert. For vomprøvene er innholdet av lavmolekylære metabolitter analysert, mens analyser av mikrobesammensetting gjenstår. Foreløpige resultater viser at tilsetting av L. hyperborea økte jodinnholdet i alle prøver, men mest jod ble skilt ut i avføringen. Metangassproduksjonen ble redusert de første ukene, men effekten avtok over tid. Det var ingen forskjeller i fôropptak og tilvekst hos dyrene gjennom forsøksperioden. Det overordnede bildet fra metabolittanalysene viser større endringer over tid enn forskjeller mellom diettene, men databearbeiding pågår fortsatt, med fokus på enkeltmetabolitter og grupper av metabolitter.

-

SEASOLUTIONS will break new ground in unravelling the mechanisms by which selected seaweed species, their preservation and processing and application formats impact on methane emissions from sheep, beef cattle and dairy cows and on the health, feed efficiency and dietary preferences of the animals in question. It will also decipher the effect on the rumen and intestinal microbiomes of animals fed a diet inclusive of selected seaweed species/seaweed bioactives. This will be achieved by carrying out large scale animal trials monitored and captured using chambers, sensors and ICT technologies in different partner countries and through collation and analysis of resultant meta-data. Animal trials will only be employed following in vitro simulated rumen experiments. By engaging in an international network of scientific and industry excellence, we have the ambition to I) elucidate the underlying mechanisms of seaweed impact on methane emissions, ii) develop tangible mitigation strategies, iii) evaluate the mitigation effect through a network of animal trials monitored using ICT technologies, iv) calculate the cost-benefits on a national/EU/Canadian level and v) raise awareness among national and international stakeholders. The innovation potential of our approach lies predominately in the application of existing and generated knowledge for the sake of more environmentally sound animal and subsequently food production strategies. Innovative approaches to animal diet and nutrition (correct processing of seaweeds for use as palatable ingredients with known bioactive profiles for beef, sheep and dairy cows) will create a basis for reduced methane emissions and improved animal health in agriculture and consequently, a more sustainable food production process.