חוקרים רבים מנסים להתמודד מזה עשרות שנים עם אתגר צמצום כמות גז המתאן שפולטים עדרי הבקר הרבים ברחבי העולם. חקלאים מוסיפים בין היתר אצות שונות לתזונה של פרות כמקור לחלבון, שומנים בלתי רוויים וערכים תזונתיים נוספים המספקים אנרגיה מיידית, כמו למשל במחקר שנערך בשנת 2016 באוסטרליה, שממנו עלה כי האכלת כבשים במין אצות אדומות (אדומיות) בשם אספרגון מסועף (Asparagopsis taxiformis), הפחיתה את פליטת המתאן שלהן ב-80%.
אבל ההשפעות של אצה זו (שאותה ניתן למצוא גם בישראל) משתנות מאוד, מה שהוביל חוקרים מהמעבדה למערכות חקלאיות ומיקרוביאלית של ד"ר דיפטי פיטה מבית הספר לרפואה וטרינרית של אוניברסיטת פנסילבניה, כדי לבחון יחד עם חוקרי אוניברסיטת פנסילבניה סטייט, כיצד אצה זו משנה את המיקרוביום בהמסס (החלק הראשון בקיבה של בעלי חיים מעלי גירה, שבו מתחיל תהליך העיכול של התאית) של פרה.
החוקרים חילקו באקראי 20 פרות לארבע קבוצות, שהוחלפו זו בזו בארבע תקופות בנות 28 ימים: מינון גבוה של אספרגון מסועף, מינון נמוך של אצה אדומה זו, אורגנו (שגם לו מיוחסות סגולות מעכבות פליטת מתאן) וקבוצת ביקורת (קבוצה שבה הגורם שאותו רוצים לבדוק אינו קיים).
הצוות מצא שהמינון הגבוה של האצות עיכב את פליטת המתאן ב-55% בשתי התקופות הראשונות, אם כי ההשפעה הפכה קצרת מועד, ודעכה בהדרגתיות בתקופה השלישית והרביעית.
זהו אחד המחקרים הראשונים שבדקו כיצד מתאן נוצר בהמסס וכיצד משתנים נתיבי מתאן תחת אסטרטגיות הפחתה שונות. מחקרים קודמים לא בדקו את ההשפעות של אספרגון מסועף על אוכלוסיות מיקרוביאליות והמסלולים התפקודיים שלהן ברמת פירוט זו. החוקרים גילו שבשתי התקופות הראשונות, המינון הגבוה של האצות הוביל לחיסול כמעט מוחלט של מתנוספאירה (Methanosphaera), חיידק שמגדיל בסופו של תהליך את כמות המתאן בהמסס.
לדברי ד"ר פיטה, מדובר על ממצא חשוב מכיוון שלאצות לא הייתה אותה השפעה על חיידקים אחרים המייצרים מתאן, מה שגרם לחוקרים להאמין שלחיידק הזה יש תפקיד משמעותי יותר בהיווצרות מתאן ממה שחשבו בעבר. יחד עם זאת, מחברי המחקר מסבירים שחלה עלייה בחיידק בתקופות מאוחרות יותר, מכיוון שלא הצליחו להשבית את הברומופורם, חומר באצות ים שמדכא את היווצרות מתאן בהמסס.
צוות המחקר, שפורסם בכתב העת mBio, בחן גם את פעילותם של אנזימים המעורבים במתאנוגנזה, תהליך מטבולי, שבמהלכו מיקרואורגניזמים פשוטים הופכים מולקולות של מימן ופחמן דו-חמצני למתאן. אחד ממחברי המחקר, ד"ר נגאראג'ו אינדוגו, חוקר בכיר במעבדה למערכות חקלאיות ומיקרוביאלית של אוניברסיטת פנסילבניה, אמר שהאנזימים המעורבים בתהליך זה הופחתו, בהשוואה לקבוצת הביקורת, כאשר הפרות קיבלו אספרגון מסועף.
מחברי המחקר מציינים בנוסף כי למרות שהם ציפו להשפעות עקיפות של האדומיות על חיידקים במיקרוביוטה (קהילה אקולוגית של מיקרואורגניזמים), הם מצאו גם השפעות ישירות שהיו פחות צפויות. באופן ספציפי, סוגי חיידקים המייצרים בוטיראט, חומצת שומן קצרת שרשרת המשמשת כמקור אנרגיה לפרות, גדלו באופן משמעותי בקרב הפרות שניזונו מאצות בהשוואה לקבוצת הביקורת. "חשוב מאוד להבין מהי תכולת החומרים התזונתיים של אצות ים ומהן ההשפעות האנטי-מיקרוביאליות של האצות הללו כדי שנבין טוב יותר את השפעת ריכוזי אצות שונים בתזונת הפרות", אומרת ד"ר פיטה.
במבט קדימה, ד"ר פיטה אומרת שהיא ועמיתיה עובדים על שילוב של אסטרטגיות שונות, כמו בדיקת אצות בתזונה של פרות שזוהו כפולטות מתאן גבוהות או פולטות מתאן נמוכות. "שילוב זה עשוי לתת לנו הזדמנות להפחית ביעילות את המתאן בהיקף גבוה בהרבה מאשר ניסיון של כל אסטרטגיית הפחתה לבדה, תוך שימת דגש על מינון זני אצות הים", הסבירה החוקרת.
