Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Minderung der Methanemissionen bei der Milchkuh mittels 3-Nitrooxypropanol (3NOP) und Variation des Konzentratanteils in der Ration (MethaNiKuh) - Teilprojekt 1 |
|---|---|
| Titel (englisch): | Collaborative project: Mitigation of methane emissions by supplementation of 3-Nitrooxypropanol and variation of dietary concentrate proportions in dairy cow rations (MethaNiKuh) - Subproject 1 |
| Beschreibung (dt.): | In dem Projekt soll untersucht werden in welchem Ausmaß ein erhöhter Konzentratanteil in der Ration in Kombination mit 3-Nitrooxypropanol (3NOP) zur Minderung der Methanemission bei der Milchkuh beitragen kann. Methan zählt zu den klimarelevanten Treibhausgasen und eine Reduzierung der Methanemissionen ist daher wünschenswert. Bei der Umwandlung der Nährstoffe im Pansen der Wiederkäuer entstehen Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2). Diese sind im Wiederkäuermagen nicht weiter nutzbar und werden von methanotrophen Archaeen zu Methan (CH4) reduziert. Neben der umweltrelevanten Wirkung stellt dies zudem einen Verlust an Futterenergie für das Tier dar. Die Fütterung von Rationen mit einem hohen Grundfutteranteil führt aufgrund des Faseranteils zu einer erhöhten Methanbildung. Im Vergleich dazu wird bei Rationen mit hohem Kraftfutteranteil weniger Methan je produziertem Liter Milch produziert. Somit ist es möglich, durch einen möglichst hohen Konzentratanteil, die Methanemissionen zu senken. Das Molekül 3-Nitrooxypropanol (3NOP) ist eine organische Verbindung und Inhibitor des Enzyms Methyl Coenzyme-M Reduktase, welches den letzten Schritt im Stoffwechselweg der Methanogenese katalysiert. In einem Fütterungsexperiment mit Milchkühen der Rasse Deutsche Holstein werden die Methanemissionen tierindividuell quantifiziert. Es werden die Einflüsse von variierenden Konzentratanteilen in der Ration und von 3NOP auf die Methanbildung im Pansen bei Milchkühen in der Frühlaktation untersucht. Dabei soll nicht nur die Methanemission der Tiere quantifiziert werden, sondern auch Leistungs- und Tiergesundheitsparameter sowie Parameter des Pansen- und Energiestoffwechsels betrachtet werden. Die Reduzierung der Methanemissionen in der Frühlaktation könnte den Energieverlust und das Energiedefizit des Tieres minimieren, sowie die Futterverwertung und Tiergesundheit verbessern. |
| Beschreibung (engl.): | The project investigates the methane emission mitigation potential of the substance 3-nitrooxypropanol (3NOP) and varying concentrate proportions in dairy cows. Methane (CH4) is one of the greenhouse gases relevant for climate change. The conversion of nutrients in the rumen produces hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2). These fermentation products are reduced by methanogenic archaea to methane. Additionally to the climate relevant effect the emitted methane is an energy loss for the animal. An increased consumption of fiber rich feedstuffs (grass/ maize silage) compared to diets with increased concentrate proportions results in a decreased methane production. A high concentrate proportion in the diet offers the opportunity to reduce methane emissions. The molecular structure of 3NOP inhibits the enzyme methyl-coenzyme-M reductase, which catalyzes the last step of the methanogenesis. Therefore, in a feeding experiment with dairy cows the methane emissions will be quantified on an animal individual basis. The experiment includes the factors concentrate proportion and 3NOP supplementation and the influence of these factors on methane emissions will be investigated during early lactation. Additionally performance, animal health and variables connected to rumen fermentation and energy metabolism should be investigated. The reduction of methane emissions and energy losses could be counteract the negative energy balance during early lactation and improve the feed conversion ratio and animal health. |
| Ergebnis (dt.): | "In dem Verbundprojekt wurde untersucht in welchem Ausmaß ein erhöhter Konzentratanteil in der Ration in Kombination mit 3-Nitrooxypropanol (3NOP) zur Minderung der Methanemission bei der Milchkuh beitragen kann. Methan zählt zu den klimarelevanten Treibhausgasen und eine Reduzierung der Methanemissionen ist daher wünschenswert. Bei der Umwandlung der Nährstoffe im Pansen der Wiederkäuer entstehen Wasserstoff (H2) und Kohlendioxid (CO2). Diese werden von methanogenen Archaeen zu Methan (CH4) reduziert. Neben der umweltrelevanten Wirkung stellt dies zudem einen Verlust an Futterenergie für das Tier dar. Bei einer erhöhten Aufnahme an faserreichen Futtermitteln (Grassilage/Maissilage) wird im Vergleich zu einer Fütterung mit einem erhöhten Konzentratanteil mehr Methan pro kg Milch gebildet. Das Molekül 3-Nitrooxypropanol (3NOP) ist eine organische Verbindung und Inhibitor des Enzyms Methyl Coenzyme-M Reduktase, welches den letzten Schritt im Stoffwechselweg der Methanogenese katalysiert. In einem Fütterungsexperiment mit Milchkühen der Rasse Deutsche Holstein wurden die Methanemissionen tierindividuell quantifiziert. Es wurden die Einflüsse von variierenden Konzentratanteilen in der Ration und von 3NOP auf die Methanbildung im Pansen bei Milchkühen in der Frühlaktation untersucht. Dabei wurden nicht nur die Methanemission der Tiere quantifiziert, sondern auch Leistungs- und Tiergesundheitsparameter sowie Parameter des Pansen- und Energiestoffwechsels betrachtet. Das Projekt hat gezeigt, dass 3-NOP als ein vielversprechender Methaninhibitor angesehen werden kann, wobei die Wirkung von 3-NOP vom Rationstyp abhing. Darüber hinaus konnten keine konsistenten Effekte von 3-NOP auf den Energiehaushalt der Kuh belegt werden." |
| Ergebnis (engl.): | "The project investigated the methane emission mitigation potential of the substance 3- nitrooxypropanol (3NOP) and varying concentrate proportions in dairy cows. Methane (CH4) is one of the greenhouse gases relevant for climate change. The conversion of nutrients in the rumen produces hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2). These fermentation products are reduced by methanogenic archaea to methane. Additionally, to the climate relevant effect the emitted methane is an energy loss for the animal. An increased consumption of fiber rich feedstuffs (grass/ maize silage) compared to diets with increased concentrate proportions results in an increased methane production per kg milk. The molecular structure of 3NOP inhibits the enzyme methyl-coenzyme-M reductase, which catalyzes the last step of the methanogenesis. Therefore, in a feeding experiment with dairy cows the methane emissions were quantified on an animal individual basis. The experiment included the factors concentrate proportion and 3NOP supplementation and the influence of these factors on methane emissions were investigated during early lactation. Additionally, performance, animal health and variables connected to rumen fermentation and energy metabolism were investigated. The project has shown that 3NOP can be considered as a promising methane inhibitor, although the efficacy was diet dependent. Consistent effects of 3-NOP on the cow's energy metabolism could not be demonstrated." |
| Laufzeit: | Beginn: 08.06.2018 / Ende: 30.06.2021 |
| Ausf. Einrichtung: | Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Tierernährung, Braunschweig |
| Themenfelder: | Tierernährung, animal nutrition |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Emissionen, emissions, Klimaschutz, climate protection, Futtermittel, animal feed, Rinder, cattle, Zusatzstoffe, additive, Milch, milk |
| Förderkennzeichen: | 281B101416 |
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