機能性アルキルフェノール含有植物の多面的活用による反すう家畜由来メタンガスの削減

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H02322
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小林 泰男 北海道大学, 農学研究院, 教授 (50153648)
• 研究分担者: 鈴木 裕 北海道大学, 農学研究院, 助教 (10793846) ; 小池 聡 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (90431353)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: アルキルフェノール / ギンナン果肉 / 糞便 / メタン / 微生物相

研究実績の概要

前2年間で東南アジアの代表的反芻家畜であるタイ在来牛と沼沢水牛へメタン低減素材・カシュー殻液を含有する飼料製剤を給与し、その機能評価を実施した。その結果、ルーメンおよび糞便からのメタン削減に対する高いインパクトが期待できることがわかった。
最終年度においては、日本国内においてウシ排泄糞便からのメタン低減を目標として、初年度に実施したギンナン果肉の直接添加の影響について、微生物相の変遷を主眼に検討した。すなわち、北海道大学のホルスタイン種泌乳牛の糞便へ、ギンナン果肉を添加・放置し、発酵産物（測定済み）と微生物相への影響を評価した。
糞便のメタン生成量は放置30日以降180日まで全期間においてギンナン果肉添加時に減少した。ギンナン果肉の添加によって全期間を通して酢酸モル比が低下し、プロピオン酸モル比は上昇した。これらの変化は糞便菌叢の変化と連動していた。すなわち、メタン古細菌 (特にMethanocorpusculum)に加えRuminococcaceaeやClostridiaceae の減少が生じ、一方でBacteroidaceae や Porphyloromonadaceae の増加が観察された。減少した菌群はメタンやメタンの基質となる水素生成に関与するものが含まれ、増加した菌群にはプロピオン酸生成に関連するものが含まれる。
以上の結果は、糞便へのギンナン果肉の直接添加が微生物相を変え、メタン低減を導きうることを示唆するが、その効果は比較的長期間期待できるもの、と思われた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Microbial community structure of the bovine rumen as affected by feeding cashew nut shell liquid, a methane‐inhibiting and propionate‐enhancing agent. (2021)
  • 著者名/発表者名: Su, C., Shinkai, T., Miyazawa, N., Mitsumori, M., Enishi, O., Nagashima, K., Koike,S., Kobayashi, Y.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 92 ページ: e13503
  • DOI: 10.1111/asj.13503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feeding cashew nut shell liquid decreases methane production from feces by altering fecal bacterial and archaeal communities in Thai local ruminants. (2021)
  • 著者名/発表者名: Tamori, K., Matsunaga, B., Boonsaen, P., Khongpradit, A., Sawanon, S.,Nagashima, K., Koike, S., Kobayashi, Y.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 92 ページ: e13569
  • DOI: 10.1111/asj.13569
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Growth and morphologic response of rumen methanogenic archaea and bacteria to cashew nut shell liquid and its alkylphenol components. (2021)
  • 著者名/発表者名: Wakai, M., Hayashi, S., Chiba, Y., Koike, S., Nagashima, K., Kobayashi, Y.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 92 ページ: e13598
  • DOI: 10.1111/asj.13598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Addition of ginkgo fruit to cattle feces and slurry suppresses methane production by altering the microbial community structure. (2021)
  • 著者名/発表者名: Shintani, R., Oh, S., Suzuki, Y., Koike, S., Kobayashi, Y.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 92 ページ: e13620
  • DOI: 10.1111/asj.13620
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cashew nut shell liquid potentially mitigates methane emission from the feces of Thai native ruminant livestock by modifying fecal microbiota. (2021)
  • 著者名/発表者名: Narabe, C., Kamiyama, S., Saito, M., Boonsaen, P., Khongpradit, A., Sawanon, S., Suzuki , Y., Koike , S, Kobayashi , Y.
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 92 ページ: e13614
  • DOI: 10.1111/asj.13614
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Rumen methane suppression toward low carbon ruminant production. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, Y.
  • 学会等名: International webinar on rumen methane suppression. Online operated by Seoul National University. September 17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mitigation of methane from cattle through controlling gut microbiota and Fermentation. (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, Y.
  • 学会等名: Materials Research Meeting 2021. Pacifico Yokohama. Decmber 13.
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 研究テーマ１：動物機能栄養学
  • URL: https://anim-func-nutr.agr.hokudai.ac.jp/introduction/theme01/