แนวทางการประยุกต์ใช้จุลินทรีย์ผลิตกรดโพรพิโอนิกเสริมในอาหารสัตว์ เพื่อลดอัตราการผลิตมีเทนจากกระเพาะรูเมนของสัตว์เคี้ยวเอื้อง

    จากนโยบายการขับเคลื่อนโมเดลเศรษฐกิจใหม่ซึ่งเน้นการพัฒนาที่ยั่งยืน (BCG Economy) โดยหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่ช่วยให้บรรลุเป้าหมายเศรษฐกิจแบบยั่งยืนคือ การแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) และเทรนด์การปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Green house gas:GHGs) สุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emission) ทำให้อุตสาหกรรมการเกษตรและอาหารซึ่งต้นตอสำคัญที่ก่อให้เกิด Climate Change ต้องเร่งปรับตัวเข้าสู่ Low Carbon Society อย่างเลี่ยงไม่ได้ สินค้าเกษตรและอาหารของไทยกลุ่มแรกๆ ที่ต้องเร่งดำเนินการเรื่อง Net Zero Emission ได้แก่ สินค้าปศุสัตว์ และอาหารสัตว์ เนื่องจากสินค้าเหล่านี้เป็นสินค้าที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูง เมื่อเทียบกับภาพรวมสินค้าเกษตรด้วยกัน และยังเป็นกลุ่มสินค้าที่พึ่งพาตลาดสหภาพยุโรป และสหรัฐฯ ซึ่งเป็นตลาดที่ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้ค่อนข้างมาก โดยสินค้า 2 กลุ่มนี้มีมูลค่าการส่งออกไปยังทั้งสองตลาดรวมกันถึง 2.38 พันล้านดอลลาร์ฯ หรือกว่า 7 หมื่นล้านบาทต่อปี

    จากข้อมูล FAO พบว่าไทยเป็นประเทศที่ปล่อย GHGs ในภาคการเกษตรเป็นอันดับ 9 ของเอเชีย และเป็นอันดับ 3 ของอาเซียนรองจากอินโดนีเซีย และเมียนม่า นอกจากนี้ยังพบว่าไทยปล่อย GHGs ในภาคการเกษตรสูงกว่าเวียดนาม ซึ่งเป็นคู่แข่งสำคัญในการส่งออกสินค้าเกษตรอย่างข้าว ปศุสัตว์ สำหรับอุตสาหกรรมปศุสัตว์ไทยเป็นภาคส่วนที่มีการปล่อย GHGs สูงถึง 20.7% โดยเฉพาะการเลี้ยงสัตว์เคี้ยวเอื้องที่ปล่อย GHGs มากถึง 5.6 gCO2 ต่อกิโลแคลอรี่ (https://climate.onep.go.th/wp-content/uploads/2019/10/NC_GHG_Inventory_book-Blue.pdf)

    ก๊าซมีเทน เป็น 1 ใน 5 ของก๊าซเรือนกระจก ที่อุตสาหกรรมการเกษตรมีส่วนร่วมในการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ โดยเกิดขึ้นมาจากกระบวนการย่อยสลายอาหารของสัตว์เคี้ยวเอื้องเกิดขึ้นในกระเพาะรูเมน โดยอาศัยกิจกรรมของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในกระเพาะส่วนดังกล่าวย่อยสลายอาหารจำพวกพืชอาหารสัตว์ และได้ผลผลิตจากกระบวนการดังกล่าวคือ กรดอินทรีย์ระเหยง่าย (volatide fatty acid: VFA) ไฮโดรเจน (H2) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และ สารประกอบที่มี methyl เป็นองค์ประกอบ ซึ่งกรดอะซิติก H2 และ CO2 จะถูกเปลี่ยนโดยจุลินทรีย์ในกลุ่ม methanogens ไปเป็นก๊าซมีเทน แล้วปล่อยออกสู่บรรยากาศ โดยการเรอ และขับถ่าย(มูล) จะเห็นได้ว่านอกจากจะปล่อยก๊าซที่ไปเพิ่มภาวะโลกร้อนแล้ว สัตว์ยังต้องสูญเสียพลังงานพลังงานส่วนหนึ่งไปผลิตและกำจัดก๊าซมีเทน แทนที่จะเอาพลังงานนั้นมาใช้เพื่อการสร้างผลผลิต

    โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมายที่สำคัญที่จะลดการปล่อยก๊าซมีเทนจากสัตว์เคี้ยวเอื้องสู่สิ่งแวดล้อม ดังนั้นในงานวิจัยนี้จะใช้จุลินทรีย์ผลิตกรดโพรพิโอนิก (propionic acid bacteria: PAB) มาใช้เป็นสารเสริมทางชีวภาพ (bioaugmentation) ผสมในอาหารสัตว์ (animal feed) ในรูปของโพรไบโอติกส์ เพื่อยับยั้งจุลินทรีย์กลุ่ม methanogens ที่เป็นสาเหตุของการผลิตมีเทน