「調査情報デジタル」編集部

メタンガスを排出する「牛のげっぷ」

　全世界で排出される温室効果ガスの中で、大半を占めるのが二酸化炭素。その次に多いのがメタンガスで、温室効果ガス総排出量の約5％を占めると推定されている。メタンの主な排出理由の一つが、牛のげっぷだ。

　牛には胃が4つあり、1つ目と2つ目の胃の中には微生物がいる。これらの微生物が食べた飼料を分解し、発酵させて、エネルギー源として使える形に変えていく。この過程で二酸化炭素や水素などのガスが発生し、水素は胃の中にいるメタン生成古細菌という微生物に利用されてメタンガスとなり、呼気と一緒に出てくる仕組みになっている。

　牛のげっぷに含まれるメタンガスの抑制は、国内の大学や研究機関などで研究中だ。その中で、神奈川県畜産技術センターでは、地元にあるものを餌にすることでメタンガスの抑制に取り組んでいる。

おからの発酵飼料で温室効果ガス約２７％減

　昭和33年に建築された牛舎の中で、試験的に飼育されている肥育牛。生後12か月と生後19か月の2頭の牛の餌には、牧草や配合飼料などと一緒に、県内の食品会社から廃棄物として出てきた「豆腐のかす」であるおからが加えられていた。

　畜産技術センターでは、おからを50%含む発酵飼料を肥育牛に与えている。おからのほかに、配合飼料、小麦の表皮部分であるふすまなどを混合して密閉容器に詰め込み、10日程かけて乳酸発酵させる。この方法で1か月程度保存が可能な発酵飼料ができる。

　おからの発酵飼料は、地元から出る食品残渣を活用した餌であるエコフィードとして、昔から畜産技術センターで作られてきたものだ。

　そこに地球温暖化防止の観点が入ったのは、2年前に試験研究構想を見直してから。製品の生産段階における環境負荷を定量的に評価して「見える化」するLCA(ライフサイクルアセスメント)の手法を用いて、おから発酵飼料の原材料の生産を流通している配合飼料の購入と比べてみると、温室効果ガス排出量がCO₂換算で約27％減少していることがわかった。

　この調査は餌に関する部分だけが対象だった。今年度から、この餌を給与した肉牛の肥育試験を開始し、LCAにより肉牛生産の環境影響評価を多方面から実施するとともに、牛のメタン排出量を測定する。おからに多く含まれる不飽和脂肪酸によって、胃内の水素が消費されるという報告もあるので、牛のげっぷに含まれるメタン削減効果も期待される。あわせて、生産性や枝肉の質についても評価を行うことにしている。

新たに「海藻」でメタンガス削減効果を研究

　さらに、今年度から新たな餌の研究も始めている。それは地元の海で採れる海藻だ。神奈川県内では横須賀市や横浜市でノリ、ワカメ、コンブの養殖が行われている。板ノリを作る際の切れ端や、出荷できないワカメやコンブを餌に活用できないかを探る。

　海藻を選んだのには理由がある。国内外のこれまでの研究で、カギケノリを餌に混ぜることで、メタンガスの発生を大幅に抑制できることがわかってきたからだ。ただ、神奈川県内にもカギケノリは自生しているものの、量が少ない。牛の餌として使うためには大量に養殖する必要があるため、廃棄されている他の海藻を活用する道を模索することにした。

　これまで試験的に牛の餌に混ぜてみたところ、ノリやワカメを気にせず食べる牛もいたが、ノリをなかなか食べない牛もいた。今年度はどの海藻がどの程度メタンを削減できるのか、また、どのような方法で食べさせるのかを検討していく。

牛のげっぷ由来のメタンガス抑制は全国で研究進む

　神奈川県畜産技術センター以外にも、牛のげっぷから出るメタンガスの抑制に取り組む動きは全国で活発になっている。その背景の一つは、2020年10月に政府が2050年までのカーボンニュートラルの実現を目標に掲げたことだ。メタンガスの温室効果は二酸化炭素の約28倍もあることから、メタンガスの発生を抑止することは、カーボンニュートラルを実現するためにも必要だと捉えられるようになった。

　もう一つは、従来は難しかった牛のげっぷによるメタンガスの排出量を、これまでよりも簡単に算出できる方法が開発されたことだ。農業と食品産業に関する国内最大の研究機関である農研機構が、2022年に新たな算出式を開発して、マニュアル化した。

　これまで測定にはチャンバーと呼ばれる大きな施設が必要だったが、牛の呼気中のメタンガスと二酸化炭素の濃度を1日数回測定することで、メタンガスの排出量を推定できる。この方法を活用することで、チャンバーなどがなくても算出が可能になり、全国各地で研究しやすくなった。

　神奈川県内では昔から食品会社が多いことから、おからやビール製造後に出るビールかすのほか、かつては余った米飯も牛などの飼料として使われていた。地元で入手できるものを餌に変えるのは、もともとは餌のコストを減らすためだった。それが環境面で見直されたのは最近のことだ。

　まず、前述したとおり、おからを発酵させた飼料を与えることによって、メタンガスの発生を抑える直接的な効果が期待される。おからに含まれる不飽和脂肪酸が、牛の胃の中で発生する水素を消費するため、結果的にメタンガスの発生を抑えることにつながっている。

　また、本来は焼却処分される食品残渣をエコフィードとして再利用することで、焼却による二酸化炭素の発生も削減できる。

　神奈川県畜産技術センターでは、環境に優しい畜産を実現することで、将来的には県内の畜産物の差別化や消費拡大につながることも期待している。ただ、牛のげっぷから出るメタンガスの抑制はまだ道半ばで、今後は海藻にどれだけの削減効果を見出せるかどうかが鍵を握りそうだ。

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