»A Stroke Of Serendipity« – tehnologija, razvita za industrijo bioetanola, ima gospodarske in okoljske koristi za proizvodnjo govedine in mleka

Večina koruze, pridelane v ZDA, je bila izboljšana z uporabo biotehnologije za zaščito pred poškodbami insektov in/ali toleranco na herbicide. Lastnost odpornosti proti žuželkam ima dodatno prednost zmanjšanja kontaminacije zrnja z mikotoksini, lastnost tolerance na herbicide pa je bila ključna pri razširitvi uporabe metod kmetovanja brez obdelave, ki so osrednjega pomena za sisteme pridelave, ki povzročajo neto sekvestracijo ogljika v kmetijskih tleh. Obstaja še ena biotehnološka lastnost koruze, ki jo Syngenta prodaja pod blagovno znamko EnogenSYT
Semena in je bil prvotno razvit za povečanje učinkovitosti proizvodnje bioetanola. Louis Pasteur je nekoč rekel: »priložnost je naklonjena pripravljenemu umu,« in ta pojav se je pokazal pri odkritju, da lahko ta ista vrsta koruze, ki se uporablja kot del krme za mlečno govedo in govedo, zmanjša stroške in izboljša okoljski profil teh proizvodnih sistemov.

Najprej nekaj ozadja teh panog. Govedina in mlečni izdelki so priljubljen in zelo hranljiv del naše prehranske ponudbe, proces njihove pridelave pa v zadnjih desetletjih postaja vse učinkovitejši. Količina proizvedenega mesa na žival se je od leta 1 povečala za približno 1960 % na leto in je zdaj skoraj 1.7-krat večja od tiste v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Količina proizvedenega mleka na kravo se je od leta 1950 povečala za trikrat. Ta povečana učinkovitost pomeni, da proizvodnja teh živil zdaj zahteva manj virov na enoto hrane in to z manjšim okoljskim odtisom.

Pomemben del tega napredka lahko pripišemo bolj izpopolnjenim rejskim programom. Velik del preostalega napredka je prišel z optimizacijo prehrane, na kateri lahko te zelo prilagodljive živali uspevajo. To se imenuje učinkovitost uporabe krme – koliko kilogramov mesa ali mleka lahko proizvedemo na funt krme. Ena od glavnih možnosti krme za govedo je koruza, ki jo dobimo v zrnju ali v obliki silaže iz cele rastline. Obe sta pomembni možnosti za prehrano večine krav molznic. Potem ko je govedo govedo večino svojega življenja redilo na pašnikih, ga premestijo na krmišče za »končno« fazo, kjer se pogosto tudi krmi s koruzo v zrnju ali silažo. Medtem ko so ti trendi v govedini in mlečnih izdelkih zelo pozitivni, vedno obstaja prostor za nadaljnje izboljšave in tu se koruza Enogen prilega sistemu.

Koruza Enogen je bila razvita z uporabo genskega inženiringa za dodajanje gena za encim alfa amilazo, ki razgrajuje škrob v njegove sladkorne komponente. Gen se izraža samo v endospermu jedrc in ga ni mogoče zaznati v listih ali cvetnem prahu. To je običajna vrsta encima – ljudje na primer izločamo encim amilazo v slini, ki gre nato v naš prebavni sistem, da sprosti energijo iz živil, ki vsebujejo škrob, kot so krompir, testenine ali koruzni zdrob. Amilaza v koruzi Enogen je posebej robustna različica, ki ostane stabilna in aktivna v številnih pogojih. Koruzni škrob razgradi v sladkorje, ki jih lahko nato kvasovke uporabijo pri fermentaciji biogoriva za proizvodnjo etanola. Učinkoviteje in uspešneje služi funkciji dodanih encimov iz nekega drugega vira. Ta tehnologija je bila prvič odobrena za komercialno prodajo leta 2011.

Koruza Enogen je v poslovanju z žiti "ohranjena identiteta", ker obstajajo določene uporabe koruze, pri katerih bi bila razgradnja škroba težava. To pomeni, da se vsa zasajena polja spremljajo, tako da jih je mogoče usmeriti le v ustrezne namene v nižji fazi. Ta koruza prvotno ni bila namenjena uporabi kot neposredna krma za živali, vendar je bila njena varnost potrjena, ko je ta lastnost šla skozi obsežen regulativni postopek, ki je potreben za transgene biotehnološke lastnosti.

Približno leta 2013 so bile izvedene nekatere dodatne študije, da bi ugotovili, ali ima ta lastnost kakršne koli učinke, če bi se uporabljala za krmljenje živali. Na podlagi spodbudnih preliminarnih podatkov je bilo vse več dela opravljenega s pomočjo znanstvenikov za živali in številnih javnih ustanov. Kar je bilo ugotovljeno, je bilo nekoliko presenečenje, a v retrospektivi je logično, da bi krave lahko potrebovale nekaj pomoči pri prebavi škroba, saj to ni glavni del prehrane njihovih prednikov. Pri mlečnem in mesnem govedu je približno 5-odstotno povečanje v funtih mleka ali mesa, proizvedenega na funt krme, če je del te krme zrnje ali silaža, narejena iz koruze Enogen. Akademski raziskovalci na Univerzi v Nebraski in Kansas State University so prav tako dokumentirali povečano "skupno prebavljivost trakta" in "zmanjšano izločanje blata" (npr. manj iztrebkov). Študija na Pennsylvania State University s 40 % silaže na osnovi enogena v mlečni krmi je dokumentirala 7.2 % zmanjšanje intenzivnosti emisij metana in 5.4 % večjo učinkovitost uporabe krme, vendar je kakovost mleka ostala nespremenjena.

Ekonomski in okoljski pomen prednosti krme Enogen je ocenil Oddelek za živalske in mlečne vede Univerze Wisconsin-Madison ter Agronomija skupaj z laboratorijem Rock River. Pregledali so vsebnost mleka in pričakovane prihodke ter stroške koruzne silaže. Ugotovili so, da lahko z uporabo koruze Enogen mlekarna prihrani od 132 do 208 dolarjev na molzno kravo na leto. Ker prehod na ta vir krme ne bi motil ničesar drugega v njihovem delovanju, je to privlačna možnost za rejce mleka. Ta neodvisna analiza je vključevala tudi oceno življenjskega cikla (LCA), ki jo je izvedlo podjetje Sustainable Solutions Corporation, ki je kvantificiralo več okoljskih prednosti. Ti so opisani spodaj na podlagi tega, kaj bi pomenili na leto za čredo s 1000 kravami molznicami:

· Zmanjšanje toplogrednih plinov za več kot 1.4 milijona kilogramov ekvivalenta CO2 – enako, kot da bi s ceste umaknili 314 osebnih vozil

· Zmanjšanje rabe zemljišč za 249 hektarjev – kar ustreza 189 ameriškim nogometnim igriščem

· Zmanjšanje porabe vode za 13 milijonov galon – dovolj za napolnitev 21 olimpijskih bazenov

· Prihranek energije 220,000 kWh – dovolj za napajanje 19 povprečnih domov v ZDA

Podoben LCA za proizvodnjo govejega mesa je izvedel Center za odpornost Univerze v Arkansasu za učinke krme Enogen kot suhe valjane koruze v prehrani goveda na krmi. V tej analizi je prišlo do zmanjšanja emisij toplogrednih plinov za 5.8 %, porabe fosilnih goriv za 6 %, porabe zemljišč za 6.1 % in vode do 5.6 %.

Od danes Syngenta ocenjuje, da je 1.1 milijona govedi na krmi, ki temelji na enogenu, 45 % goveda v industriji govedine in 55 % v mlečni industriji. Pričakuje se, da se bodo te številke povečale z večjim sprejemanjem v zahodnih ZDA, kjer je koruza s srednjega zahoda pomemben del ponudbe krme. Ker je v ZDA 9.5 milijona krav molznic in 15 milijonov govedi, obstaja veliko možnosti za razširitev teh koristi.

Dodatna prednost koruze Enogen je v procesu izdelave silaže. Koruzo lahko pobirate kot celo rastlino, sesekljate, stisnete in pokrijete, da olajšate večmesečni proces fermentacije. Siliranje je način, s katerim govedo in prebavna mikroflora, ki pomaga pri pretvarjanju škroba v sladkorje, naredita koruzni škrob bolj prebavljiv, vendar lahko traja tudi 4 do 6 mesecev, da običajna koruzna silaža doseže zadostno stopnjo prebavljivosti škroba, tj. varno za krmljenje goveda. Pri koruzi Enogen je bilo ugotovljeno, da se lahko silaža uporabi kot krma za živali po veliko krajšem času "siliranja" in ima še vedno enake prednosti glede učinkovitosti krme. Ta prilagodljivost bi lahko kmetom pomagala ohranjati stalen program krmljenja skozi vse leto. Pri koruzi v zrnju so prednosti Enogena vidne pri preprostih zdrobljenih zrnih in tudi pri »predelavi kosmičev s paro«, ki je bolj energetsko intenziven način za povečanje prebavljivosti škroba, ki je še posebej priljubljen v jugozahodnih in zahodnih državah, tako da lahko Enogen ustreza katerega koli obstoječega programa.

Enogenska koruza se še naprej široko uporablja za proizvodnjo bioetanola, ki pomembno prispeva k dekarbonizaciji prometnega sektorja z mešanjem za avtomobilska goriva in potencialno zdaj za uporabo v predelanih dizelskih motorjev. Beljakovine iz te uporabe pridelka koruze se uporabljajo v krmi za živali, koruzno olje pa se lahko uporablja na več načinov. Na srečo je še vedno na voljo veliko koruze za hrano in krmo, s to naključno odkrito uporabo tehnologije Enogen pa lahko ta ponudba seže še dlje kot prej.