Reducir las emisiones de la ganadería a través de la mejora genética

La ganadería contribuye entre un 12 y un 16% al total de las emisiones de gases de efecto invernadero en el mundo, siendo el metano proveniente de la fermentación entérica responsable de más de un tercio de estas emisiones. Dentro del proyecto denominado METALGEN, investigadores del INIA y NEIKER han desarrollado un método de medición de emisiones de metano en ganaderías comerciales que permitirá reducir estas emisiones a través de la cría selectiva.

Para ello se ha determinado 54.000 variantes genéticas a lo largo del genoma para mas de 1600 vacas y toros usados en la población española de vacuno lechero. Con esta información es posible determinar la influencia de los genes sobre el carácter, separándola de otros factores ambientales como la dieta, o la edad. Los genes determinan un 20% de las diferencias en las emisiones entre animales. Detectando los animales que portan aquellos genes que determinan menores emisiones, podemos seleccionar como reproductores de las siguientes generaciones los toros y vacas que transmitan a su descendencia las variantes genéticas determinadas en esta investigación. Esto no es tarea fácil, ya que los programas de mejora genética incluyen varios objetivos de selección, como la producción de leche, su calidad, o la salud de los animales. Cada uno de estos rasgos están a su vez controlados por otros genes, a veces de forma contrapuesta. Por ejemplo, si seleccionamos animales que sean muy productores, podemos estar al mismo tiempo aumentando la producción de metano, porque algunos de los genes que controlan cada carácter están en las mismas rutas metabólicas, pero actuando de forma contrapuesta, o bien están en desequilibrio de ligamiento en el genoma. Es necesario identificar los animales que porten las mejores combinaciones de genes para un objetivo de selección global que incluya productividad, calidad, salud y sostenibilidad.

En un estudio reciente publicado en el Journal of Dairy Science, una de las revistas con mayor factor de impacto del área, este equipo de investigadores propone varios escenarios de cría selectiva. Una estrategia más conservadora con mayor énfasis en los rasgos productivos tradicionales disminuiría las emisiones en un 6% en 10 años. En el otro extremo, una estrategia con mayor énfasis en la sostenibilidad ambiental podría conseguir que la población seleccionada de vacas produzca hasta un 20% menos de metano durante la digestión del alimento dentro de 10 años.

La reducción de metano en ganadería es importante porque este gas tiene un potente efecto calorífico, unas 28 veces superior al del CO2, pero con una vida media útil en la atmósfera mucho más corta que el CO2. Si reducimos este gas, los efectos sobre la reducción del calentamiento global se verán en un menor espacio de tiempo. Además, la producción de metano supone una pérdida de energia para la vaca, puesto que parte del alimento consumido por el animal se transforma en un gas (metano) que no es aprovechable y se emite a la atmósfera. Parte del coste del alimento es perdido en la atmósfera. Reducir las emisiones supondría un ahorro de costes para los ganaderos, y una menor utilización de recursos naturales para alimentar al ganado, y por tanto a la población mundial. Dentro del proyecto METALGEN también se evalúan estrategias para reducir las emisiones a través de dietas y nutrientes más eficientes. El proyecto realiza un abordaje multidisciplinar puesto que tanto la genética como la nutrición son los principales factores asociados a las emisiones de metano en ganadería. La alimentación es una estrategia eficaz que produce cambios rápidos en la microbiota ruminal afectando a las emisiones, pero requieren de un aporte constante, mientras que la genética produce cambios con una menor inversión y de manera sostenida y acumulable a lo largo del tiempo, pero sus efectos se ven a largo plazo. En el proyecto participa también la confederación nacional de asociación de Frisona española (CONAFE) responsable del programa de mejora genética a nivel nacional. Se ha contado también con la colaboración del centro de inseminación ABEREKIN S.A., y de asociaciones regionales de ganaderos de Frisona. La participación de estas entidades es necesaria para incorporar los resultados de la investigación en el sector, asegurando la transferencia de conocimiento a la sociedad.

Presentación METALGEN

Referencias

  1. López-Paredes, J., Goiri I., Atxaerandio R., García-Rodríguez A., Ugarte E., Jiménez-Montero J.A., Alenda R and  González-Recio O. 2020. Mitigation of greenhouse gases in dairy cattle via genetic selection (i): Genetic parameters of direct methane using non-invasive methods and its proxies. Journal of Dairy Science 103:7199–7209.
  2. González-Recio O., López-Paredes, J., Ouatahar L., Charfeddine N., Ugarte E., Alenda R and Jiménez-Montero J.A. 2020. Mitigation of greenhouse gases in dairy cattle via genetic selection (ii): incorporating methane emissions into the breeding goal. Journal of Dairy Science 103:7210–7221.
  3. Saborío‐Montero A, Gutiérrez‐Rivas M, García‐Rodríguez A, Atxaerandio R., Goiri I, López de Maturana E., Jiménez-Montero, Alenda R, González-Recio, O. Structural equation models to disentangle the biological relationship between microbiota and complex traits: Methane production in dairy cattle as a case of study. J Anim Breed Genet. 2019; 00:1–13.
  4. Rey, J., Atxaerandio, R., Ruiz, R, Ugarte, E., Gonzalez-Recio, O., Garcia-Rodriguez, A., and Goiri, I. 2019. Comparison Between Non-Invasive Methane Measurement Techniques in Cattle. Animals, 9(8): 563.

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