"A Stroke Of Serendipity" - Una tecnologia sviluppata per l'industria del bioetanolo ha vantaggi economici e ambientali per la produzione di carne bovina e lattiero-casearia

La maggior parte del mais coltivato negli Stati Uniti è stato migliorato utilizzando la biotecnologia per fornire protezione dai danni degli insetti e/o dalla tolleranza agli erbicidi. Il tratto di resistenza agli insetti ha l'ulteriore vantaggio di ridurre la contaminazione da micotossine del grano e il tratto di tolleranza agli erbicidi è stato determinante nell'espandere l'uso di metodi di coltivazione senza lavorazione che sono fondamentali per i sistemi di coltivazione che si traducono in un sequestro netto di carbonio nei terreni agricoli. C'è un'altra caratteristica biotecnologica nel mais venduto con il marchio Enogen da SyngentaSYT
Seeds ed è stato originariamente sviluppato per migliorare l'efficienza della produzione di bioetanolo. disse una volta Louis Pasteur: "il caso aiuta la mente preparata", e quel fenomeno si è giocato nella scoperta che quando questo stesso tipo di mais viene utilizzato come parte dell'alimentazione per bovini da latte e da carne può ridurre i costi e migliorare il profilo ambientale di quei sistemi di produzione.

Prima alcuni retroscena su quei settori. La carne bovina e i latticini sono una parte popolare e altamente nutriente del nostro approvvigionamento alimentare e il processo per la loro produzione è diventato sempre più efficiente negli ultimi decenni. La quantità di carne prodotta per animale è aumentata di circa l'1% all'anno dal 1960 ed è ora quasi 1.7 volte superiore a quella degli anni '1950. La quantità di latte prodotto per vacca è triplicata dagli anni '1980. Questa maggiore efficienza significa che la produzione di questi alimenti ora richiede meno risorse per unità di cibo e lo fa con un minore impatto ambientale.

Una parte significativa di questo progresso può essere attribuita a programmi di allevamento più sofisticati. Gran parte del progresso rimanente è dovuto all'ottimizzazione delle diete con cui questi animali molto flessibili possono prosperare. Questa è definita efficienza nell'uso del mangime: quanti chili di carne o latte possono essere generati per chilo di mangime. Una delle principali opzioni di alimentazione per il bestiame è il mais fornito sia come grano che sotto forma di insilato fatto con l'intera pianta. Entrambe sono opzioni importanti per la dieta della maggior parte delle vacche da latte. Dopo che i bovini da carne sono stati allevati per gran parte della loro vita sui pascoli, vengono spostati in aree di alimentazione per la fase di "finitura", dove vengono spesso nutriti anche con mais o insilati. Anche se queste tendenze nel settore delle carni bovine e dei prodotti lattiero-caseari sono molto positive, c'è sempre spazio per ulteriori miglioramenti, ed è qui che il mais Enogen si inserisce nel sistema.

Il mais Enogen è stato sviluppato utilizzando l'ingegneria genetica per aggiungere un gene per l'enzima alfa amilasi che scompone l'amido nei suoi componenti zuccherini. Il gene è espresso solo nell'endosperma dei chicchi e non è rilevabile nelle foglie o nel polline. Questo è un tipo comune di enzima, ad esempio noi esseri umani secerniamo un enzima amilasi nella nostra saliva che poi entra nel nostro sistema digestivo per rilasciare l'energia da alimenti contenenti amido come patate, pasta o farina di mais. L'amilasi nel mais Enogen è una versione particolarmente robusta che rimane stabile e attiva in un'ampia gamma di condizioni. Digerisce l'amido di mais in zuccheri che possono poi essere utilizzati dal lievito in una fermentazione di biocarburanti per produrre etanolo. Serve in modo più efficace ed efficiente la funzione degli enzimi aggiunti da qualche altra fonte. Questa tecnologia è stata approvata per la prima volta per le vendite commerciali nel 2011.

Il mais Enogen è "l'identità preservata" nel settore del grano perché ci sono alcuni usi del mais per i quali la scomposizione dell'amido sarebbe un problema. Ciò significa che tutti i campi seminati sono tracciati in modo da poter essere convogliati solo ad opportuni usi a valle. Questo mais non era originariamente destinato all'uso come mangime diretto per animali, ma la sua sicurezza è stata confermata quando questo tratto stava attraversando l'ampio processo normativo richiesto per i tratti biotecnologici transgenici.

A partire dal 2013 circa, sono stati condotti alcuni studi aggiuntivi per verificare se questo tratto avesse effetti se dovesse essere utilizzato per l'alimentazione degli animali. Sulla base di dati preliminari incoraggianti, è stato svolto sempre più lavoro con l'aiuto di scienziati animali e un certo numero di istituzioni pubbliche. Ciò che è stato scoperto è stato un po' una sorpresa, ma in retrospettiva, ha senso che le mucche possano aver bisogno di un po' di aiuto per digerire l'amido poiché non è una parte importante della loro dieta ancestrale. Sia per i bovini da latte che per quelli da carne c'è un aumento di circa il 5% dei chili di latte o carne prodotti per chilo di mangime se parte di quel mangime è costituito da cereali o insilati prodotti con mais Enogen. I ricercatori accademici dell'Università del Nebraska e della Kansas State University hanno anche documentato una maggiore "digeribilità totale del tratto" e "ridotta produzione fecale" (ad esempio, meno cacca). Uno studio presso la Pennsylvania State University con il 40% di insilato a base di enogeno nei mangimi da latte ha documentato una riduzione del 7.2% nell'intensità delle emissioni di metano e una maggiore efficienza nell'uso del mangime del 5.4%, ma la qualità del latte è rimasta invariata.

Il significato economico e ambientale dei vantaggi dei mangimi Enogen è stato valutato dai dipartimenti di scienze animali e lattiero-caseari e agronomia dell'Università del Wisconsin-Madison insieme al Rock River Laboratory. Hanno esaminato il contenuto di latte e le entrate previste, nonché i costi dell'insilato di mais. Quello che hanno scoperto è che utilizzando il mais Enogen, un caseificio potrebbe risparmiare da $ 132 a $ 208 per vacca da latte all'anno. Poiché il passaggio a questa fonte di alimentazione non interromperebbe nient'altro nel loro funzionamento, questa è un'opzione interessante per gli allevatori. Questa analisi indipendente ha incluso anche una valutazione del ciclo di vita (LCA) condotta da Sustainable Solutions Corporation, che ha quantificato diversi vantaggi ambientali. Questi sono descritti di seguito sulla base di cosa significherebbero all'anno per una mandria con 1000 vacche da latte:

· Una riduzione dei gas a effetto serra di oltre 1.4 milioni di chilogrammi di CO2 equivalenti, equivalente alla rimozione dalla strada di 314 veicoli passeggeri

· Una riduzione dell'uso del suolo di 249 acri – l'equivalente di 189 campi da football americani

· Una riduzione del consumo idrico di 13 milioni di galloni, sufficiente a riempire 21 piscine olimpioniche

· Un risparmio energetico di 220,000 kWh, sufficiente per alimentare 19 abitazioni medie negli Stati Uniti

Un LCA simile per la produzione di carne bovina è stato condotto dal Centro di resilienza dell'Università dell'Arkansas per gli effetti del mangime Enogen come mais essiccato arrotolato nella dieta per la finitura del bestiame da foraggio. In tale analisi si è registrata una riduzione del 5.8% delle emissioni di gas serra, del 6% in meno di consumo di combustibili fossili, del 6.1% in meno di uso del suolo e del 5.6% in meno di consumo di acqua.

Ad oggi, Syngenta stima che ci siano 1.1 milioni di bovini alimentati con mangimi a base di Enogen, il 45% di quelli nell'industria della carne bovina e il 55% nel settore lattiero-caseario. Questi numeri dovrebbero aumentare con una maggiore adozione negli Stati Uniti occidentali, dove il mais del Midwest è una parte significativa della fornitura di mangime. Dal momento che ci sono 9.5 milioni di vacche da latte e 15 milioni di bovini da carne negli Stati Uniti, c'è molto potenziale per l'espansione di questi benefici.

Un ulteriore vantaggio del mais Enogen ha a che fare con il processo di produzione dell'insilato. Il mais può essere raccolto come pianta intera, tritato, compresso e coperto per facilitare un processo di fermentazione per diversi mesi. L'insilaggio è un modo in cui l'amido di mais è reso più digeribile dal bestiame e dalla microflora digestiva che aiuta a convertire l'amido in zuccheri, ma possono essere necessari dai 4 ai 6 mesi prima che l'insilato di mais convenzionale raggiunga un livello sufficiente di digeribilità dell'amido che è sicuro da nutrire per il bestiame. Ciò che è stato scoperto con il mais Enogen è che l'insilato può essere utilizzato come mangime per animali dopo un tempo di "insilamento" molto più breve e avere ancora gli stessi vantaggi in termini di efficienza alimentare. Tale flessibilità potrebbe aiutare gli agricoltori a mantenere un programma di alimentazione costante durante tutto l'anno. Con il mais da granella, i vantaggi di Enogen si vedono con i chicchi spezzati semplici e anche con la "lavorazione a scaglie di vapore" che è un modo più energivoro per aumentare la digeribilità dell'amido che è particolarmente popolare negli stati sud-occidentali e occidentali, quindi Enogen può inserirsi qualsiasi programma esistente.

Il mais Enogen continua ad essere ampiamente utilizzato per la produzione di bioetanolo, che contribuisce in modo significativo alla decarbonizzazione del settore dei trasporti attraverso la miscelazione di carburanti per auto e potenzialmente ora per l'uso in motori diesel convertiti. Le proteine ​​derivanti dall'uso del raccolto di mais vengono utilizzate nei mangimi per animali e l'olio di mais può essere utilizzato in molti modi. Fortunatamente, c'è ancora molto mais disponibile per usi alimentari e mangimi, e con questo uso fortuitamente scoperto della tecnologia Enogen, quella fornitura può andare ancora più lontano di prima.