"A Stroke Of Serendipity" - een technologie die is ontwikkeld voor de bio-ethanolindustrie heeft economische en ecologische voordelen voor de productie van rundvlees en zuivel

De meeste maïs die in de VS wordt verbouwd, is verbeterd met behulp van biotechnologie om bescherming te bieden tegen insectenschade en/of tolerantie voor herbiciden. De insectenresistentie-eigenschap heeft als bijkomend voordeel dat het de mycotoxineverontreiniging van het graan vermindert, en de herbicidetolerantie-eigenschap heeft een belangrijke rol gespeeld bij het uitbreiden van het gebruik van landbouwmethoden zonder grondbewerking, die centraal staan ​​​​in teeltsystemen die resulteren in netto koolstofvastlegging in landbouwbodems. Er is nog een andere biotech-eigenschap in maïs die door Syngenta wordt verkocht onder het merk EnogenSYT
Seeds en werd oorspronkelijk ontwikkeld om de efficiëntie van de productie van bio-ethanol te verbeteren. Louis Pasteur zei ooit: "toeval is gunstig voor de voorbereide geest", en dat fenomeen speelde zich af in de ontdekking dat wanneer dezelfde maïssoort wordt gebruikt als onderdeel van het voer voor melk- en vleesvee, dit de kosten kan verlagen en het milieuprofiel van die productiesystemen kan verbeteren.

Eerst wat achtergrondinformatie over die industrieën. Rundvlees en zuivelproducten zijn een populair en zeer voedzaam onderdeel van onze voedselvoorziening en het proces voor de productie ervan is de afgelopen decennia steeds efficiënter geworden. De hoeveelheid geproduceerd vlees per dier is sinds 1 met ongeveer 1960% per jaar toegenomen en is nu bijna 1.7 keer zoveel als in de jaren vijftig. De hoeveelheid geproduceerde melk per koe is sinds de jaren tachtig verdrievoudigd. Deze verhoogde efficiëntie betekent dat de productie van deze voedingsmiddelen nu minder middelen per eenheid voedsel vereist en dit met een kleinere ecologische voetafdruk.

Een aanzienlijk deel van deze vooruitgang kan worden toegeschreven aan meer geavanceerde fokprogramma's. Veel van de resterende vooruitgang is te danken aan optimalisatie van de voeding waarop deze zeer flexibele dieren kunnen gedijen. Dit wordt feed-use-efficiency genoemd: hoeveel kilo vlees of melk kan per kilo voer worden gegenereerd. Een van de belangrijkste voeropties voor vee is maïs die wordt geleverd als graan of in de vorm van kuilvoer gemaakt met de hele plant. Beide zijn belangrijke opties voor de voeding van de meeste melkkoeien. Nadat vleesvee een groot deel van hun leven op weiland is grootgebracht, worden ze verplaatst naar weidegronden voor de "finish" -fase, waar ze ook vaak worden gevoerd met graan, maïs of kuilvoer. Hoewel deze rundvlees- en zuiveltrends zeer positief zijn, is er altijd ruimte voor verdere verbetering, en dat is waar Enogen-maïs in het systeem past.

Enogen-maïs is ontwikkeld met behulp van genetische manipulatie om een ​​gen toe te voegen voor het enzym alfa-amylase dat zetmeel afbreekt in zijn suikercomponenten. Het gen komt alleen tot uiting in het endosperm van de korrels en is niet detecteerbaar in de bladeren of pollen. Dit is een veel voorkomend type enzym - wij mensen scheiden bijvoorbeeld een amylase-enzym af in ons speeksel en het gaat vervolgens naar ons spijsverteringsstelsel om de energie vrij te maken uit zetmeelhoudend voedsel zoals aardappelen of pasta of maïsmeel. De amylase in Enogen-maïs is een bijzonder robuuste versie die onder een groot aantal omstandigheden stabiel en actief blijft. Het verteert het maïszetmeel tot suikers die vervolgens door de gist kunnen worden gebruikt in een biobrandstoffermentatie om de ethanol te produceren. Het dient effectiever en efficiënter de functie van toegevoegde enzymen uit een andere bron. Deze technologie werd voor het eerst goedgekeurd voor commerciële verkoop in 2011.

Enogen-maïs is "identiteit behouden" in de graanhandel omdat er bepaalde toepassingen van maïs zijn waarvoor het afbreken van het zetmeel een probleem zou zijn. Dat betekent dat alle geplante velden worden gevolgd, zodat ze alleen kunnen worden gekanaliseerd naar geschikt stroomafwaarts gebruik. Deze maïs was oorspronkelijk niet bedoeld voor gebruik als direct diervoeder, maar de veiligheid ervan werd bevestigd toen deze eigenschap het uitgebreide reguleringsproces doorliep dat vereist is voor transgene biotech-eigenschappen.

Vanaf ongeveer 2013 zijn er enkele aanvullende onderzoeken gedaan om te kijken of deze eigenschap enige effecten heeft als het zou worden gebruikt voor het voederen van dieren. Op basis van bemoedigende voorlopige gegevens werd steeds meer werk verricht met de hulp van dierwetenschappers en een aantal openbare instellingen. Wat werd gevonden was een beetje een verrassing, maar achteraf gezien is het logisch dat koeien wat hulp kunnen gebruiken bij het verteren van zetmeel, aangezien dat geen belangrijk onderdeel is van hun voorouderlijk dieet. Voor zowel melk- als vleesvee is er een toename van ongeveer 5% in de kilo's melk of vlees die per kilo voer wordt geproduceerd als een deel van dat voer bestaat uit graan of kuilvoer gemaakt met Enogen-maïs. Academische onderzoekers aan de Universiteit van Nebraska en de Kansas State University hebben ook een verhoogde "verteerbaarheid van het totale kanaal" en "verminderde fecale output" (bijvoorbeeld minder poep) gedocumenteerd. Een studie aan de Pennsylvania State University met 40% Enogen-gebaseerd kuilvoer in melkveevoer documenteerde een vermindering van 7.2% in de intensiteit van de methaanuitstoot en een 5.4% grotere efficiëntie van het voergebruik, maar de melkkwaliteit bleef onveranderd.

De economische en ecologische betekenis van de voordelen van Enogen-voer werd geëvalueerd door de afdelingen Animal and Dairy Sciences and Agronomy van de University of Wisconsin-Madison, samen met Rock River Laboratory. Ze keken naar het melkgehalte en de verwachte opbrengst, evenals naar de kosten van maïskuilvoer. Wat ze ontdekten, was dat een melkveebedrijf door het gebruik van Enogen-maïs $ 132 tot $ 208 per melkkoe per jaar kon besparen. Aangezien de overstap naar deze voerbron niets anders in hun bedrijfsvoering zou verstoren, is dit een aantrekkelijke optie voor melkveehouders. Deze onafhankelijke analyse omvatte ook een levenscyclusanalyse (LCA) uitgevoerd door Sustainable Solutions Corporation, die verschillende milieuvoordelen kwantificeerde. Deze worden hieronder beschreven aan de hand van wat ze per jaar zouden betekenen voor een veestapel met 1000 melkkoeien:

· Een broeikasgasreductie van meer dan 1.4 miljoen kilogram CO2-equivalenten – gelijk aan het van de weg halen van 314 personenauto's

· Een vermindering van het landgebruik met 249 acres – het equivalent van 189 Amerikaanse voetbalvelden

· Een vermindering van het waterverbruik met 13 miljoen gallons – genoeg om 21 Olympische zwembaden te vullen

· Een energiebesparing van 220,000 kWh – genoeg om 19 gemiddelde Amerikaanse huishoudens van stroom te voorzien

Een vergelijkbare LCA voor de productie van rundvlees werd uitgevoerd door het University of Arkansas Resiliency Centre voor de effecten van Enogen-voer als drooggerolde maïs in het dieet voor het afmesten van weidevee. In die analyse was er 5.8% minder uitstoot van broeikasgassen, 6% minder verbruik van fossiele brandstoffen, 6.1% minder landgebruik en 5.6% minder watergebruik.

Op dit moment schat Syngenta dat er 1.1 miljoen runderen zijn die voer krijgen op basis van Enogen, waarvan 45% in de rundvleesindustrie en 55% in zuivel. Die aantallen zullen naar verwachting stijgen met meer acceptatie in het westen van de VS, waar maïs uit het middenwesten een aanzienlijk deel van de voervoorziening uitmaakt. Aangezien er in de VS 9.5 miljoen melkkoeien en 15 miljoen vleesvee zijn, is er veel potentieel voor uitbreiding van deze voordelen.

Een bijkomend voordeel van Enogen maïs heeft te maken met het maken van kuilvoer. Maïs kan als hele plant worden geoogst, gehakt, samengeperst en afgedekt om een ​​fermentatieproces van meerdere maanden te vergemakkelijken. Inkuilen is een manier waarop maïszetmeel beter verteerbaar wordt gemaakt door vee en de spijsverteringsmicroflora die helpen om zetmeel om te zetten in suikers, maar het kan wel 4 tot 6 maanden duren voordat conventioneel maïskuilvoer een voldoende niveau van zetmeelverteerbaarheid bereikt, dat wil zeggen veilig om aan vee te voeren. Wat met Enogen-maïs werd gevonden, was dat het kuilvoer na een veel kortere "inkuil"-tijd als veevoer kon worden gebruikt en toch dezelfde voordelen op het gebied van voerefficiëntie had. Die flexibiliteit zou boeren kunnen helpen om het hele jaar door een stabiel voerprogramma aan te houden. Met graankorrels worden de Enogen-voordelen gezien met eenvoudige gebarsten korrels, en ook met "stoomvlokkenverwerking", wat een meer energie-intensieve manier is om de verteerbaarheid van zetmeel te vergroten, wat vooral populair is in de zuidwestelijke en westelijke staten, zodat Enogen past in elk bestaand programma.

Enogen-maïs wordt nog steeds op grote schaal gebruikt voor de productie van bio-ethanol, wat een belangrijke bijdrage levert aan het koolstofvrij maken van de transportsector door bijmenging voor autobrandstoffen en mogelijk nu voor gebruik in omgebouwde dieselmotoren. Het eiwit van dat gebruik van de maïsoogst wordt gebruikt in diervoeder en de maïsolie kan op vele manieren worden gebruikt. Gelukkig is er nog steeds voldoende maïs beschikbaar voor gebruik in voedsel en diervoeders, en met dit toevallig ontdekte gebruik van de Enogen-technologie kan die aanvoer nog verder gaan dan voorheen.