Metanhemmere

Av Vilde Haarsaker

I flere år har det blitt forsket på tilsetningsstoffer som skal redusere utslippene av metan fra drøvtyggerfordøyelsen. Flere stoffer viste lovende resultater i en innledende fase, men etter en stund tilpasset vomma seg og utslippene gikk tilbake til opprinnelig nivå igjen. Nå tar imidlertid flere land i bruk tilsetningsstoffet 3-nitroksypropanol (3-NOP), som selges under merkenavnet Bovaer. Det er dette tilsetningsstoffet både TINE og Q nå tar i bruk i enkelte besetninger, og som prosjektet MetanHUB i første omgang fokuserer på når de skal teste metanhemmere under norske forhold. Metanhemmere er en samlebetegnelse for fôrtilsetninger som reduserer produksjonen av metan i vomma på drøvtyggere. I tillegg til 3-NOP har også rødalger har vært testet ut i Norge. 

TINE har tatt initiativ til prosjektet MetanHUB, som skal drive uttesting og kunnskapsdeling. Eirik Selmer-Olsen og Harald Volden er sentrale i prosjektet og har hjulpet oss med å svare på en rekke spørsmål om 3-NOP. 

Hvilke dyr ønsker man å gi metanhemmere? 

Målet er at alle norske drøvtyggere som bidrar til melk- og kjøttproduksjon skal få metanhemmere i fôret fra 2027, og at melkekuer vil få dette enda tidligere. 3-NOP er nylig godkjent av EFSA for bruk hos melkekyr, etter søknad fra produsenten DSM. DSM søker nå om kjøttfe og ulike aldersgrupper av storfe. Det er ikke søkt godkjenning for småfe enda, og økologisk produksjon var ikke inkludert i søknaden om melkekyr. Rødalger trenger ikke godkjenning, siden det allerede er klassifisert som et fôrmiddel.  

Hvordan fungerer 3-NOP i vomma? 

I vomma er det bakterier som omdanner cellulose og andre tungt fordøyelige bestanddeler i gras til flyktige fettsyrer. Disse fettsyrene tar kua opp som energi direkte gjennom vom-veggen. Et biprodukt av dette er blant annet hydrogengass (H2). Hydrogengass vil være farlig for kua i store menger. Derfor er det mikroorganismer i vomma som omdanner hydrogen og CO2 til metan (CH4) – som kua så raper ut. Helt spesifikt blokkerer 3-NOP enzymene som de metanogene mikroorganismene bruker til å koble sammen CO2 og hydrogen. Det er ingen andre mikroorganismer som kan produsere metan i vomma, men det finnes andre måter å bryte ned hydrogengass på. 

Med 3-NOP blir det altså mer hydrogen i vomma, og mindre metan. Hvordan påvirker det kua? 

Her er det snakk om hydrogen i form av gass (H2) og ikke som syre (H+). Vi tenker at hydrogengassen rapes opp sammen med CO2. Det vil vi kunne verifisere. 

Hvordan lages 3-NOP? 

3-NOP dannes når man blander nitrat (salpetersyre) og en alkohol (1,3-propandiol) under høy temperatur. 3-NOP fortynnes i propylenglykol og adsorberes på kiselsyre. Forholdet mellom de ulike stoffene er typisk 10,5 % 3-NOP, 35,2 % propylenglykol og 54,3 % kiselsyre. 

Hva brytes 3-NOP og de andre stoffene ned til i vomma? 

3-NOP brytes raskt ned til i hovedsak to stoffer: Ammoniakk, som er grunnlag for mikrobeproteindannelse i vomma, og 1,3-propandiol som omdannes til propanol og deretter propionsyre. Propionsyre er en av de tre flyktige fettsyrene som absorberes i vomma som energikilde.  

Propylenglykol omdannes raskt til propionsyre. Det er mye brukt og den mest effektive behandlingsmåten for kyr som har fått ketose. Kiselsyre blir mye brukt som fyllstoff i medisiner.  

Hvor store mengder 3-NOP brukes? 

Det er ikke store mengder det er snakk om, så det fortrenger ikke annet fôr. I henhold til EFSA-godkjenningen kan det tildeles mellom 53 og 88 milligram 3-NOP per kilo tørrstoff i fôr. Det er fortsatt usikkerhet om hva som er optimal dose, men det er ikke slik at jo mer, jo bedre. Forsøk har vist at svært høye doseringer av 3-NOP har gitt lavere fôropptak.  

Hvordan tildeles 3-NOP til dyra? 

I de norske forsøkene som har blitt gjort så langt har 3-NOP blitt blandet med en mineralblanding og deretter blandet i surfôr eller drysset over kraftfôr i automat. Det er utfordrende å blande inn 3-NOP direkte i produksjonen av kraftfôr, fordi varmebehandlingen for å unngå salmonella i kraftfôret også reduserer effekten av 3-NOP. 

Eirik Selmer-Olsen og Harald Volden i TINE.

Hvor mye reduseres metanutslippene fra vomma med 3-NOP? 

Internasjonal forskning viser til en reduksjon på 25-50 prosent, men vi kan ikke overføre resultater fra utlandet. Metanhemmere må testes i stor skala under norske forhold fordi avlsmateriale, fôr, fôringsstrategi, tildelingsmetode og driftsopplegg har mye å si for effektiviteten til metanhemmerne. Så langt er det ikke vist like stort potensiale for metanreduksjoner i Norge som i andre land.  TINE har forsket på ulike metanhemmere i mange år allerede, og før jul gjorde vi et forsøk hvor resultatet var en utslippsreduksjon på 15 prosent. 

Hvorfor viser de norske forsøkene lavere utslippsreduksjoner enn utenlandske forsøk? 

Dette er i hovedsak knyttet til type og sammensetning av fôret. I flere av landene der 3-NOP er testet ut er det vanlig å gi maissurfôr som har lavere innhold av ufordøyelig fiber. Det gir en større utslippsreduksjon ved bruk av metanhemmere enn et rent grovfôr med mye fiber. 

Er det noen sammenheng mellom kraftfôrandel og effekt av metanhemmere? 

Jo mer kraftfôr du bruker, jo større gevinst får du av metanhemmere. I utgangspunktet er det slik at kraftfôr gir lavere klimagassutslipp enn grovfôr, og med metanhemmere får du i tillegg en forsterkende effekt. Det skyldes at kraftfôret har et høyere stivelsesinnhold som bidrar til en annen mikrobepopulasjon i vomma. 

Hvor ofte må metanhemmere tildeles? 

Effekten er avhengig av jevn tilførsel gjennom døgnet og som en konsekvens av dette er metanreduksjonen mindre om natta. Forsøk har vist at det brytes ned i løpet av 2-3 timer. Vi ser at metanproduksjonen raskt tar seg opp igjen når man slutter å gi metanhemmere. 

Når metanhemmere må tildeles flere ganger daglig – hvordan skal man løse dette for dyr som har fôropptaket sitt på beite? 

Bolus er en løsning som vil være godt egnet. Det er en kapsel som fylles med 3-NOP og legges i vomma. Men det er nok en stund til at det kommer et godkjent kommersielt produkt. For å unngå opphopning av boluser i vomma er det nødvendig at bolusen består av biologisk nedbrytbare komponenter og at den løser seg opp over tid. En slik løsning er patentert av Ruminant BioTech og testet med bromoform. Utfordringen er å sikre riktig dosering. Bolus blir også brukt til å gi tilskudd av mineraler til dyr på beite, og til å gi metylenblått for å binde radioaktivt sesium. Det som har blitt brukt som fyllstoff for å gi en gradvis dosering er bl.a. bivoks. 

En løsning med slikkestein kan være relevant, men det er vanskelig å se for seg hvordan man skal sikre riktig dosering. Samtidig blir dokumentasjon på individnivå blir mer krevende. Bruken av metanhemmere til drøvtyggere må kunne spores til besetning og enkeltdyr. Tilgangen på data i landbruket og digitale løsninger skal ivareta dette gjennom sporing, beslutningsstøtte, dokumentasjon og sertifisering.   

I prosjektet vil vi også undersøke om tanniner og polyfenoler i beiteplanter kan bidra til reduserte utslipp på utmarksbeite. Vi planlegger å bruke melkegeit på utmark i Folldal for effekt av utmarksbeite kontra innefôring. 

Hvorfor er det viktig med dokumentasjon på individnivå? Holder det ikke at man beregner nasjonale utslippsreduksjoner gjennom salgstall? 

Salgstall er det viktigste, men for å kunne beregne utslippsreduksjoner mer presist må de knyttes til dyregrupper (melkeku, kviger, okser etc.) og laktasjon og ikke minst management og beitebruk (får vi til metanhemmere på beite eller ikke?). Det er den samlede nasjonale utslippsreduksjonen som er viktigst med tanke på Norges utslippsforpliktelser, men for bonden kan tall for egen besetning og også enkeltdyr være relevant – for eksempel hvis det viser seg at genetikk har noe å si for effekten av metanhemmere. 

Hvor store utslippsreduksjoner kan stoffer i beiteplanter bidra med? 

Av det vi har sett fra forskning så langt bidrar tanniner og polyfenoler til langt lavere utslippsreduksjoner enn det man får til med metanhemmere. Det kan godt være at vi ender opp med en løsning der man gir metanhemmere til bestemte dyregrupper og i bestemte perioder. For eksempel vil man da ikke regne med reduserte utslipp fra søyene fra beiteslipp til de kommer inn til stabil innefôring på høsten, og på lammene vil det ikke regnes noen utslippseffekt. Derfor skal vi i Metan-HUB også undersøke beiteplantenes innvirkning på metanutslipp, slik at man kan få godskrevet en eventuell utslippsreduksjon for dyr på beite. 

Nå som en arbeidsgruppe skal utrede å knytte metanutslipp og spesifikt bruk av metanhemmere til husdyrtilskuddet, vil ikke de som bruker utmarksbeite kunne komme dårligere ut økonomisk enn de som fôrer dyra inne? 

Jo, det kan være en konsekvens. Slike målkonflikter blir det viktig å synliggjøre gjennom MetanHUB. Vi forventer også at arbeidsgruppa som skal utrede omlegging av husdyrtilskuddet vil håndtere målkonflikter på en grundig måte. Til slutt blir det et politisk spørsmål om hvilke hensyn som skal veie tyngst. Det er ikke alltid at reduserte metanutslipp og god bruk av norske ressurser går hånd i hånd. 

Hva koster 3-NOP og hvem skal betale for det? 

En forespeilet pris for 3-NOP er 10 øre per liter melk. Hvordan bruken av metanhemmere skal finansieres er helt klart et sentralt spørsmål, men det er ikke opp til MetanHUB å avgjøre. Vi kan synliggjøre kostnader og peke på løsninger, men det må være andre som tar beslutningene. 

Er det noen som vil tjene gode penger på å selge metanhemmere? 

Det er klart at det er en ekstremt kommersiell side ved dette. Selskapet DSM som står bak 3-NOP har så langt ikke tjent penger på det. I Norge heter leverandøren G. O. Johnsen. 

Hvorfor satses det så tungt på metanhemmere i norsk jordbruk? 

Bondelaget og NBS har inngått en intensjonsavtale med regjeringen om at klimagassutslippene fra norsk jordbruk skal reduseres med 5 millioner tonn CO2-ekvivalenter akkumulert fra 2021 til 2030. Ifølge Landbrukets klimaplan 2021-2030 skal halvparten av denne reduksjonen oppnås fra fôrings- og avlsstrategier i husdyrproduksjonen, istedenfor at man reduserer antall drøvtyggere. Vi er også bekymret for at det skal innføres avgift på biologiske utslipp, og vi ser også at våre konkurrenter i meierisektoren i Europa er i full gang med å innføre metanhemmere. Vi må være bedre på klimaavtrykk enn våre konkurrenter og nye alternativer i markedet. Vi må derfor så raskt som mulig komme i gang med uttesting og bruk av metanhemmere til drøvtyggere. Vi mener det vil være et viktig bidrag til å sikre at norsk matproduksjon ivaretas og får en framtidsrettet plass også når bærekraft og ernæring skal sees i sammenheng (kostholdsråd og -valg). 

Hvordan skal norsk melks konkurransekraft ivaretas når forsøk i utlandet viser høyere utslippsreduksjoner med metanhemmere pga. annet fôr (maisensilasje)? Og i tillegg kan utslippene fra importert melk i utgangspunktet være lavere grunnet lengre vekstsesong, høyere avlingsnivå og mer intensiv drift. Transport utgjør lite i matens totale klimaregnestykke, og det er i tillegg kortere vei fra Europa enn Nord-Norge til Oslo. 

Vi må bli enda bedre til å få frem at en bærekraftig matproduksjon ikke bare er synonymt med redusert klimagassutslipp. Definisjon av bærekraftig matproduksjon kan være: «en utvikling som bidrar til bedre ressurseffektivitet, robusthet for å sikre sysselsetting, sosial likhet og et ansvarlig landbruk, samt produksjonssystemer som gir høy matsikkerhet og riktig ernæring for alle, nå og i fremtiden». 

En del forbrukere som er opptatt av klima vil trolig uansett velge plantedrikker, og samtidig har mange blitt opptatt av tilsetningsstoffer i mat. Hvordan tror dere klimamelka vil mottas hos forbrukeren? 

Forbrukernes preferanser trenger vi mer kunnskap om. Det kan bli aktuelt å se nærmere på det i prosjektet. 

Hva er MetanHUB? 

Et fireårig forskningsprosjekt ledet av TINE med hovedmål om kunnskapsbygging om metanhemmere og uttesting og dokumentasjon under norske forhold. TINE har tatt initiativ til dette prosjektet fordi vi ønsker å koordinere forskningen som blir gjort i Norge og sørge for mest mulig transparent kunnskapsdeling mellom aktørene i norsk jordbruk. Formidlingsarbeidet blir kjempeviktig, og vi ser for oss å opprette en egen webportal. 

Ulike typer metanhemmere skal testes, i første omgang 3-NOP. Prosjektet vil inkludere ulike dyregrupper som melkeku, ammeku, okser, kviger, melkegeit og sau. Prosjektet har ingen intensjon om å teste samtlige metanhemmere som måtte dukke opp, men ved å rigge prosjektet som en Forsknings-HUB, vil det være mulig å hele tiden ha en oversikt over og kontakt med potensielle og pågående initiativ, og vurdere disse fortløpende. 

Prosjektet har en referansegruppe som er åpen for alle aktører i jordbruket som er interessert. Der er første møte 4. september. I styringsgruppa sitter Landbruks- og matdepartementet, Klima- og miljødepartementet, Bondelaget og Norsk Bonde- og Småbrukarlag. 

Det er viktig å understreke at MetanHUB skal jobbe faglig og ikke politisk. Vi skal dele kunnskap og synliggjøre kostnader og utlippsreduksjoner. Våre anbefalinger på vegne av hele landbruket skal sikre trygg mat, råstoffkvalitet, dyrehelse og dyrevelferd samtidig som klimaeffekten oppnås. 

Selv om metanhemmere er hovedtema, kommer vi også til å se på andre ting som betydningen av grovfôrkvalitet, beite, ulike driftsopplegg og genetisk variasjon har for metanutslipp. Vaksiner er muligens også et tiltak. Prosjektet vil bygge på kunnskap fra allerede gjennomførte forsøk i samarbeid mellom flere av aktørene i prosjektgruppa. Vi samarbeider med avlsorganisasjonene, NMBU og NIBIO og vil også opprette tett kontakt med Mattilsynet. 

Hvor mye midler er brukt og skal brukes på MetanHUB?  

I årets jordbruksavtale var staten og Bondelaget enige om at det skal settes av 10 millioner kroner årlig i fire år, altså totalt 40 millioner kroner. Vi søkte om 45 millioner kroner, så det er vi veldig godt fornøyd med. Så langt har ikke TINE brukt så mye egne midler, mye har vært finansiert gjennom forskningsmidler, men nå begynner pengene å løpe. 

De største kostnadene i prosjektet vil være: (i) Dyreforsøk for ulike dyregrupper og ulike driftsopplegg, (ii) Løsninger for norske forhold og dokumentasjon av disse, (iii) Implementering for sporing, (iv) Beslutningsstøtteverktøy for bonden, aktørene i landbruket og forvaltning.  

Trolig blir kostnadene høyere enn 40 mill. kroner, mye vil gå med til forskningsprosjektene. Formidling av kunnskap og resultater fra prosjekter vil kanskje måtte gjøres med egeninnsats fra aktørene i prosjektet. 

Hvor mange forsøk er gjort i Norge? 

Så langt har TINE, NMBU, Geno og Vilomix gjennomført in vitro-studier og korttidsforsøk i felt på melkeku for både Bovaer (3-NOP) og rødalger. 

In vitro vil si et laboratorieforsøk der vi tilsetter vomsaft fra en drøvtygger i et tett glass og setter det på røring, deretter tilsettes en metanhemmer. Vi tar prøver av gassen i glasset og analyserer innholdet. Vi har gjennomført in vitro-forsøk som ga 15 % reduksjon for 3-NOP og 12 % reduksjon for rødalger. 

Korttidsforsøkene har vi kjørt i en måned på Kjos gård på Jessheim. Her oppnådde vi 15 % reduksjon for 3-NOP, men for rødalgene var det minimal effekt. Dette skyldes tekniske forhold som det kan være mulig å gjøre noe med. 

I langtidsforsøkene ønsker vi en hel laktasjon. I juni i år startet vi opp et langtidsforsøk med 3-NOP på Kjos gård. Det skal gå i over et år for å få med hele laktasjonen til alle forsøksdyra. Nortura startet i sommer opp et forsøk med 3-NOP til okser på Mære landbruksskole, med bistand og erfaring fra NMBU og TINE. Dette bygger på forsøket på Kjos gård. I 2024 skal vi sette i gang flere langtidsforsøk. 

Hvor mange forsøk er gjort og i hvilke land? 

Totalt er mer enn 60 forsøk med 3-NOP avsluttet eller i prosess i 15 land, inkludert vårt feltforsøk i Norge. Prosentvis metanreduksjon varierer mellom kjøttfe og melkekyr og mellom land. New Zealand, Australia, Irland, USA og enkelte land i Europa ligger lengst fremme på å ta 3-NOP i kommersiell bruk. 

Kan det være noen negative effekter ved å bruke 3-NOP? 

3-NOP finnes ikke igjen i melk, dette er nøye vurdert i EFSA sin godkjenning. Produsenten av 3-NOP, DSM, oppgir at så langt er det foreløpig ingen endringer i sensoriske egenskaper av melka og ingen tydelig endring i melkeytelse eller fett og protein som følge av 3-NOP. Foreløpig er det heller ingen endringer i celletall. Fôropptaket kan bli noe redusert. Det er heller ingen negative effekter på dyrehelse og dyrevelferd. 3-NOP har ingen effekt på anvendelsen av gjødsel. 

Hva måles i forsøkene, i tillegg til metanutslipp? 

Vi måler også CO2-utslipp, fôropptak, fôreffektivitet, tilvekst og hold. Alle registreringer i Husdyrkontrollen er relevante: melkeytelse, melkekvalitet, fruktbarhet, helse og så videre. Vi vil også se på dyrevelferd blant annet ved hjelp av dyrevelferdsindikatoren. Vi måler ikke nedbrytingsproduktene som dannes fra 3-NOP fordi det blir til ammoniakk og propionsyre som allerede finnes i vomma, og med så små doser som en kvart teskje per ku vil en ikke bli klok av å analysere på det.  

Fører bruk av metanhemmere til at mer av energien tas opp av kua istedenfor å rapes ut? 

For 3-NOP er det ikke noe som tyder på at det bidrar til høyere fôrutnyttelse. For andre tilsetningsstoffer er forskningen sprikende. Det er ikke noe nytt at vi måler metanutslipp fra kua, for det utgjør et energitap på 7-8 % som kua ikke får nyttiggjort seg. Allerede i 1939 kjenner vi til at det ble gjort metanmålinger i Norge. Motivasjonen da var ønsket om å få ut mer melk og kjøtt.