Новые гены крупного рогатого скота могут стать ключом к более устойчивой мясной промышленности
Новооткрытая серия генов, связанных с эффективностью использования корма, может проложить путь к удешевлению и повышению устойчивости животноводства, согласно новому исследованию учёных Университета Альберты.
Исследовательская группа под руководством биолога и микробиолога, специалиста по жвачным животным Ле Луо Гуан показала, что из 20 000 генов, экспрессируемых в рубце, печени, мышцах и подкожном жире крупного рогатого скота — ключевых тканях, участвующих в энергетическом метаболизме, — 19, по-видимому, связаны с эффективностью использования корма.
Хуэй-Цзэн Сунь, постдокторант в лаборатории Гуан, сделал это открытие, используя функциональную геномику и вычислительную статистику, чтобы пролить свет на механизмы, лежащие в основе эффективности корма — сложного биологического процесса, который остаётся малоизученным.
«Это закладывает основу для использования этих генов при геномном отборе животных с высокой эффективностью использования корма в программах разведения крупного рогатого скота», — сказал Сунь, ведущий автор исследования.
На пути к более устойчивой мясной промышленности
В 2016 году в Альберте находилось самое большое в стране поголовье крупного рогатого скота: 4,9 миллиона голов, или около 42% от общего поголовья Канады. Хотя мясная промышленность по-прежнему играет важную роль в экономике провинции, она подвергается всё более пристальному вниманию из-за своего вклада в изменение климата.
Как объяснил Сунь, один бык или корова может производить до 500 литров метана — мощного парникового газа — при переваривании ежедневного рациона. Чем больше животное ест, тем больше метана оно производит.
Поэтому учёные пытаются уменьшить углеродный след животноводства, максимизируя эффективность использования корма.
«Два человека, которые едят одинаковое количество пищи, могут набрать разный вес из-за различий в метаболизме, — сказал Сунь. — То же самое и с животными. Эффективным животным требуется меньше корма для извлечения эквивалентного количества энергии и, в конечном итоге, производства того же количества мяса. Это также означает экономию для фермеров».
Учитывая, что прогнозы численности мирового населения к 2050 году приближаются к 10 миллиардам, а спрос на продовольствие растёт, Сунь считает, что спрос на животных с высокой эффективностью использования корма будет неуклонно увеличиваться в ближайшие годы.
Лаборатория Гуан сейчас проверяет свои выводы в более масштабных экспериментах на промышленной основе, надеясь подтвердить, что 19 идентифицированных генов проявляются у животных, известных своей высокой эффективностью использования корма.
Исследователи также надеются выяснить молекулярные механизмы, участвующие во включении или выключении каждого гена. Если им это удастся, Сунь считает, что они могут заложить основу для устойчивой и энергоэффективной мясной промышленности Альберты.
Исследование финансировалось Агентством по животноводству и мясу Альберты, Министерством сельского и лесного хозяйства Альберты и Советом по естественным и инженерным исследованиям Канады.
Исследование «Ландшафт глобальной экспрессии генов в нескольких тканях выявляет регуляторные сигнатуры эффективности использования корма у мясного скота» было опубликовано в журнале Bioinformatics.