Griseafføring er bedst til at lave ammoniak
Forskere fra Institut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi på Syddansk Universitet har som de første målt og sammenlignet aktiviteten af det ammoniak-dannende enzym i afføring og gylle fra grise og køer. Deres konklusion er klar: Afføring fra grise danner hurtigst ammoniak. Forskerne vil nu forsøge at finde en billig og effektiv metode til at stoppe ammoniakdannelsen.
I de perioder hvor gylle spredes på markerne lugter store dele af Danmark. Det skyldes blandt andet den ildelugtende ammoniak i gyllen. Henrik Karring, som er lektor i bioteknologi ved Institut for Kemi-, Bio- og Miljøteknologi på SDU, har sammen med ph.d.-studerende Xiaorong Dai undersøgt den proces, der er ansvarlig for dannelsen af ammoniak i gylle.
Den nye undersøgelse viser klart, at der er en stor forskel på, hvor hurtigt der dannes ammoniak i gyllen fra grise og køer.
Forskningsresultaterne er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift PLOS ONE.
Ammoniak fra gylle er et stort miljøproblem
Fakta
Et enzym er et protein som katalyserer en bestemt kemisk reaktion så den forløber hurtigere. En enzym-katalyseret reaktion er således mange gange hurtigere end den ikke-katalyserede reaktion. Da enzymet ikke forbruges reaktionen, kan et enkelt enzymmolekyle genbruges i mange omgange.
Enzymet urease er kendt i lægevidenskaben for at være involveret i dannelsen af blandt andet nyresten og mavesår. Bakterien Helicobacter pylori, som menes at være årsag til mange tilfælde af mavesår, producerer en stor mængde urease, som er med til at sikre at bakterien kan klare den lave pH-værdi, der findes i mavesækken.
Urease var det første enzym, der blev krystalliseret (1926) og det første enzym der viste sig at indeholde nikkel (1975). I dag kender videnskaben stadig kun til ganske få enzymer, der indeholder nikkel. Urease er et af de mest effektive enzymer videnskaben kender til.
Fakta
Et enzym er et protein som katalyserer en bestemt kemisk reaktion så den forløber hurtigere. En enzym-katalyseret reaktion er således mange gange hurtigere end den ikke-katalyserede reaktion. Da enzymet ikke forbruges reaktionen, kan et enkelt enzymmolekyle genbruges i mange omgange.
Enzymet urease er kendt i lægevidenskaben for at være involveret i dannelsen af blandt andet nyresten og mavesår. Bakterien Helicobacter pylori, som menes at være årsag til mange tilfælde af mavesår, producerer en stor mængde urease, som er med til at sikre at bakterien kan klare den lave pH-værdi, der findes i mavesækken.
Urease var det første enzym, der blev krystalliseret (1926) og det første enzym der viste sig at indeholde nikkel (1975). I dag kender videnskaben stadig kun til ganske få enzymer, der indeholder nikkel. Urease er et af de mest effektive enzymer videnskaben kender til.
Ammoniak er en kvælstofforbindelse og kvælstof bruges som næring i landbruget, men for meget næring kan sætte naturen i ubalance. Det kaldes kvælstofforurening og produktionen af grise og køer bidrager væsentligt til dette. Kvælstofforurening med blandt andet ammoniak er derfor et stort miljøproblem både i Danmark og internationalt. Desuden forringer ammoniakfordampningen fra gyllen indeklimaet i staldene kraftigt.
"Når urin og afføring blandes og bliver til gylle, omdanner bakterierne i afføringen urinstoffet i urinen til fordampelig ammoniak. Nogle af afføringsbakterierne indeholder enzymet urease, som er ansvarlig for den enzymatiske omdannelse af urinstof til ammoniak," forklarer Henrik Karring.
Uden urease-enzymet kan bakterierne ikke udnytte det kvælstof, der findes i urinstoffet, til at vokse.
Blokere dannelsen af ammoniak i gylle
Man har indtil nu antaget at urease-aktiviteten i gylle var ens for grise og køer, men det nye studie sætter en tyk streg under, at griseafføring er klart hurtigst til at omdanne urinstof til ammoniak. En væsentlig årsag til denne forskel er at urease-enzymaktiviteten er mere end dobbelt så høj i ren afføring fra grise som fra køer.
Da forskerne målte dannelsen af ammoniak umiddelbart efter blanding af urin og afføring fra grise og køer fandt de, at der på et minut blev dannet cirka 1,5 mmol ammoniak i en liter gylle fra grise, mens det tilsvarende tal for frisk gylle fra køer var cirka 0,3 mmol.
De nye målinger øger altså forståelsen for bestemte parametre for aktiviteten af urease i afføring fra grise og køer. Det betyder, at der kan laves mere nøjagtige modeller for dannelsen af ammoniak i gyllen og dermed også hvor meget ammoniak, der fordamper fra gyllen.
”Vores undersøgelser har givet os et rigtig godt udgangspunkt til at fortsætte forskningen med henblik på at finde en bioteknologisk løsning på ammoniakdannelsen i gylle. Jeg håber at vi i nærmeste fremtid finder en effektiv og billig metode til at blokere dannelsen af ammoniak i gylle”, siger Henrik Karring.
For mere information kontakt
Lektor Henrik Karring på hka@kbm.sdu.dk eller mobil: 21 35 63 50