牛のゲップを「メタンまみれ」にしてた真犯人、ついに判明 (3/4)

個体差の謎にも答え、そして応用への道へ

研究はさらに、面白い事実を明らかにしました。

繊毛虫にもいろいろな種類がいるのですが、種類によって水素ボディの数が大きく違うのです。

たとえばダシトリカ属と呼ばれる繊毛虫は、別のエントディニウム属という繊毛虫の、なんと28倍もたくさんの水素ボディを持っていました。

そして実験すると、ダシトリカが多いほど、そのまわりでメタンがたくさん作られていたのです。

さらに羊で調べてみると、メタンをたくさん出す羊は、メタンが少ない羊と比べて、ダシトリカがおよそ100倍もいました。

同じ餌を食べていてもメタンの量がここまで違う──胃のなかにどんな繊毛虫が多いかが、げっぷに含まれるメタンの量を左右する、重要な要因の一つだったのです。

そして実は、研究チームはさらに大胆な見立ても示しています。

水素ボディは「水素を作る」だけでなく「酸素を取り除く」働きも持っていますが、1989年の古典的な研究によると、反芻胃で消費される酸素の最大半分は、繊毛虫が消費しているとされていました（Ellis ら, 1989）。

となると、水素ボディがメタンを増やしている本当の理由は、もしかすると「水素を渡す働き」より「酸素をきれいに掃除する働き」の方が大きいのかもしれません──論文はそう示唆しています。

メタン菌は酸素が大の苦手ですから、そばで誰かが酸素を片付けてくれているおかげで、安心して全力で働けるわけです。

そしてこれは牛にとってもメリットがあります。

胃の中に水素がたまりすぎると、発酵そのものが止まってしまいます。

ガスが充満したタンクのように、新しい分解が進まなくなるのです。

牛が干し草のような人間にとって魅力の薄い草から栄養を取り出せるのは体内の細菌たちが行う発酵のお陰です。

水素体が水素を作り、それを隣のメタン生成古細菌がすぐに消費する──この受け渡し（種間水素伝達）のおかげで水素が低く保たれ、細菌たちは効率よく植物を分解し続けられます。

その結果、牛はエサからより多くのエネルギー（揮発性脂肪酸）を取り出せるのです。

水素体を持つ繊毛虫は、いわば牛の消化工場の「換気・空調係」だったとも言えるでしょう。

そして温暖化の悪役にされていたメタンは、実は「牛の消化をスムーズに回すための換気（水素排除）の副産物」でもあるわけです。

ただし、いいことばかりではありません。

牛の立場で正直に言えば、メタンとして空へ逃げていく水素と炭素は、もともとエサに含まれていたエネルギーの一部です。

牛はそれを使えないまま捨てているので、エネルギーの取りこぼし(摂取エネルギーの数%程度とされます)でもあります。

つまり水素ボディーは、酸素を消して消化環境を守り(牛にプラス)、水素を片づけて発酵を回しつつ(牛にプラス)、最終的にメタンを出してしまう(牛にも地球にもマイナス)という、メリットとデメリットが背中合わせの仕組みなのです。

「メタンが嫌だから繊毛虫を全部消せばいい」という方法は牛やそれを利用する人間にとってもマイナスになります。

そこで研究者は牛のお腹の「特定の細菌」を遺伝子改変して、水素ボディの製造に関わる遺伝子だけを黙らせる方法を提唱しています。

「RNA干渉」と呼ばれる、特定のたんぱく質を作る働きを邪魔する最先端の技術を応用する戦略です。

繊毛虫を全部取り除いてしまえばメタンは減りますが、それでは牛の消化や発酵全体に悪い影響が出てしまいます。

けれど水素ボディの多い「特定の種類」だけを狙い撃ちできれば、消化をある程度守りつつメタンだけを減らせるかもしれないのです。

実用化までには、家畜での効果や安全性を確かめる段階が、まだいくつも残っています。

それでも「とりあえず繊毛虫を減らす」というおおざっぱな話とは、もう次元が違います。

狙うべき的が、くっきり見えるようになったのです。

地球温暖化を抑えるためのヒントは、いつもこうして、思いがけないほど小さなところに眠っているのかもしれませんね。