Proxecto LEME: tecnoloxía e innovación para estimar as emisións de metano das vacas a partir da análise do leite

O proxecto LEME (leite-metano entérico) é o resultado dunha investigación cooperativa dirixida polo Laboratorio Interprofesional Galego de Análise do Leite (LIGAL), cuxo principal obxectivo é desenvolver e aplicar unha nova tecnoloxía para a estimación das emisións de metano entérico en vacas mediante a análise de mostras de leite. Ata o momento, esta metodoloxía innovadora atópase en vías de construcción. Actualmente, aínda que non cumpre cos estándares de calidade marcados polo LIGAL, os avances feitos permiten obter aproximacións aos niveis de emisións a partir da análise de unha ou varias mostras de leite.

Esta tecnoloxía estará baseada en técnicas de espectrometría e tratarase dun método rápido, fiábel, de baixo custo e adaptado ao manexo de grandes números de mostras. “Utilizáronse técnicas de espectrometría na rexión do infravermello medio (MIR). Esta técnica adaptarase, unha vez completado o proxecto, ás rutinas do LIGAL para prestar servizo ás explotacións (monitorización da alimentación para un manexo baixo en carbono) e para apoio aos programas de mellora xenética do gando vacún de leite nos procesos de identificación e selección de xenotipos con baixo perfil de emisións de metano e alta produtividade”, sinalan desde o LIGAL.

Ademais do Laboratorio Interprofesional, na investigación interviron outro tres axentes: Capsa Food, empresa láctea que facilitou o acceso e toma de mostras de 50 explotacións leiteiras con diferentes tipos de produción, desde os basados en pastoreo ata modelos plenamente estabulados; Ganadería Patalarga, unha granxa cooperante, produtora de leite en ecolóxico, e o Centro de Investigacións Agrarias de Mabegondo (CIAM), en cuxas instalacións experimentais se realizou un estudo de alimentación controlada con vacas de leite.

Metodoloxía e obxectivos

Os diferentes actores deste grupo operativo liderado polo LIGAL fixeron diferentes aportes á investigación permitindo un estudo comparado de mostras de 53 ganaderías atendendo aos diferentes sistemas productivos, dietas dos animais, e composición do leite. Da mesma maneira, a aplicación desta técnicas estatísticas multivariantes permitiron relacionar a resposta produtiva das granxas comerciais coas obtidas no centro de investigación.

No acceso ás granxas leiteiras subministradoras de Capsa Food “tomáronse mostras de alimentos e de leite de tanque en catro visitas realizadas trimestralmente ao longo dun ano. A emisión entérica de metano se estimou a partir da composición en ácidos graxos das mostras de leite, determinada por métodos de referencia (cromatografía de gases)”, sinalan desde o Laboratorio Interprofesional.

“Na Ganadería Patalarga mediuse a emisión entérica de metano de forma directa (tecnoloxía Laser-M) nun grupo de vacas do rabaño, en catro momentos do ano, tomándose mostras de leite individual de cada vaca en dous muxidos consecutivos, así como mostras de alimentos. Ademais da medida directa co instrumento Laser-M, a determinación cromatográfica do perfil graxo das mostras de leite permitiu estimar a emisión de metano entérico de cada vaca e comparar ambos métodos”, explican.

Finalmente, as instalacións experimentais do CIAM permitiron o estudo dunha alimentación controlada con vacas de leite alimentadas en grupos con 4 dietas de mesturas completas TMR, con diferente nivel de concentrado. “Construíuse unha base de datos cos datos de produción entérica de metano e os espectros MIR de cada mostra, contendo ademais os rexistros de produtividade dos animais (produción de leite, peso vivo, condición corporal e inxesta voluntaria)”, detallan desde o LIGAL.

Gráfica sobre o ensaio de alimentación con diferentes variables de concentrado. / Fonte: LIGAL

Isto permitiu construír unha ampla colección de mostras de leite recollidas en granxas colaboradoras e na estación experimental, contendo o dato observado de produción de metano

entérico (variábel a predicir) e a información espectral nir e mir (potenciais preditores).

Outro dos obxectivos  propostos no proxecto é “obter modelos de calibración nir e mir debidamente validados mediante técnicas quimiométricas, cuxo resultado potencial permitirá estimar a produción entérica de CH4 de forma rápida, precisa e a baixo custo a partir da análise espectral dunha mostra de leite”, amplían.

Así mesmo, entre as metas máis específicas tamén “está a comparativa dos métodos de medida directa das emisións mediante a tecnoloxía láser coa predición efectuada a través da composición dos ácidos graxas das mostras do leite”, ademais da “avaliación do efecto da dieta sobre as emisións de metano entérico para coñecer os niveis de emisións actuais e a súa variabilidade estacional”, concretan desde o LIGAL.

Resultados 

Un dos aspectos máis salientables que se observou, tanto en termos de valores da intensidade de emisión entérica de metano entre as granxas de cada sistema de produción, como na variación existente entre cada animal, foi a variabilidade. “Os valores da intensidade de emisión entérica de metano (g CH4/kg leite) entre as granxas oscilou entre 10 e 25 g CH4/kg leite; no caso dos animais con alimentación controlada tamén se observaron amplas diferenzas, nun rango de 5 a 28 g CH4/kg leite”, afirman desde o LIGAL.

Gráfica sobre a estimación das emisións entéricas de metano nas 53 granxas da mostra. / Fonte: LIGAL

Aínda así, un dos avances destacados foi que “a aplicación de técnicas quimiométricas  permitiu construír e validar modelos de predición da emisión de metano utilizando para elo as bases de datos obtidas nas explotacións da cooperativa láctea, na granxa leiteira axente cooperante e no centro de investigación. Os resultados obtidos até o momento indican que a tecnoloxía de análise espectral MIR de mostras de leite permite detectar diferenzas na emisión de metano e clasificar ditas mostras en rangos de emisión (alto, medio e baixo)”, sinalan.

Ata o momento, as calibracións realizadas non cumpren cos estándares do Laboratorio interprofesional Galego de Análise do Leite porque non permiten unha predición cuantitativa, segundo informan, pero “poñen a base para a mellora desta metodoloxía, a fin de posibilitar a incorporación ás rutinas analíticas do LIGAL”, adiantan.

A aplicabilidade da innovación que se persegue permitirá, unha vez perfeccionada e transferida ao LIGAL, contar cunha ferramenta de monitorización do manexo alimentario nas explotacións de leite de vacún en relación ao seu efecto sobre a principal compoñente das emisións de GEI na produción de leite. A partir disto, tamén se poderán levar a cabo unha escolma máis precisa nos futuros programas de selección, ou mesmo xerar sinerxias colaborativas con outras entidades na loita contra o cambio climático, entre outras cuestións.