更清洁的猪粪可以减少培根对环境的负担

多年来，科学家一直在修改动植物的基因，以治愈疾病、使水果和蔬菜更健康、更美味、生产出抗病虫害、抗旱和其他灾害的农作物，或促进鱼类生长。然而，近年来，由于气候变化的肆虐，一些操纵基因的研究人员有了新的关注点：拯救地球。除其他外，他们正在使草更适合牛食用，并设计出气候友好型的牛，以减少温室气体甲烷的排放。现在他们又转向了猪。在全球范围内，人们消费的猪肉比其他任何肉类都要多。但养猪对环境有很大的负面影响。猪不能制造消化饲料中的氮和磷所需的三种重要酶。所以它们把大部分氮和磷排泄出来，最终污染了空气和水。养猪户可以把这些酶添加到猪粮中，但那会花费更多钱，所以科学家们想出了另一种方法来解决这个问题。

通过调整动物基因，他们培育出了新一代转基因猪，使其能够更好地消化这些营养物质。他们通过一种称为体细胞核移植（克隆的别称）的过程，转移了制造所需酶（β-葡聚糖酶、木聚糖酶和植酸酶）所需的 DNA 片段。“这是一项成熟的技术，几十年来一直应用于各种动物的繁殖，”华南农业大学的科学家、研究团队成员杨华强说。

科学家们选择的酶与动物消化道中的微生物群落相容，并允许唾液腺分泌这些酶。科学家们说，这确保了消化从口腔开始，从而使消化过程更加高效。

“我们研究的目的是提高猪对饲料谷物的消化率，看看它是否能降低猪粪中磷和氮的释放量，”这项研究的资深作者吴振芳说，该研究结果发表在《eLife》杂志上，同时还有一篇评论该研究的配套文章。一旦这个过程完成，他们就会检查猪粪和尿液——“这是一项相当令人不快的工作”，杨说——以测量排泄营养物质的水平。

他们发现，转基因猪能够消化磷、氮和其他关键营养物质，因此排出的危险污染物更少。杨说，降低这些污染物水平将“有利于保护集约化养猪场的水和土壤”。此外，由于猪摄入了更多的营养物质，它们也长得更快。

此外，猪似乎没有受到任何有害副作用。它们的情绪、行为、生殖能力、血液生理和自然生化过程均保持不变。虽然猪不是农业温室气体排放的主要来源——尤其是与牛和羊相比——但控制猪肉的一氧化二氮排放仍然会有所作为。

美国环保署称，尽管一氧化二氮仅占美国温室气体排放量的 6%，但它吸收的热量却是二氧化碳的 300 倍。随着农场、烟囱和排气管中一氧化二氮的渗漏，大气中的一氧化二氮含量正在增加。

杨说，虽然养猪户有时会在猪饲料中添加膳食补充剂，但从长远来看，这比更新猪的 DNA 成本更高。科学家将转基因猪与饲喂相同饮食但添加补充酶的非转基因猪进行了比较。“我们发现，它们的饲料利用率提高程度相似，”杨说。然而，“我们的猪节省了使用昂贵的多酶制剂膳食补充剂的成本。”

包括中国在内的一些国家限制或以其他方式管制转基因猪和其他动物的使用，但吴希望，随着转基因猪被证明是安全且具有成本效益的，这些规定最终会放宽。“我们的研究结果表明，这些猪是提高饲料效率和减少猪肉行业碳足迹的有希望的资源，”吴说。

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。