Redirecting rumen fermentation to reduce methanogenesis

La production de méthane chez les ruminants a reçu l’attention du monde pour sa contribution à l’effet de serre et au réchauffement climatique. Ces 20 dernières années, dans le cadre des programmes de recherche réalisés en Europe, en Océanie et en Amérique du Nord, on a exploré diverses approches destinées à réorienter les équivalents de réduction pour les appliquer à d’autres substrats réducteurs afin de réduire la production de méthane chez les ruminants. Certaines approches, comme la vaccination, les moyens biologiques (bactériophages, bactériocines) et les inhibiteurs chimiques, visent directement les organismes méthanogènes. D’autres, comme la défaunation, les changements alimentaires, y compris l’utilisation de divers extraits végétaux ou d’acides organiques, ou les mesures favorisant les populations acétogènes, visent à abaisser l’apport d’hydrogène métabolique aux organismes méthanogènes. L’écologie microbienne de l’écosystème ruminal est d’une extrême complexité, et la capacité de ce système à convertir avec efficacité les glucides complexes en sucres fermentescibles dépend en partie de l’élimination du H2, par réduction du CO₂ en méthane, que réalisent les micro organismes méthanogènes. La production de méthane peut être inhibée pendant de courtes périodes, mais l’écologie du système est telle que, souvent, la méthanogenèse remonte à son niveau initial sous l’action de divers mécanismes d’adaptation. On peut rendre compte du flux d’hydrogène dans le rumen par des modèles stoïchiométriques, mais, souvent, lorsque le H2 est déterminé par la mesure directe des substrats réduits, les valeurs obtenues ne concordent pas avec les prévisions des modèles. De toute évidence, nos connaissances sur les complexités du flux d’hydrogène dans l’écosystème ruminal comportent d’importantes lacunes. Une caractérisation plus poussée de la biochimie microbienne fondamentale de la production de l’hydrogène et de la méthanogenèse dans le rumen pourrait nous aider à élaborer des stratégies efficaces pour réduire les émissions de méthane chez les ruminants.