多年来，科学家们一直致力于改造动植物基因，以治疗疾病、使蔬果更健壮或更美味、生产抗虫、抗旱和其他灾害的作物，或者促进鱼类生长。然而，近年来，部分原因在于气候变化的肆虐，一些基因操纵研究人员将新的重点放在了拯救地球上。他们正在让草对牛更具适口性，并培育排放更少温室气体的气候友好型牛。现在，他们的目光转向了猪。在全球范围内，猪肉的消费量超过任何其他肉类。但饲养猪存在一个巨大的环境劣势。猪无法制造它们消化饲料中氮和磷所需的三种重要酶。因此，它们会排出大部分未被消化吸收的物质，最终污染空气和水。养猪户可以在猪饲料中添加这些酶，但这会增加成本，因此科学家们想出了另一种解决问题的方法。
通过基因改造，他们培育出了新一代的 转基因 猪，使其能更好地消化这些营养物质。他们通过一种称为 体细胞核转移 的过程（一种克隆的说法）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。“这是一种成熟的技术，几十年来一直应用于各种动物的繁殖，”南华农业大学的科学家、研究团队成员 Huaqiang Yang 表示。
科学家们选择了与动物消化道中的微生物群落兼容的酶，并使其能够被唾液腺分泌。科学家们说，这确保了消化在口腔就开始，从而提高了效率。
“我们研究的目的是提高猪对饲料的消化能力，以降低其粪便中磷和氮的释放，”该研究的资深作者 Zhenfang Wu 表示。该研究发表在《eLife》杂志上，同时还有一篇 研究 和一篇评论该研究的 文章。“一旦过程完成，我们就检查了猪粪和尿——这‘是一项相当 unpleasant 的工作’，据 Yang 说——来测量排出的营养物质含量。”
他们发现，经过基因工程改造的猪能够消化磷、氮和其他关键营养物质，从而排泄出更少的危险污染物。Yang 表示，降低这些水平的能力“将有利于保护集约化养猪场的用水和土壤”。此外，由于猪吸收了更多的营养，它们的生长速度也更快。
此外，这些猪似乎没有受到任何有害的副作用。它们的精神状态、行为、繁殖能力、血液生理学和自然生化过程均未发生改变。虽然猪并不是主要的农业温室气体排放源——特别是与牛和羊相比——但控制猪肉产生的氧化亚氮排放量仍然会产生影响。
根据美国环保署的数据，虽然氧化亚氮仅占美国温室气体总排放量的约 6%，但其捕获热量的能力是二氧化碳的 300 倍。而且，随着氧化亚氮从农场、工厂烟囱和汽车尾气中渗出，其在大气中的含量正在增加。
Yang 表示，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。科学家们比较了转基因猪和喂食相同饮食但添加补充酶的非转基因猪。“我们发现，两者的饲料利用率都得到了相似程度的提高，”Yang 说。然而，“我们的猪节省了使用昂贵的复合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监管转基因猪和其他动物的使用，但 Wu 希望随着这些猪被证明是安全且具有成本效益，相关规定最终会放宽。“我们的研究结果表明，这些猪是提高饲料效率和降低猪肉产业碳足迹的有前途的资源，”Wu 说。
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
