« Un coup de sérendipité » - Une technologie développée pour l'industrie du bioéthanol présente des avantages économiques et environnementaux pour la production bovine et laitière

La plupart du maïs cultivé aux États-Unis a été amélioré à l'aide de la biotechnologie pour fournir une protection contre les dommages causés par les insectes et/ou la tolérance aux herbicides. Le trait de résistance aux insectes a l'avantage supplémentaire de réduire la contamination par les mycotoxines du grain, et le trait de tolérance aux herbicides a joué un rôle déterminant dans l'expansion de l'utilisation des méthodes de culture sans labour qui sont au cœur des systèmes de culture qui entraînent une séquestration nette du carbone dans les sols agricoles. Il existe un autre trait biotechnologique dans le maïs vendu sous la marque Enogen par SyngentaSYT
Seeds et il a été développé à l'origine pour améliorer l'efficacité de la production de bioéthanol. Louis Pasteur a dit un jour: « le hasard favorise l'esprit préparé », et ce phénomène s'est traduit par la découverte que lorsque ce même type de maïs est utilisé dans l'alimentation des bovins laitiers et de boucherie, il peut réduire les coûts et améliorer le profil environnemental de ces systèmes de production.

Tout d'abord quelques informations sur ces industries. Le bœuf et les produits laitiers sont une partie populaire et hautement nutritive de notre approvisionnement alimentaire, et le processus de leur production est devenu de plus en plus efficace au cours des dernières décennies. La quantité de viande produite par animal a augmenté d'environ 1 % par an depuis 1960 et représente aujourd'hui près de 1.7 fois ce qu'elle était dans les années 1950. La quantité de lait produite par vache a été multipliée par trois depuis les années 1980. Cette efficacité accrue signifie que la production de ces aliments nécessite désormais moins de ressources par unité de nourriture et le fait avec une empreinte environnementale réduite.

Une part importante de ces progrès peut être attribuée à des programmes de sélection plus sophistiqués. Une grande partie des progrès restants est due à l'optimisation des régimes alimentaires sur lesquels ces animaux très flexibles peuvent prospérer. C'est ce qu'on appelle l'efficacité de l'utilisation des aliments - combien de livres de viande ou de lait peuvent être générées par livre d'aliments. L'une des principales options d'alimentation pour le bétail est le maïs fourni sous forme de grain ou sous forme d'ensilage fait avec la plante entière. Les deux sont des options importantes pour l'alimentation de la plupart des vaches laitières. Une fois que les bovins de boucherie ont été élevés pendant une grande partie de leur vie sur des pâturages, ils sont déplacés vers des parcs d'engraissement pour l'étape de «finition» où ils sont également souvent nourris avec du maïs-grain ou de l'ensilage. Bien que ces tendances pour le bœuf et les produits laitiers soient très positives, il y a toujours place à amélioration, et c'est là que le maïs Enogen s'intègre dans le système.

Le maïs Enogen a été développé en utilisant le génie génétique pour ajouter un gène pour l'enzyme alpha amylase qui décompose l'amidon en ses composants de sucre. Le gène n'est exprimé que dans l'endosperme des grains et n'est pas détectable dans les feuilles ou le pollen. Il s'agit d'un type d'enzyme courant - par exemple, nous, les humains, sécrètons une enzyme amylase dans notre salive et elle passe ensuite dans notre système digestif pour libérer l'énergie des aliments contenant de l'amidon tels que les pommes de terre, les pâtes ou la semoule de maïs. L'amylase du maïs Enogen est une version particulièrement robuste qui reste stable et active dans un large éventail de conditions. Il digère l'amidon de maïs en sucres qui peuvent ensuite être utilisés par la levure dans une fermentation de biocarburant pour produire de l'éthanol. Il remplit plus efficacement la fonction d'enzymes ajoutées provenant d'une autre source. Cette technologie a été approuvée pour la première fois pour les ventes commerciales en 2011.

Le maïs Enogen est une « identité préservée » dans le secteur céréalier, car il existe certaines utilisations du maïs pour lesquelles la décomposition de l'amidon serait un problème. Cela signifie que tous les champs plantés sont suivis afin qu'ils ne puissent être canalisés que vers des utilisations appropriées en aval. Ce maïs n'était pas destiné à l'origine à être utilisé comme aliment direct pour animaux, mais sa sécurité a été confirmée lorsque ce trait a été soumis au processus réglementaire approfondi requis pour les traits biotechnologiques transgéniques.

À partir de 2013 environ, des études supplémentaires ont été menées pour déterminer si ce trait avait des effets s'il devait être utilisé pour nourrir les animaux. Sur la base de données préliminaires encourageantes, de plus en plus de travaux ont été réalisés avec l'aide de scientifiques animaliers et d'un certain nombre d'institutions publiques. Ce qui a été découvert était un peu surprenant, mais rétrospectivement, il est logique que les vaches aient besoin d'aide pour digérer l'amidon, car ce n'est pas une partie importante de leur alimentation ancestrale. Pour les bovins laitiers et de boucherie, il y a une augmentation d'environ 5 % des livres de lait ou de viande produites par livre d'aliments si une partie de ces aliments est constituée de céréales ou d'ensilage à base de maïs Enogen. Des chercheurs universitaires de l'Université du Nebraska et de l'Université d'État du Kansas ont également documenté une «digestibilité totale du tractus» accrue et une «production fécale réduite» (par exemple, moins de caca). Une étude menée à l'Université d'État de Pennsylvanie avec 40 % d'ensilage à base d'Enogen dans les aliments pour animaux laitiers a documenté une réduction de 7.2 % de l'intensité des émissions de méthane et une efficacité d'utilisation alimentaire supérieure de 5.4 %, mais la qualité du lait est restée inchangée.

L'importance économique et environnementale des avantages de l'alimentation Enogen a été évaluée par les départements des sciences animales et laitières et d'agronomie de l'Université du Wisconsin-Madison avec le laboratoire Rock River. Ils ont examiné la teneur en lait et les revenus attendus ainsi que les coûts d'ensilage du maïs. Ce qu'ils ont découvert, c'est qu'en utilisant du maïs Enogen, une laiterie pouvait économiser de 132 à 208 dollars par vache laitière et par an. Étant donné que le passage à cette source d'alimentation ne perturberait rien d'autre dans leur exploitation, il s'agit d'une option attrayante pour les éleveurs laitiers. Cette analyse indépendante comprenait également une analyse du cycle de vie (ACV) menée par Sustainable Solutions Corporation, qui a quantifié plusieurs avantages environnementaux. Ceux-ci sont décrits ci-dessous sur la base de ce qu'ils signifieraient par an pour un troupeau de 1000 vaches laitières :

· Une réduction des gaz à effet de serre de plus de 1.4 million de kilogrammes d'équivalents CO2, ce qui équivaut à retirer 314 véhicules de tourisme de la circulation

· Une réduction de l'utilisation des terres de 249 acres - l'équivalent de 189 terrains de football américains

· Une réduction de la consommation d'eau de 13 millions de gallons - assez pour remplir 21 piscines olympiques

· Une économie d'énergie de 220,000 19 kWheures - assez pour alimenter XNUMX foyers américains moyens

Une ACV similaire pour la production de viande bovine a été menée par le Centre de résilience de l'Université de l'Arkansas pour les effets de l'alimentation Enogen sous forme de maïs roulé sec dans l'alimentation des bovins de finition des parcs d'engraissement. Dans cette analyse, il y avait une réduction de 5.8 % des émissions de gaz à effet de serre, une consommation de combustibles fossiles inférieure de 6 %, une utilisation des terres de 6.1 % et une utilisation de l'eau de 5.6 % en moins.

À ce jour, Syngenta estime qu'il y a 1.1 million de bovins nourris avec des aliments à base d'Enogen, dont 45 % dans l'industrie bovine et 55 % dans l'industrie laitière. Ces chiffres devraient augmenter avec une adoption accrue dans l'ouest des États-Unis, où le maïs du Midwest constitue une part importante de l'approvisionnement en aliments pour animaux. Puisqu'il y a 9.5 millions de vaches laitières et 15 millions de bovins de boucherie aux États-Unis, il existe un grand potentiel d'expansion de ces avantages.

Un avantage supplémentaire du maïs Enogen est lié au processus de fabrication de l'ensilage. Le maïs peut être récolté comme une plante entière, haché, compressé et couvert pour faciliter un processus de fermentation sur plusieurs mois. L'ensilage est un moyen de rendre l'amidon de maïs plus digeste par le bétail et la microflore digestive qui aide à convertir l'amidon en sucres, mais cela peut prendre jusqu'à 4 à 6 mois pour que l'ensilage de maïs conventionnel atteigne un niveau suffisant de digestibilité de l'amidon. sans danger pour nourrir le bétail. Ce qui a été découvert avec le maïs Enogen, c'est que l'ensilage pouvait être utilisé comme aliment pour animaux après un temps « d'ensilage » beaucoup plus court et qu'il avait toujours les mêmes avantages d'efficacité alimentaire. Cette flexibilité pourrait aider les agriculteurs à maintenir un programme d'alimentation régulier tout au long de l'année. Avec le maïs-grain, les avantages d'Enogen sont observés avec de simples grains concassés, ainsi qu'avec le «traitement des flocons à la vapeur», qui est un moyen plus énergivore d'augmenter la digestibilité de l'amidon, particulièrement populaire dans les États du sud-ouest et de l'ouest. tout programme existant.

Le maïs Enogen continue d'être largement utilisé pour la production de bioéthanol, qui contribue de manière significative à la décarbonisation du secteur des transports par le biais de mélanges pour les carburants automobiles et potentiellement maintenant pour une utilisation dans moteurs diesel convertis. La protéine provenant de cette utilisation de la récolte de maïs est utilisée dans l'alimentation animale et l'huile de maïs peut être utilisée de plusieurs façons. Heureusement, il y a encore beaucoup de maïs disponible pour l'alimentation humaine et animale, et avec cette utilisation fortuite de la technologie Enogen, cet approvisionnement peut aller encore plus loin qu'auparavant.