Un equipo de investigación dirigido por el profesor Tan Zhiliang, del Instituto de Agricultura Subtropical de la Academia China de Ciencias, ha desentrañado los mecanismos microbianos responsables de la baja emisión de metano en el intestino de los rumiantes. Este estudio, titulado «La acetogénesis reductiva es un proceso dominante en el intestino de los rumiantes», fue publicado en la revista Microbiome el 28 de enero de 2025.
Los rumiantes son una parte fundamental de la ganadería y se encuentran entre los primeros animales domesticados. Su sistema digestivo único depende de la fermentación microbiana para descomponer los forrajes vegetales en ácidos grasos volátiles, que constituyen su principal fuente de energía. Sin embargo, el metano, un potente gas de efecto invernadero, es un subproducto de esta fermentación, especialmente en el rumen.
Más del 90% de las emisiones de metano en los rumiantes se producen en el rumen, mientras que el intestino posterior, en particular el ciego, es conocido por su baja producción de metano, aunque sus procesos microbianos han sido poco explorados hasta ahora.
Mecanismos Microbianos en el Intestino de los Rumiantes
En el estudio, los investigadores compararon la composición microbiana, las funciones metabólicas y la actividad entre el rumen y el ciego. Descubrieron que el rumen está dominado por microorganismos que degradan la fibra, como Prevotella, Ruminococcus y Butyrivibrio, que mejoran la descomposición de la celulosa y la producción de propionato, al tiempo que promueven la proliferación de metanógenos y la generación de metano.
Las bajas concentraciones de hidrógeno disuelto en el rumen se atribuyeron al consumo de hidrógeno por parte de metanógenos hidrogenotróficos, bacterias reductoras de fumarato (Succinivibrionaceae) y bacterias reductoras de nitrato (Desulfovibrio).
En contraste, el ciego albergaba bacterias que degradaban mucinas, como Akkermansia, Alistipes y Faecalibacterium, que favorecían la utilización de carbohidratos derivados del huésped y la síntesis de acetato. De manera notable, el ciego mostró un enriquecimiento único de bacterias fermentativas productoras de hidrógeno y una nueva línea de acetógenos dependientes de formiato (HGM1287).
El análisis genómico comparativo reveló diferencias filogenéticas y funcionales significativas entre los acetógenos cecales y ruminales. Comparaciones entre especies confirmaron que la acetogénesis es un proceso metabólico crítico en el intestino posterior de los rumiantes, actuando como un impulsor microbiano clave para las bajas emisiones de metano y la utilización eficiente del hidrógeno en el ciego.
El profesor Wang Min, coautor del estudio, afirmó: «Este estudio esclarece cómo la acetogénesis reductiva domina el metabolismo microbiano en el intestino posterior, ofreciendo una base científica para desarrollar estrategias que mitiguen las emisiones de metano en la ganadería de rumiantes». Además, destacó el potencial de la modulación de la microbiota del intestino posterior para mejorar tanto la sostenibilidad ecológica como la eficiencia productiva en la agricultura animal.
