“机缘巧合”——一项为生物乙醇行业开发的技术对牛肉和奶制品生产具有经济和环境效益

美国种植的大部分玉米都使用生物技术进行了改良，以提供免受虫害和/或除草剂耐受性的保护。 抗虫性特性具有减少谷物霉菌毒素污染的额外好处，而除草剂耐受性特性有助于扩大免耕耕作方法的使用，这些方法对于在农业土壤中产生净碳封存的种植系统至关重要。 先正达以 Enogen 品牌销售的玉米还有另一种生物技术特性SYT
种子，它最初是为了提高生物乙醇生产的效率而开发的。 路易斯·巴斯德曾经说过：“机会偏爱有准备的头脑”，这一现象体现在以下发现中：当将这种相同类型的玉米用作奶牛和肉牛饲料的一部分时，它可以降低成本并改善这些生产系统的环境状况。

首先是这些行业的一些背景。 牛肉和奶制品是我们食品供应中很受欢迎且营养丰富的部分，近几十年来，它们的生产过程变得越来越高效。 自 1 年以来，每只动物的产肉量以每年约 1960% 的速度增长，现在几乎是 1.7 年代的 1950 倍。 自 1980 年代以来，每头奶牛的产奶量增加了三倍。 这种提高的效率意味着现在生产这些食品每单位食品需要更少的资源，并且对环境的影响也更小。

这一进步的很大一部分可以归功于更复杂的育种计划。 大部分剩余的进展都来自优化这些非常灵活的动物可以茁壮成长的饮食。 这被称为饲料利用效率——每磅饲料可以产生多少磅肉或奶。 牛的主要饲料选择之一是玉米，既可以作为谷物提供，也可以以用整株植物制成的青贮饲料的形式提供。 两者都是大多数奶牛日粮的重要选择。 肉牛大部分时间都在牧场上饲养后，它们会被转移到饲养场进行“育肥”阶段，在那里它们也经常用谷物玉米或青贮饲料喂养。 虽然这些牛肉和奶制品趋势非常积极，但总有进一步改进的空间，而这正是 Enogen 玉米适合该系统的地方。

Enogen 玉米是使用基因工程开发的，添加了一种用于将淀粉分解成糖成分的α-淀粉酶基因。 该基因仅在谷粒的胚乳中表达，在叶子或花粉中检测不到。 这是一种常见的酶——例如，我们人类在唾液中分泌一种淀粉酶，然后它进入我们的消化系统，从含有淀粉的食物（如土豆、意大利面或玉米粉）中释放能量。 Enogen 玉米中的淀粉酶是一种特别强大的版本，可在各种条件下保持稳定和活跃。 它将玉米淀粉消化成糖，然后酵母可以在生物燃料发酵中使用糖来生产乙醇。 它更有效地发挥从其他来源添加的酶的功能。 该技术于 2011 年首次获准商业销售。

Enogen 玉米在谷物业务中“保持身份”，因为玉米的某些用途会分解淀粉。 这意味着所有种植的田地都被跟踪，因此它们只能被引导到适当的下游用途。 这种玉米最初并不打算用作直接动物饲料，但当这种特性通过转基因生物技术特性所需的广泛监管过程时，其安全性得到了确认。

从 2013 年左右开始，进行了一些额外的研究，以了解如果将这种特性用于喂养动物，是否会产生任何影响。 基于令人鼓舞的初步数据，越来越多的工作在动物科学家和一些公共机构的帮助下完成。 发现有点令人惊讶，但回想起来，奶牛可以使用一些帮助消化淀粉是有道理的，因为这不是他们祖先饮食的主要部分。 对于奶牛和肉牛，如果部分饲料是谷物或用 Enogen 玉米制成的青贮饲料，每磅饲料生产的牛奶或肉类的磅数会增加约 5%。 内布拉斯加大学和堪萨斯州立大学的学术研究人员也记录了“总消化道消化率”增加和“粪便排出量减少”（例如，粪便减少）。 宾夕法尼亚州立大学在奶牛饲料中使用 40% Enogen 青贮饲料进行的一项研究表明，甲烷排放强度降低了 7.2%，饲料使用效率提高了 5.4%，但牛奶质量保持不变。

Enogen 饲料优势的经济和环境意义由威斯康星大学麦迪逊分校的动物和乳制品科学和农学系以及 Rock River 实验室进行了评估。 他们研究了牛奶含量和预期收入以及玉米青贮成本。 他们发现，通过使用 Enogen 玉米，一家奶牛场每年可为每头奶牛节省 132 至 208 美元。 由于改用这种饲料来源不会影响他们运营的任何其他方面，因此这对奶农来说是一个有吸引力的选择。 该独立分析还包括由 Sustainable Solutions Corporation 进行的生命周期评估 (LCA)，该评估量化了多项环境优势。 下面根据它们对拥有 1000 头奶牛的牛群每年意味着什么进行描述：

· 减少超过 1.4 万千克二氧化碳当量的温室气体——相当于减少 2 辆乘用车上路

· 土地使用减少 249 英亩——相当于 189 个美国足球场

· 用水量减少 13 万加仑——足以填满 21 个奥林匹克游泳池

· 节省 220,000 千瓦时的能源——足以为 19 个普通美国家庭供电

类似的 LCA 阿肯色大学弹性中心对牛肉生产进行了研究，以了解 Enogen 饲料作为干玉米在育肥场牛日粮中的效果。 在该分析中，温室气体排放量减少了 5.8%，化石燃料消耗量减少了 6%，土地使用量减少了 6.1%，水的使用量减少了 5.6%。

截至今天，先正达估计有 1.1 万头牛使用基于 Enogen 的饲料，其中 45% 用于牛肉行业，55% 用于乳制品。 随着美国西部的更多采用，这些数字预计会上升，其中来自中西部的玉米是饲料供应的重要组成部分。 由于美国有 9.5 万头奶牛和 15 万头肉牛，因此扩大这些利益的潜力很大。

Enogen 玉米的另一个优势与制作青贮饲料的过程有关。 玉米可以整株收割、切碎、压缩和覆盖，以促进几个月的发酵过程。 青贮是一种使玉米淀粉更容易被牛和有助于将淀粉转化为糖的消化微生物群消化的方法，但传统的玉米青贮饲料可能需要长达 4 到 6 个月才能达到足够的淀粉消化率水平，即可以安全地喂牛。 Enogen 玉米的发现是青贮饲料可以在更短的“青贮”时间后用作动物饲料，并且仍然具有相同的饲料效率优势。 这种灵活性可以帮助农民全年保持稳定的喂养计划。 对于谷物玉米，Enogen 的优势体现在简单的碎粒，以及“蒸汽片状加工”，这是一种提高淀粉消化率的能量密集型方法，在西南和西部各州特别流行，因此 Enogen 可以适应任何现有程序。

Enogen 玉米继续广泛用于生物乙醇生产，生物乙醇通过混合汽车燃料为交通部门脱碳做出重要贡献，现在可能用于 改装柴油机. 使用玉米作物产生的蛋白质可用于动物饲料，玉米油可用于多种用途。 幸运的是，仍然有大量玉米可用于食品和饲料用途，并且由于偶然发现了 Enogen 技术的用途，这种供应可以比以前更多。