著者の所属・活動拠点の国は、韓国です。

掲載誌：Animals

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

牛の胃（ルーメン）では、微生物が飼料を発酵させる過程でメタンが生じ、主にげっぷとして体外へ出ます。このメタンは乳牛から出る温室効果ガスの重要な発生源です。メタンの量は、1頭が1日に出す量、食べた飼料の量あたりの量、生産した乳の量あたりの量など、いくつかの基準で表せます。論文は、これらは互いに補い合う指標であり、置き換えはできないと説明しています。

代表的な乳牛の品種のうち、ホルスタイン種は1頭あたりの乳量が多く、ジャージー種は乳脂肪やたんぱく質の濃度が高いことが知られています。これまでの品種比較では、どの基準でメタンを表すかによって品種の順位が一致しないことがありました。また、乳脂肪、乳たんぱく質、乳糖の生産量それぞれに対するメタン量を同時に比べた研究は限られていました。

そこで研究チームは、両品種の体重、飼料摂取量、乳量、乳成分、メタン発生量を比べ、メタンをどの基準で表すかによって品種差の見え方が変わるかどうかを確かめようとしました。乳成分ごとの指標は、従来の指標に代わるものではなく、探索的な指標として加えられています。

何を、どのように調べたか

対象は、韓国の国立畜産科学院で飼われていた搾乳中のホルスタイン種10頭とジャージー種10頭です。両品種には同じ配合の混合飼料（TMR）が与えられました。給与量は計算上の栄養要求量を目安にしましたが、食べ残しが出るよう多めに与えたため、摂取量は給与量で制限されていません。摂取量は、与えた量と残した量の重さの差から求めました。

メタンは「呼吸チャンバー」で測定しました。呼吸チャンバーとは、牛を部屋ごと囲って空気の出入りを管理し、排気中のメタン濃度と流量から発生量を計算する装置です。各牛は飼料に慣らす2週間の期間を経てから約96時間チャンバーに入り、最初の24時間は慣らしの時間として除きました。測定期間は1頭あたり最大3回です。記録数はホルスタイン種64日分、ジャージー種90日分で、ホルスタイン種では食欲が落ちるなどチャンバー環境に慣れなかった牛の測定を途中で打ち切ったため、予定より記録が少なくなりました。既知量のメタンを流して確かめた回収率は98.51〜99.85%でした。

乳は1日2回搾り、乳量と乳脂肪・乳たんぱく質・乳糖の濃度を測りました。そこから各成分の1日あたりの生産量と、脂肪とたんぱく質の含量をそろえて換算した「脂肪・たんぱく補正乳量（FPCM）」を算出しました。メタンは、1日あたりの発生量に加え、体重、飼料摂取量、乳量、FPCM、乳脂肪量、乳たんぱく質量、乳糖量それぞれに対する比として表しました。

分析では牛1頭ごとに記録を平均し、品種間の差を統計的に検定しました。さらに、年齢と分娩後の日数の違いを考慮して調整した分析も行い、結果が揺らがないかを確かめています。

主な報告結果

1日あたりのメタン発生量は、ホルスタイン種のほうがジャージー種より多くなりました。一方、飼料摂取量あたりのメタン量には品種間で有意な差が検出されず、両品種でほぼ同じ値でした。ホルスタイン種は体重も飼料摂取量も多く、研究チームは、1日あたりのメタン発生量の差は摂取量の多さと関連していると解釈しています。

乳量あたり、FPCMあたりのメタン量にも、品種間で有意な差は検出されませんでした。体重あたりのメタン量はホルスタイン種のほうが低くなりました。ただし著者らは、これは品種間の体重の差がメタン発生量の差よりずっと大きいことを反映したもので、生産効率の明確な優位を示すものではないとしています。

生産面では、ホルスタイン種の乳量、FPCM、乳たんぱく質量、乳糖量が多く、ジャージー種の乳脂肪濃度とたんぱく質濃度が高くなりました。1日あたりの乳脂肪量には有意な品種差が検出されませんでした。著者らは、今回の条件ではジャージー種が乳量の少なさを脂肪の濃さでおおむね補っていた一方、たんぱく質と乳糖では補いきれていなかったと解釈しています。

乳脂肪量あたりのメタン量は、調整を加えない解析ではジャージー種のほうが低いという結果でした（p=0.0323）。乳たんぱく質量あたり、乳糖量あたりのメタン量では有意な品種差は検出されませんでした。ただし乳脂肪量あたりの差は、複数の指標を同時に調べたことを考慮した厳しい基準は満たしていません。年齢と分娩後日数で調整した分析では、差の大きさは同程度だったものの推定の精度が下がり、確かな差とは言えない結果になりました。その他の主要な品種比較の結果は、調整後もおおむね同じでした。

この報告が示すこと

研究チームは、乳牛のメタンの品種差をどう解釈するかは、メタンを何を基準に表すかによって変わると結論づけています。今回の結果は、どちらの品種がメタンの面で全体的に有利かを示すものではなく、それぞれの品種が異なる生産とメタンの特徴を持つことを示したもので、著者らはこれが酪農の生産目的の違いに関わりうると述べています。

乳成分ごとのメタン指標は、牛1頭単位の探索的な指標として扱うべきだとされています。また乳脂肪量あたりのメタン量は、加工された乳製品の環境負荷（カーボンフットプリント）を意味するものではないと著者らは注意しています。

論文は限界として、各品種10頭と少数であることを挙げています。品種間で年齢、分娩後日数、分娩回数の分布が異なり、特に分娩回数は品種と強く重なっていたため、その影響を品種の影響と切り分けられませんでした。測定時期も品種間で十分にそろっておらず、季節や飼料のロットなどの影響を分離できていません。有意な差が検出されなかった指標についても、両品種が同等であることを確かめる検定は行っていないため、同等かどうかは確認されていません。乳脂肪量あたりの結果は、より大規模な品種比較で確認する必要があるとしています。

原著論文の著者・所属：Jeongkuk Park（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Jun Sik Eom（Precision Animal Nutrition Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Wanju 55365, Republic of Korea）、Dong Hyeon Kim（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Seong Min Park（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Su Bin Han（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Younglae Kim（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Chang-Gwon Dang（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）、Dong-Hyun Lim（Dairy Science Division, National Institute of Animal Science, Rural Development Administration, Cheonan 31000, Republic of Korea）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Jeongkuk Park, Jun Sik Eom, Dong Hyeon Kim, et al. Enteric Methane Emission and Milk Component Profiles of Holstein and Jersey Cows: A Respiration Chamber Study. Animals（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-15. DOI: 10.3390/ani16182898. 原著ライセンス：CC BY.