[发明专利]减少牲畜肠道有害大气气体的方法和组合物

说明书

本发明提供了用于减少牲畜动物的消化系统和/或废弃物中产生的有害大气气体排放的组合物和方法。在优选实施例中，将包含一种或多种有益微生物和/或一种或多种微生物生长副产物的组合物与牲畜动物的消化系统和/或废弃物接触，以便控制例如牲畜动物的消化系统和/或废弃物中的产甲烷菌。

相关申请的交叉引用

本申请要求对2020年2月11日提交的美国临时专利申请号62/972,973、2020年5月13日提交的美国临时专利申请号63/024,191、2020年6月15日提交的美国临时专利申请号63/038,985和2020年12月17日提交的美国临时专利申请号63/126,711享有优先权，其中各项申请均以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

在大气中蓄热的气体被称为“温室气体”或“GHG”，包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和含氟气体(2016年EPA报告，第6页)。

二氧化碳(CO₂)通过燃烧化石燃料(煤、天然气和石油)、固体废物、树木和木制品，以及某些化学反应(例如，水泥制造)进入大气。例如，植物通过吸收从大气中去除二氧化碳，作为生物碳循环的一部分。

在工业活动以及化石燃料和固体废物燃烧过程中会排放一氧化二氮(N₂O)。在农业领域，过量施用含氮肥料以及土壤管理实践不良也会造成一氧化二氮和其它氮基气体排放增加。

含氟气体(包括氢氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫和三氟化氮等)是各种工业过程排放的合成强温室气体。

在煤炭、天然气和石油的生产和运输过程中会排放甲烷(CH₄)。此外，其它农业实践以及蓄粪池和城市固体废物填埋场中有机废物的腐烂都会造成甲烷排放。然而，值得注意的是，饲养牲畜动物也会造成甲烷的排放，许多牲畜的消化系统含有产甲烷微生物(《2016年温室气体概述》)。

根据世界各地监测站的最新测量结果，以及对南极和格陵兰冰层中包裹气泡内古老空气的测量结果，过去几百年中，全球大气中GHG等的浓度发生了显著上升(例如，2016年EPA报告，第6、15页)。

特别是自17世纪工业革命开始以来，化石燃料燃烧、森林砍伐和其它活动等人类活动增加了大气中GHG量。排放到大气中的许多GHG会停留很长一段时间，从十年到几千年不等。随着时间的推移，通过化学反应或排放汇集，这些气体会从大气中去除，例如，海洋和植被会从大气中吸收GHG。

世界各国领导人尝试通过条约和国家间的其它协议来遏制GHG排放的增加。其中，一种尝试就是通过使用碳信用体系。碳信用是可交易证书或许可证的通用术语，其代表了排放一吨二氧化碳或等效GHG的权利。在典型的碳信用体系中，管理机构对经营者能够产生的GHG排放量设定配额。如超过这些配额，就要求经营者从尚未使用其全部碳信用额度的其它经营者处购买额外信用额度。

碳信用体系的一个目标是鼓励企业投资更多的绿色技术、机械和实践，以便从这些信用额度的交易中获益。根据《联合国气候变化框架公约京都议定书约(UNFCCC)》的要求，许多国家已经同意在国际范围接受GHG减排政策的约束(包括通过排放信用交易)。虽然美国不接受《京都议定书》的约束，并且美国没有国家中央排放交易体系，但在一些州(例如，加利福尼亚州和东北部的一些州)已经开始采用这种交易方案。

另一减少大气GHG(特别是甲烷排放)的尝试涉及在畜牧业生产中使用饲料添加剂或补充剂。牛、绵羊、水牛、山羊、鹿和骆驼等反刍牲畜非常独特，因为它们均有蜂巢胃、瘤胃、卵巢和乳腺四个胃室。特别是瘤胃，它是一个摄入物质(纤维植物体等)进行微生物发酵的大型中空器官。该器官可容纳40-60加仑的物质。据估计，每茶匙瘤胃内容物的微生物浓度为1500亿个微生物。