バイオガスとルーメンは“同じ仕組み”で動いている!?
循環型酪農への道　スラリー編

　バイオガスプラントは、牛達の「ルーメン（第一胃）」とよく似た構造と役割を持っています。どちらも「嫌気的な環境で微生物が有機物を分解・発酵させ、エネルギーを生み出す」点で共通しています。

バイオガスプラントとルーメンの共通性

バイオガスプラント
環境→酸素がない嫌気的な密閉空間
温度→微生物が最も活発に働くよう加温・維持
主役→微生物（分解菌、メタン生成菌など）
仕事→投入された有機物（糞尿など）をメタン発酵
生成物→電気や熱になるメタンガスと消化液（肥料）

ルーメン（第一胃）
環境→酸素がない嫌気的な環境
温度→牛の体温（約39℃）で一定
主役→微生物（繊維分解菌など）
仕事→摂取した飼料（繊維質）を発酵・分解
生成物→牛のエネルギーになる揮発性脂肪酸（VFA）とガス（メタンなど）

ご覧のとおり、どちらも「嫌気的な環境で、微生物に有機物を分解・発酵させ、エネルギーを生み出す」という根本的なメカニズムが共通しています。

スラリーの質はルーメン状態に依存する

　バイオガスの効率向上には、原料となる「糞尿の質」改善が重要です。 そして糞尿の質は牛の健康、とくにルーメン状態に依存します。そのルーメン状態を把握する指標として「乳成分」があります。

　私は、とくにこの二つに注目しています。

①デノボFA（デノボ脂肪酸）

 「ルーメンの元気度」を測るバロメーター。デノボ（De Novo）とは「新たに合成された」という意味です。 乳脂肪のうち、ルーメン内の微生物が繊維を分解したときに作られる「酢酸」や「酪酸」を原料にして、乳腺で新しく合成された脂肪酸（短鎖〜中鎖脂肪酸）のことです。

　デノボFAが高いほど、ルーメンpHが安定し、繊維分解菌が活発に働いている証拠です。
　適正値→乳脂肪全体の25%以上

　デノボFAが低い場合
・繊維不足
・濃厚飼料過多
→ ルーメンが酸性に傾いている可能性（ルーメンアシドーシス）

　バイオガスとの関係
デノボFAが高い牛の糞尿には、発酵を助ける「元気な微生物の種菌」が豊富です。

②MUN（乳中尿素窒素）

 　「エネルギーと蛋白質のバランス」を測るバロメーター。牛が摂取した蛋白質は、ルーメンで一度「アンモニア」に分解されます。
　 微生物はこのアンモニアと「エネルギー（糖や繊維）」を使って菌体蛋白を作ります。

　エネルギーが不足、または蛋白質が過剰な場合、利用しきれなかったアンモニアが増え、肝臓で尿素に変換され、血中を巡り牛乳中に排泄されます。その量を示したものがMUNです。

　高い場合（例：15 mg／dl以上）
・蛋白質過剰
・エネルギー不足
→ アンモニア排泄増加、飼料ロス、環境負荷増

　低い場合（例：7 mg／dl以下）
・蛋白質不足
→ 微生物増殖が不十分になり、乳量や乳蛋白が低下する可能性

　バイオガスとの関係→
MUNが適正な糞尿は、発酵を阻害するアンモニア発生が少なく、スラリー原料として非常に良いC／N比を持ちます。
　C／N比とは、有機物の中に含まれる「炭素（C）」と「窒素（N）」の割合です。

　乳成分を見ることは、牛の飼養管理や健康管理だけでなく、糞尿（スラリー）の「品質管理」につながると考えています。

　次回は今回の整理を踏まえ、「微生物」を中心にした循環の考え方についてお話しします。