"ए स्ट्रोक ऑफ सेरेन्डिपिटी" - बायोएथेनॉल उद्योग के लिए विकसित एक तकनीक में बीफ और डेयरी उत्पादन के लिए आर्थिक और पर्यावरणीय लाभ हैं

कीट क्षति और/या शाकनाशी सहिष्णुता से सुरक्षा प्रदान करने के लिए अमेरिका में उगाई जाने वाली अधिकांश मकई को जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करके सुधारा गया है। कीट प्रतिरोध विशेषता से अनाज के माइकोटॉक्सिन संदूषण को कम करने का अतिरिक्त लाभ होता है, और शाकनाशी सहिष्णुता गुण नो-टिल फार्मिंग विधियों के उपयोग का विस्तार करने में सहायक रहा है जो बढ़ती प्रणालियों के लिए केंद्रीय हैं जिसके परिणामस्वरूप कृषि मिट्टी में शुद्ध कार्बन पृथक्करण होता है। Syngenta द्वारा Enogen ब्रांड के तहत बेचे जाने वाले मकई में एक और बायोटेक विशेषता हैएसवाईटी
बीज और इसे मूल रूप से बायोएथेनॉल उत्पादन की दक्षता बढ़ाने के लिए विकसित किया गया था। लुई पाश्चर ने एक बार कहा था: "मौका तैयार दिमाग का पक्ष लेता है," और यह घटना इस खोज में सामने आई कि जब इसी प्रकार के मकई का उपयोग डेयरी और बीफ मवेशियों के लिए फ़ीड के हिस्से के रूप में किया जाता है तो यह लागत को कम कर सकता है और उन उत्पादन प्रणालियों के पर्यावरणीय प्रोफाइल में सुधार कर सकता है।

पहले उन उद्योगों की कुछ पृष्ठभूमि। बीफ और डेयरी उत्पाद हमारे खाद्य आपूर्ति का एक लोकप्रिय और अत्यधिक पौष्टिक हिस्सा हैं, और उनके उत्पादन की प्रक्रिया हाल के दशकों में अधिक से अधिक कुशल हो रही है। 1 के बाद से प्रति पशु उत्पादित मांस की मात्रा लगभग 1960% प्रति वर्ष बढ़ी है और अब यह 1.7 के दशक की तुलना में लगभग 1950 गुना है। 1980 के दशक के बाद से प्रति गाय दूध उत्पादन की मात्रा तीन गुना बढ़ गई है। इस बढ़ी हुई दक्षता का अर्थ है कि इन खाद्य पदार्थों के उत्पादन के लिए अब भोजन की प्रति इकाई कम संसाधनों की आवश्यकता होती है और ऐसा कम पर्यावरणीय पदचिह्न के साथ होता है।

इस प्रगति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अधिक परिष्कृत प्रजनन कार्यक्रमों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। शेष अधिकांश प्रगति उन आहारों के अनुकूलन के माध्यम से आई है जिन पर ये बहुत ही लचीले जानवर पनप सकते हैं। इसे फ़ीड-उपयोग-दक्षता कहा जाता है - फ़ीड के प्रति पाउंड कितने पाउंड मांस या दूध उत्पन्न किया जा सकता है। मवेशियों के लिए प्रमुख फ़ीड विकल्पों में से एक मकई है जो या तो अनाज के रूप में या पूरे पौधे से बने साइलेज के रूप में प्रदान किया जाता है। अधिकांश डेयरी गायों के आहार के लिए दोनों महत्वपूर्ण विकल्प हैं। चरागाह भूमि पर अपने अधिकांश जीवन के लिए गोमांस मवेशियों को पालने के बाद, उन्हें "परिष्करण" चरण के लिए फीडलॉट्स में ले जाया जाता है, जहां उन्हें अक्सर अनाज मकई या साइलेज भी खिलाया जाता है। जबकि ये गोमांस और डेयरी रुझान बहुत सकारात्मक हैं, हमेशा आगे सुधार के लिए जगह होती है, और यही वह जगह है जहां एनोजेन मकई सिस्टम में फिट बैठती है।

एंजाइम अल्फा एमाइलेज के लिए एक जीन जोड़ने के लिए जेनेटिक इंजीनियरिंग का उपयोग करके एनोजेन कॉर्न विकसित किया गया था जो स्टार्च को उसके चीनी घटकों में तोड़ देता है। जीन केवल गुठली के एंडोस्पर्म में व्यक्त किया जाता है और पत्तियों या पराग में पता लगाने योग्य नहीं होता है। यह एक सामान्य प्रकार का एंजाइम है - उदाहरण के लिए हम मनुष्य अपनी लार में एक एमाइलेज एंजाइम का स्राव करते हैं और फिर यह हमारे पाचन तंत्र में स्टार्च युक्त खाद्य पदार्थों जैसे आलू या पास्ता या मकई के भोजन से ऊर्जा को मुक्त करने के लिए जाता है। एनोजेन कॉर्न में एमाइलेज एक विशेष रूप से मजबूत संस्करण है जो कई प्रकार की स्थितियों में स्थिर और सक्रिय रहता है। यह मकई स्टार्च को शर्करा में पचाता है जिसे बाद में इथेनॉल का उत्पादन करने के लिए जैव ईंधन किण्वन में खमीर द्वारा उपयोग किया जा सकता है। यह अधिक प्रभावी ढंग से और कुशलता से किसी अन्य स्रोत से जोड़े गए एंजाइमों के कार्य को पूरा करता है। इस तकनीक को पहली बार 2011 में व्यावसायिक बिक्री के लिए मंजूरी दी गई थी।

एनोजेन कॉर्न अनाज के कारोबार में "पहचान संरक्षित" है क्योंकि मकई के कुछ उपयोग हैं जिनके लिए स्टार्च को तोड़ना एक समस्या होगी। इसका मतलब है कि सभी लगाए गए खेतों को ट्रैक किया जाता है ताकि उन्हें केवल उचित डाउन-स्ट्रीम उपयोगों के लिए ही चैनल किया जा सके। यह मकई मूल रूप से प्रत्यक्ष पशु फ़ीड के रूप में उपयोग करने के लिए अभिप्रेत नहीं था, लेकिन इसकी सुरक्षा की पुष्टि तब हुई जब यह विशेषता ट्रांसजेनिक बायोटेक लक्षणों के लिए आवश्यक व्यापक नियामक प्रक्रिया से गुजर रही थी।

2013 के आसपास से, यह देखने के लिए कुछ अतिरिक्त अध्ययन किए गए थे कि क्या जानवरों को खिलाने के लिए इस विशेषता का कोई प्रभाव पड़ता है। प्रारंभिक आंकड़ों को प्रोत्साहित करने के आधार पर पशु वैज्ञानिकों और कई सार्वजनिक संस्थानों की मदद से अधिक से अधिक काम किया गया। जो पाया गया वह थोड़ा आश्चर्यचकित करने वाला था, लेकिन पीछे मुड़कर देखने पर, यह समझ में आता है कि गाय स्टार्च को पचाने में कुछ मदद कर सकती हैं क्योंकि यह उनके पैतृक आहार का प्रमुख हिस्सा नहीं है। डेयरी और बीफ दोनों मवेशियों के लिए दूध या मांस के पाउंड में लगभग 5% की वृद्धि होती है, जो कि फ़ीड के प्रति पाउंड का उत्पादन होता है यदि उस फ़ीड का हिस्सा या तो अनाज या एनोजेन मकई से बना सिलेज है। यूनिवर्सिटी ऑफ नेब्रास्का और कैनसस स्टेट यूनिवर्सिटी के अकादमिक शोधकर्ताओं ने भी "टोटल ट्रैक्ट डाइजेस्टिबिलिटी" और "कम फेकल आउटपुट" (जैसे, कम पूप) का दस्तावेजीकरण किया है। डेयरी फीड में 40% एनोजेन-आधारित साइलेज के साथ पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में एक अध्ययन ने मीथेन उत्सर्जन तीव्रता में 7.2% की कमी और 5.4% अधिक फ़ीड-उपयोग-दक्षता का दस्तावेजीकरण किया, लेकिन दूध की गुणवत्ता अपरिवर्तित रही।

रॉक नदी प्रयोगशाला के साथ यूनिवर्सिटी ऑफ विस्कॉन्सिन-मैडिसन के पशु और डेयरी विज्ञान और कृषि विज्ञान विभागों द्वारा एनोजेन फ़ीड लाभों के आर्थिक और पर्यावरणीय महत्व का मूल्यांकन किया गया था। उन्होंने दूध की मात्रा और अपेक्षित राजस्व के साथ-साथ मकई के साइलेज की लागत को भी देखा। उन्होंने जो पाया वह यह था कि एनोजेन मकई का उपयोग करके, डेयरी प्रति वर्ष प्रति दूध देने वाली गाय $132 से $208 बचा सकती है। चूंकि इस फ़ीड स्रोत पर स्विच करने से उनके संचालन में कोई और बाधा नहीं आएगी, इसलिए डेयरी किसानों के लिए यह एक आकर्षक विकल्प है। इस स्वतंत्र विश्लेषण में सस्टेनेबल सॉल्यूशंस कॉरपोरेशन द्वारा आयोजित एक जीवन चक्र मूल्यांकन (LCA) भी शामिल था, जिसने कई पर्यावरणीय लाभों की मात्रा निर्धारित की। 1000 दूध देने वाली गायों के झुंड के लिए प्रति वर्ष उनका क्या मतलब होगा, इसके आधार पर इन्हें नीचे वर्णित किया गया है:

· 1.4 मिलियन किलोग्राम CO2 समतुल्य से अधिक ग्रीनहाउस गैस की कमी - सड़क से 314 यात्री वाहनों को हटाने के बराबर

भूमि उपयोग में 249 एकड़ की कमी - 189 अमेरिकी फुटबॉल मैदानों के बराबर

· पानी के उपयोग में 13 मिलियन गैलन की कमी - 21 ओलंपिक स्विमिंग पूल को भरने के लिए पर्याप्त है

· 220,000 kW घंटे की ऊर्जा बचत - 19 औसत अमेरिकी घरों को बिजली देने के लिए पर्याप्त है

एक समान एलसीए फीडलॉट मवेशियों को खत्म करने के लिए आहार में ड्राई रोल्ड कॉर्न के रूप में एनोजेन फीड के प्रभावों के लिए अरकंसास रेजिलिएंसी सेंटर विश्वविद्यालय द्वारा गोमांस उत्पादन के लिए आयोजित किया गया था। उस विश्लेषण में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 5.8% की कमी, 6% कम जीवाश्म ईंधन की खपत, 6.1% कम भूमि उपयोग और 5.6% कम पानी का उपयोग था।

आज तक, सिनजेन्टा का अनुमान है कि एनोजेन-आधारित फ़ीड पर 1.1 मिलियन मवेशी हैं, जिनमें से 45% बीफ़ उद्योग में और 55% डेयरी में हैं। उन संख्याओं के पश्चिमी अमेरिका में अधिक गोद लेने के साथ बढ़ने की उम्मीद है जहां मिडवेस्ट से मकई फ़ीड आपूर्ति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। चूंकि अमेरिका में 9.5 मिलियन डेयरी गायें और 15 मिलियन बीफ मवेशी हैं, इसलिए इन लाभों के विस्तार की बहुत संभावनाएं हैं।

एनोजेन मकई का एक अतिरिक्त लाभ साइलेज बनाने की प्रक्रिया से संबंधित है। कई महीनों में किण्वन प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए मकई को पूरे पौधे के रूप में काटा जा सकता है, कटा हुआ, संपीड़ित और कवर किया जा सकता है। एनसिलिंग एक ऐसा तरीका है जिससे मकई स्टार्च को मवेशियों और पाचन माइक्रोफ्लोरा द्वारा अधिक सुपाच्य बनाया जाता है जो स्टार्च को शर्करा में बदलने में मदद करता है, लेकिन पारंपरिक मकई सिलेज को स्टार्च पाचन क्षमता के पर्याप्त स्तर तक पहुंचने में 4 से 6 महीने तक का समय लग सकता है। मवेशियों को खिलाने के लिए सुरक्षित। एनोजेन मकई के साथ जो पाया गया वह यह था कि साइलेज को बहुत कम समय के बाद पशु आहार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है और अभी भी वही फ़ीड-दक्षता के फायदे हैं। यह लचीलापन किसानों को साल भर एक स्थिर भोजन कार्यक्रम बनाए रखने में मदद कर सकता है। ग्रेन कॉर्न के साथ, साधारण फटी हुई गुठली के साथ एनोजेन के फायदे देखे जाते हैं, और "स्टीम-फ्लेक प्रोसेसिंग" के साथ भी, जो स्टार्च पाचनशक्ति को बढ़ाने के लिए एक अधिक ऊर्जा गहन तरीका है जो विशेष रूप से दक्षिण-पश्चिम और पश्चिमी राज्यों में लोकप्रिय है, इसलिए एनोजेन इसमें फिट हो सकता है। कोई मौजूदा कार्यक्रम।

बायोएथेनॉल उत्पादन के लिए एनोजेन मकई का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो ऑटो ईंधन के सम्मिश्रण के माध्यम से परिवहन क्षेत्र के डीकार्बोनाइजेशन में महत्वपूर्ण योगदान देता है और संभावित रूप से अब उपयोग के लिए परिवर्तित डीजल इंजन. मक्के की फसल के उस प्रयोग से प्राप्त प्रोटीन का उपयोग पशुओं के चारे में किया जाता है और मक्के के तेल का कई प्रकार से उपयोग किया जा सकता है। सौभाग्य से, भोजन और फ़ीड के उपयोग के लिए अभी भी बहुत सारे मकई उपलब्ध हैं, और एनोजेन प्रौद्योगिकी के इस गंभीर रूप से खोजे गए उपयोग के साथ, यह आपूर्ति पहले से भी आगे बढ़ सकती है।