Использование хемосинтеза у млекопитающих [закрыто]

У меня есть новая гениальная идея, которая не может провалиться. Что если... мы будем использовать метан, образующийся во время пищеварения, и использовать его для создания еще большего количества энергии и биомассы. Идея этого процесса была заимствована у подводных бактерий, которые находятся слишком глубоко, чтобы до них мог добраться солнечный свет.

Каковы последствия для млекопитающих возможности использовать метан, подобно этим микробам?

Точнее, будет ли значительной дополнительная энергия, полученная на этом маршруте?

Не так много, пищеварение уже невероятно эффективно, а метанотрофия требует кислорода, а это значит, что вы должны ввести метан в кровоток, что потребует энергии и не будет производить много АТФ.
@ Джон, ммм...
Делаем полный ответ

Ответы (2)

Я думаю, что у людей тривиальное количество потребляемого углерода преобразуется в метан. Предположительно, жвачные животные производят намного больше. Я не уверен, почему метанотрофы в рубце не съедают все это.

Идея снижения производства метана интересна из-за приведенной ниже ссылки, в которой производство метана связано с увеличением веса. Либо 1: метан сам по себе обладает фармакологическими эффектами; не невозможно, учитывая небольшой размер молекулы и растворимость в жирах. 2: присутствие метаногенов каким-то образом увеличивает метаболизм и калорийность пищи. 3: отсутствие метанотрофов увеличивает метаболизм.

Из https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3277195/

Было показано, что метаногены влияют на сбор калорий за счет увеличения способности питающихся полисахаридами бактерий переваривать полифруктозосодержащие гликаны, что приводит к увеличению веса у мышей. транзита на 59% в модели in vivo.15 Это замедление транзита в проксимальном отделе тонкой кишки может способствовать увеличению веса за счет увеличения общей нагрузки кишечного микробиома или количества времени, в течение которого энергия собирается из пищи. Учитывая связь между метаногенами и увеличением веса в моделях на животных, а также обнаружение связи между метаном и замедленным транзитом,

Из этого можно сделать вывод, что если вы хотите оптимизировать калорийность пищи, вы должны увеличить или облегчить производство метана. Это не идеально для жителей первого мира, страдающих от ожирения, но было бы очень полезно для свиноводства, где дополнительные 5% прироста веса при той же массе корма — это чистая прибыль.

Не так много, пищеварение уже невероятно эффективно, а метанотрофия требует кислорода, а это значит, что вы должны ввести метан в кровоток, что потребует энергии и не будет производить много АТФ.

настоящим кикером является плотность энергии и то, сколько мы производим. Человек производит максимум около 10 миллиграммов метана в день. Метан имеет плотность энергии 53,6 МДж/кг, поэтому весь метан, который человек производит за день, дает около 0,0128 пищевых калорий . Для сравнения: в одном картофельном чипсе около 10 пищевых калорий, а в одном устричном крекере — около 3,5 пищевых калорий.

Я бы не подумал, что пищеварение настолько эффективно. Ведь если конечный продукт большинства млекопитающих высушить, то он будет хорошо гореть: en.wikipedia.org/wiki/Dry_animal_dung_fuel
ну, это верно почти для всего органического, и имейте в виду, что это фекалии травоядных, большая часть которых состоит из клетчатки, человеческие фекалии, например, почти полностью состоят из мертвых бактерий. Кроме того, эффективность относительна по сравнению с паровым двигателем или почти любым другим неорганическим перевариванием энергии, которое невероятно эффективно.
У меня все еще есть проблемы с эффективностью пищеварения, рассматриваемого исключительно как извлечение энергии. Много остаточной энергии в фекалиях, по крайней мере, млекопитающих. Конечно, извлечение энергии — не единственная его цель: он также должен извлекать различные строительные блоки, такие как аминокислоты.
попробуйте сравнить его с любыми другими средствами извлечения энергии, и вы это увидите, не позволяйте остатку сбить вас с толку, для большинства методов искусственного извлечения энергии, основанных на топливе, большая часть высвобождаемой энергии никогда не используется, бензиновый двигатель использует только около 25% энергии. энергия и даже паровые электростанции обеспечивают только 40%. Биологические системы достигают своего предела не при переваривании (очистке), а при производстве АТФ, эффективность которого составляет всего около 40%.
для нормального человека мы усваиваем около 95% всех питательных веществ в нашей пище, за исключением клетчатки (0-1%). Конечно, такие вещи, как переедание, могут снизить это. Травоядные имеют огромную пищеварительную систему, потому что извлечение энергии из целлюлозы (волокна) затруднено (представьте, что это сжигание пластика вместо масла), поэтому многие организмы просто игнорируют это. Травоядные застряли с ним, потому что основную часть их рациона составляет клетчатка.
Я бы сказал, что питательные вещества и энергия — две совершенно разные вещи. Для извлечения энергии именно этот остаток демонстрирует неэффективность. Вы можете сравнить это с двигателем внутреннего сгорания, выбрасывающим половину топлива через выхлопную трубу.
Это не так, мы получаем энергию из одного из трех макронутриентов: углеводов, липидов или белков. остаток не обязательно демонстрирует эффективность, если я сжигаю уголь в яме для костра или паровом котле, остаток будет таким же, в то время как только один действительно производит полезную энергию. Эффективность – это сравнение доступной энергии с тем, сколько энергии используется для выполнения полезной работы.