牛を使わない牛乳で土地が96%減る試算、その中身で土地を使っていたのは油だった

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イギリスで生産されている牛乳をすべて「牛を使わない牛乳」に置き換えたら、国土のうちどれだけの土地が空くのか。インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究チームがそれを計算し、2026年2月に学術誌 Frontiers in Sustainable Food Systems で発表しました。答えは約430万ヘクタール。九州本島より一回り広い面積です。面積あたりで比べると、牛乳を作るために必要な土地は最大で96%減る、という試算になっています。

ただしこれは実測ではなく、公表されている統計と既存研究の数値を組み合わせたモデル計算です。そして数字の中身を追っていくと、「牛を微生物に置き換えれば土地が空く」という単純な話ではないことが見えてきます。

牛を使わない牛乳の中身

研究が扱っているのは「精密発酵（せいみつはっこう）」という技術で作った牛乳です。牛乳のタンパク質を作る遺伝子を酵母や細菌に組み込み、タンクの中で糖を食べさせて育てると、微生物が牛乳のタンパク質そのものを作り出します。牛が体内でやっていることの一部を、微生物に肩代わりさせるやり方です。

技術としては新しいものではありません。チーズを固めるのに使う酵素「キモシン」は、かつて子牛の胃から取り出していましたが、1990年代からはこの方法で微生物に作らせたものが使われています。近年はそれを牛乳のタンパク質に応用する会社が増えていて、アメリカのPerfect Dayなどが、ホエイ（乳清）の主成分であるβ-ラクトグロブリンというタンパク質を商業規模で生産しています。

ここで押さえておきたいのは、この技術で作れるのは牛乳の「タンパク質だけ」だという点です。牛乳は87%が水で、タンパク質は3.4%しかありません。残りの脂肪3.6%と糖4.6%は、精密発酵では作りません。製品としての「牛乳」に仕上げるには、植物から取った油と糖を混ぜる必要があります。研究チームもこの前提に立っていて、比較の対象は「精密発酵で作ったタンパク質に、菜種油とテンサイの糖を加えた飲み物」です。原料がすべて微生物由来という意味ではありません。

そしてもう一つ、なぜこの計算がイギリスで行われたのかという背景があります。イギリスは世界第10位の牛乳生産国で、約184万頭の乳牛から年間およそ150億リットルの牛乳を生産しています。国土の約69%が農地で、その農地の85%が畜産に関係する土地です。一方でイギリスの気候変動委員会は、2050年の温室効果ガス実質ゼロを達成するために、植林や泥炭地の再生といった対策に農地を回す必要があると勧告しています。つまり「土地を空ける」ことが国の目標になっているのに、そのために牛を減らすという話は政治的に触れづらい。研究の動機はそこにあります。

約430万ヘクタールという数字の出どころ

計算の組み立てはこうです。まず、精密発酵で牛乳を1トン作るのに必要な土地を出します。タンパク質を作る微生物のエサとなる糖はテンサイ（砂糖大根）畑から、脂肪は菜種畑から、糖はやはりテンサイ畑から来るとして、それぞれの作物の収量（1ヘクタールあたりの収穫量）から必要な畑の面積を割り出し、牛乳の成分比率で足し合わせます。イギリスの作物の収量は年によって上下するので、豊作年と不作年の両方で計算し、幅を持たせています。

結果は、牛乳1トンあたり0.012〜0.017ヘクタール。対して、乳牛の放牧地と飼料用の畑を合わせた従来の牛乳は、1トンあたり0.294ヘクタールと見積もられました。差し引きすると94〜96%の削減です。「最大96%」という数字は、この幅の上限にあたります。

これを国全体に当てはめたのが、置き換えの割合ごとの試算です。20%を置き換えると約86万ヘクタール、50%なら約215万ヘクタール、100%なら約429万ヘクタールの土地が2050年までに空く、という計算になりました。20%と50%という数字は研究チームが勝手に決めたものではなく、気候変動委員会が示している乳製品の削減目標そのものです。この委員会は、植林や泥炭地の再生などに必要な土地の面積も見積もっているのですが、20%の置き換えで空く土地はその約35%、50%なら約79%をまかなえる。全量を置き換えた場合は、必要な放牧地の2倍以上が空く計算です。

なお「デンマーク本土に匹敵する」という表現は、この論文を紹介したScienceAlertの記事によるもので、論文自体には出てきません。デンマーク本土（グリーンランドとフェロー諸島を除く）の面積が約4万3000平方キロメートル、429万ヘクタールは4万2900平方キロメートルなので、たしかにほぼ同じ広さです。

土地を占めていたのは微生物ではなく油

ここまでの話だと、「牛を微生物に代えたから土地が減った」と受け取るのが自然です。ところが、精密発酵で作った牛乳の側で、どの成分がどれだけ土地を使っているかを見ると、順位が意外なことになっています。

精密発酵の牛乳1トンが使う土地のうち、微生物に食べさせる糖の畑、つまりタンパク質を作るための土地は、全体の16%ほどにすぎません。糖の分は5%。残りの79〜80%は、脂肪を供給する菜種畑が占めていました。牛の代わりを務めている肝心の微生物は、土地という観点では脇役で、主役は「牛乳らしい口当たりを出すために混ぜる植物油」だったのです。

理由は成分の比率と作物の性質にあります。菜種の収量は1ヘクタールあたり3トン前後で、60〜80トンが取れるテンサイとは桁が違います。しかも牛乳には脂肪がタンパク質より少し多く含まれています。少ししか取れない作物を、多めに使う。この組み合わせで、油の土地が突出します。研究チームはこの点を重く見て、菜種から油を搾り取る効率を現代的な溶剤抽出（98%）から1999年当時の圧搾方式（85%）に落として計算し直す感度分析までしています。それでも土地の削減幅は93〜95%にとどまり、結論はほとんど動きませんでした。油の部分が計算全体の弱点であることを、チーム自身が認めている形です。

この内訳は、逆の見方もできます。従来の牛乳が使う土地の85%は放牧地で、飼料用の畑は15%です。精密発酵の牛乳は放牧地をまったく必要としないので、置き換えた分の放牧地は無条件に空きます。畑のほうは、飼料用の畑が減る一方でテンサイと菜種の畑が新たに必要になるため、差し引きの純減になります。つまり「96%減」の中身は、牛が草を食んでいた広い土地がそのまま空く効果が大部分で、畑同士の入れ替えの効果は小さい。空く土地の性質を考えるうえで、これは無視できない違いです。

研究チームは、この油の問題には出口があるとも書いています。2050年には牛乳の脂肪も精密発酵や細胞培養で作られている可能性があり、そうなれば菜種畑は要らなくなります。微生物のエサになる糖を、農業や林業の副産物、あるいは水素と二酸化炭素のような気体の原料から得る技術も研究されています。ただ、こうした方法の採算はまだ見通せず、現時点の計算には入れられなかった、という扱いです。

数字が使える範囲

「最大96%」は、それだけ聞くと決定的な数字に見えます。ただ、この試算が何を数え、何を数えていないかは、はっきりさせておく必要があります。

まず、数えているのは「作物を育てる畑と放牧地」だけです。精密発酵の工場そのものが占める土地、その工場を動かす電力、電力を作る設備の土地は含まれていません。従来の牛乳についても、加工場や流通の施設は数えていないので、その意味では条件はそろっているのですが、精密発酵は大きなタンクを一定の温度で保ちながら微生物を育てる工程で、それ自体がかなりのエネルギーを使います。実際、論文が引いている別の研究では、精密発酵で作ったβ-ラクトグロブリンの温室効果ガス排出量は、条件によっては従来の乳タンパク質と同程度になりうる、という結果も出ています。「土地は空くが、排出量は電源次第」というのが、現時点で言える範囲です。

次に、比較の対象が「全乳」に固定されている点です。イギリスの牛乳の6割以上はチーズなどの加工品になりますが、この研究では、すべての乳製品が精密発酵の牛乳から同じように作れると仮定しています。実際には、ホエイを除いてから作るハードチーズのように成分の使い方が違う製品もあり、研究チームも「製品ごとの見積もりは今後の課題」としています。

数字の妥当性についても、研究チームは正直です。アメリカの精密発酵ミルク企業が自社で公表している環境評価では、土地の使用量が1トンあたり0.002ヘクタールと、この研究の5分の1から8分の1の値になっています。今回の査読論文は、企業側の数字よりはかなり控えめな見積もりです。それでも削減率が同じ95%前後になっているのは、比較対象である従来の牛乳の側も、アメリカの数字より大幅に土地を使う計算になっているからです。イギリスの酪農は放牧が多く、1頭あたりの乳量がアメリカより少ない。同じ計算をほかの国でやれば、結果は変わります。研究チームも、この数字はイギリス固有のもので、そのまま世界に当てはめられないと明記しています。

最後に、この研究は土地のことしか見ていません。イギリスの酪農は約60億ポンド規模の、同国最大の農業部門です。184万頭の牛と、それを育てている人たちの生活がある産業を、土地の効率だけで語ることはできません。研究チームもそれは承知していて、経済・社会・健康への影響は「範囲外だが、今後の研究が必要」と書いています。牧草地が空くこと自体は、農業から離れる人が出るということでもあります。

日本の酪農は、放牧よりも牛舎で飼う形が主流で、飼料の多くを輸入に頼っています。この研究の計算式をそのまま持ってきても、放牧地が空くという効果はイギリスほど大きく出ないはずです。かわりに問われるのは、海外の飼料畑という「国外の土地」がどれだけ減るかという話になり、それはこの論文の枠には入っていません。牛を使わない牛乳が土地に何をもたらすかは、国ごとに計算し直さないと分からない。それが、この試算のいちばん確かな結論なのかもしれません。

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出典

Warren, J. A., Fonseca, E. R., & Woodward, H. (2026). UK land use implications of replacing dairy farming with precision fermentation. Frontiers in Sustainable Food Systems, 10, 1692819.
https://doi.org/10.3389/fsufs.2026.1692819（オープンアクセス）

ScienceAlert（2026年8月27日）Radical Overhaul to Milk Production Would Use Up to 96% Less Land Than Cows, Study Suggests
https://www.sciencealert.com/radical-overhaul-to-milk-production-would-use-up-to-96-less-land-than-cows-study-suggests