Skocz do zawartości
Osmodeusz

Fioletowe bakterie bezsiarkowe (PNSB)

Rekomendowane odpowiedzi

Wszyscy zgadzamy się, że niezwykle ważne jest „dojrzewanie” akwarium przed obsadzeniem wrażliwych zwierząt, takich jak ryby, małże itp. Ale nie zawsze zgadzamy się, co to właściwie oznacza. Można przypuszczać, że ci, którzy mówią o cyklu azotowym po prostu jako przemianie „toksycznego” amoniaku w „nieszkodliwy” azotan (tj. nitryfikacja), nie mają części obrazu. Do rzeczy, niskie stężenia amoniaku są niezbędne, a wysokie stężenia azotanów są szkodliwe. Co więcej, konwersja azotu w Naturze naprawdę stanowi proces cykliczny; nie ma początku ani końca. Integralną częścią pełnego cyklu azotowego są procesy denitryfikacji, które przekształcają azotan w biologicznie obojętny gazowy azot (N2) oraz wiązanie azotuktóry przekształca N2 w biologicznie użyteczny amoniak.

 
Recyrkulacyjne systemy akwariowe z pewnością nie działają jak naturalne ekosystemy . Najczęściej stosunkowo łatwo jest utrzymać bezpieczny poziom amoniaku i azotynów poprzez tworzenie drobnoustrojów nitryfikacyjnych. Jednak produkt uboczny nitryfikacji – azotan – często osiąga bardzo wysokie poziomy. Przy zaledwie kilku częściach na milion azotan może wywołać uciążliwe zakwity glonów. Zanim osiągnie 50 ppm, zaczyna zakłócać normalne funkcje komórkowe większości zwierząt, ograniczając w ten sposób ich wzrost i negatywnie wpływając na ich zdrowie. Najpewniejszym sposobem kontrolowania niekontrolowanej akumulacji azotanów jest dokonywanie regularnych, dużych podmian wody. Na pewno ma to inne zalety – na przykład uzupełnianie niezbędnych pierwiastków śladowych. Ale jeśli wymieniasz ogromne ilości wody, po prostu rozcieńczyć azotan (to znaczy, jeśli wszystkie inne parametry konsekwentnie pozostają w akceptowalnych zakresach), to być może niektóre bardziej ukierunkowane środki usuwania azotanów byłyby znacznie mniej kosztowne zarówno pod względem czasu, jak i pieniędzy.
 
 
 

A co z wprowadzeniem amoniaku? Czy większość z nas nie „dawkuje” więcej niż wystarczająco amoniaku poprzez karmienie naszych przerośniętych populacji ryb? Może… Ale wiązanie azotu może być lepszym sposobem dostarczania amoniaku, szczególnie w środowisku akwariów rafowych.

 
file.jpg
 

Wszystkie te przemiany azotu, w tym asymilacja, są dokonywane przez zadziwiającą różnorodność drobnoustrojów. Z drugiej strony niewiele drobnoustrojów jest w stanie przeprowadzić wszystkie przemiany. Jedną z takich grup wyjątkowo wszechstronnych mikroorganizmów są fioletowe bakterie bezsiarkowe (PNSB).

 
 
 
 

Fioletowe bakterie niesiarkowe są wszechobecne na Ziemi i na pewno są dość liczne w naturalnych środowiskach raf koralowych; w szczególności są obfite w zdrowym środowisku rafy koralowej. Jedno badanie typowej zdrowej rafy obejmującej (1) piaszczyste podłoże, (2) powierzchnie koralowe w lagunie, (3) powierzchnie koralowe w grzbiecie rafy i (4) otwarte wody wykazały, że PNSB odpowiada za dużą część jej społeczność drobnoustrojów. Rzeczywiście, dwa PNSB (mianowicie Rhodopseudomonas i Rhodospirillum ) okazały się pośród 16 najliczniejszych rodzajów bakterii (spośród setek, a może nawet tysięcy).

 
 
 Tak więc te mikroby prawdopodobnie po prostu trafiają do większości akwariów poprzez żywą skałę i żywy piasek, prawda? Niestety nie zdarza się to często. Jak wykazały analizy przeprowadzone przez AquaBiomics, rodzaje te nie wchodzą w skład „mikrobiomu rdzenia” typowego systemu akwariów morskich. W rzeczywistości nawet nie wydają się być obecne w żadnej znacznej gęstości, a tym bardziej w ich naturalnej gęstości. Dzieje się tak – ponownie – ponieważ akwaria są z natury nienaturalnymi środowiskami, przekrzywionymi w celu faworyzowania innych, konkurujących rodzajów bakterii, takich jak Vibrio , Flavobacterium , Alteromonas , Mycobacterium itp. Często są to tlenowe bakterie kopiotroficzne, które rozkwitają w bogatym w węgiel organiczny środowisku typowego domowego akwarium. Niestety wiele gatunków z tej grupy jest znanych jako oportunistycznie patogenne w koralowcach.
 
 
Czy można zatem wnioskować, że możliwe jest uczynienie środowiska akwariowego bardziej naturalnym funkcjonowaniem poprzez przywrócenie wybranych rodzajów PNSB do ich naturalnej gęstości? Tak, tak nam się wydaje – przynajmniej do pewnego stopnia. Istnieją modele, za pomocą których można zilustrować wiele potencjalnych korzyści płynących z PNSB. I tak, istnieją niezliczone anegdotyczne doniesienia o poprawie zdrowia zwierząt akwariowych. Pozostając jednak w zakresie naszej dyskusji o przemianie azotu, skupimy się szczególnie na przydatności tych drobnoustrojów w cyklach i kondycjonowaniu akwarium.
 
21dddd_aafcd4d471b842bb9e2bebea9b22784a~mv2.webp
 
 
 

Rozważ biochemiczne środowisko nowo utworzonego zbiornika rafowego. Jeśli przechodzi cykl bezrybny, a zwłaszcza jeśli został przesiąknięty suchą skałą i suchym piaskiem, jest to mniej lub bardziej sterylne środowisko. Należy również wziąć pod uwagę, że jeśli słona woda w tym systemie składa się z wody RO/DI i wysokiej jakości mieszanki soli, to na początku powinna być bardzo zbliżona do braku fosforanów. Najczęściej zaszczepiamy system butelkowanymi bakteriami nitryfikacyjnymi (np. utleniaczami amoniakowymi takimi jak Nitrosomonas i utleniaczami azotynowymi takimi jak Nitrobacter ) wraz ze źródłem „paliwa” amoniaku. Następnie siadamy i czekamy na rozwój tzw. biofiltra (który może być boleśnie spowolniony z powodu niedoboru fosforanów).

 

Ale to działa. To zawsze działało. Ale czy moglibyśmy zrobić to lepiej? Jak w tym sprawdzonym podejściu nie zmieniać niczego, a raczej coś do niego dodać? (Tak, widzisz, że to nadchodzi…) Tak , wierzymy, że nitryfikacja i cały cykl azotowy dowolnego siedliska (zarówno dzikiego, jak i niewoli) jest znacznie wzmocniony przez obecność PNSB. Dlatego.

 

Tradycyjne nitryfikatory, których używamy, są bezwzględnie aerobowymi litoautotrofami. Innymi słowy, (1) żyją tylko w natlenionych środowiskach (2) wykorzystując nieorganiczną reakcję chemiczną, utlenianie amoniaku/azotynów, aby pozyskać energię, (3) wykorzystując do wzrostu nieorganiczne źródło węgla (tj. CO2). Światło hamuje produktywność zarówno utleniaczy amoniakowych, jak i utleniaczy azotynowych (choć w różnym stopniu między gatunkami). Charakterystycznie żyją przytwierdzone do jakiegoś podłoża, takiego jak ziarna piasku. Chociaż są dość biegli w przeprowadzaniu nitryfikacji, sama nitryfikacja jest strategią życiową przynoszącą niskie zużycie energii. Dlatego nitryfikatory rosną w bardzo wolnym tempie (z czasem podwojenia, który w środowisku naturalnym może zająć nawet kilka tygodni) - więc nie przyswaja się zbytnio.

 
Dla porównania, PNSB zazwyczaj są fakultatywnie beztlenowymi heterofototrofami. Innymi słowy, (1) preferują środowiska beztlenowe, ale mogą przetrwać (a nawet rozmnażać się) w obecności tlenu (2) polegając głównie na fotosyntezie w celu uzyskania energii, (3) wykorzystując do wzrostu nieorganiczne lub (najlepiej) organiczne źródła węgla . Chociaż PNSB może przetrwać w całkowitej ciemności, preferują oświetlone środowiska, które umożliwiają im przeprowadzanie fotosyntezy. Podczas gdy dojrzałe komórki mogą przyczepiać się do stałego podłoża i tworzyć biofilm, młode komórki są ruchliwe i pływają w słupie wody. PNSB może przeprowadzać nitryfikację, denitryfikację i wiązanie azotu. W dużej mierze dzięki swojej wszechstronności są niesamowicie wydajne, a czas podwojenia jest krótszy niż jedna godzina (!) - a więc dużo asymilacji.
 
 
Przydatność powszechnie butelkowanych nitryfikatorów jest dobrze wykazana. Mikroorganizmy te są nie tylko bardzo dobre w utlenianiu amoniaku i azotynów, ale także, co równie ważne, są wysoce konkurencyjne w stosunku do innych mikroorganizmów. W ten sposób tworzą populacje, które utrzymują się (bez potrzeby ciągłego zaszczepiania) przez długi czas. Biorąc to wszystko pod uwagę, istnieje kilka wyraźnych zalet używania PNSB wraz z nitryfikatorami podczas dojrzewania nowych systemów.
 
21dddd_50dd045bab544ca4bee8d5b2ce023383~mv2.webp
 
 
 

PNSB zwiększa wydajność obiegu azotu w systemie uwięzionym poprzez komplementaktywność nitryfikatorów. Na przykład, ponieważ preferują oświetlone środowiska beztlenowe, kolonizują obszary, których nitryfikatory nie mogą. W przeciwieństwie do nitryfikatorów, agresywnie zużywają odpady organiczne (a tym samym konkurują bezpośrednio z wieloma potencjalnie patogennymi kopiotrofami). Ponadto PNSB usuwają znacznie więcej azotu poprzez asymilację, ponieważ rosną znacznie szybciej i mają planktonową fazę życia; niektóre osobniki swobodnie pływające są eksportowane przez odpienianie białek, a niektóre są poddawane recyklingowi przez drapieżniki (zasymilowany azot jest przekazywany w górę łańcucha pokarmowego, gdy PNSB są konsumowane przez bakterioplanktożerne, takie jak koralowce, widłonogi, gąbki, osłonice itp.). Co więcej, w przeciwieństwie do nitryfikatorów, PNSB ogranicza wzrost poziomu azotanów poprzez denitryfikację.

 
Być może najlepsze jest to, że PNSB wykonuje wiązanie azotu, którego większość występuje w koralowcach, które przyjmują je jako endosymbionty. Tutaj bakteria pobiera odpady organiczne z koralowców i zooxantelli, aw zamian dostarcza zooxantelle trochę dodatkowego amoniaku (ich preferowana forma azotu). W naturze koralowce rozwijają się w środowiskach ubogich w azot; tutaj są zabezpieczone przed przerostem glonów bentosowych, ale nie głodują azotu dzięki małym, ale nieograniczonym fabrykom amoniaku, które w nich żyją. Czy PNSB może wytwarzać za dużo amoniaku? Dobre pytanie, ale odpowiedź jest nope. Wyczuwają amoniak w swoim otoczeniu; jeśli jest obecny, wyłączają swoją maszynerię do wiązania azotu i po prostu zaczynają wysysać amoniak z wody. Oznacza to, że faktycznie pomagają regulować dostępność amoniaku z wnętrza koralowca, utrzymując niskie, ale stałe stężenie wewnętrzne. Całkiem fajnie, prawda? Pomysł polega na tym, aby odtworzyć Naturę, gdzie wody rafowe są ekstremalnie pozbawione azotu, podczas gdy koralowce utrzymują swój własny, wyższy, optymalny poziom biologicznie dostępnego azotu wewnętrznie dzięki tym symbiotycznym drobnoustrojom.
 
Jasne, istnieje wiele różnych sposobów na zbudowanie udanego zbiornika rafowego. Dotyczy to z pewnością wyboru metody prowadzenia go, ale nie ma magicznej mikstury, która niezawodnie uruchamia system w mgnieniu oka. Naprawdę, nie jakiś konkretny produkt, najlepszym atutem podczasdojrzewania w nowym akwarium jest cierpliwość. Dotyczy to etapu denitryfikacyjnego nawet bardziej niż etapu nitryfikacji.
 
 
Edytowane przez Osmodeusz

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Tropic Marin Nitribiotic ma purpurowe bakterie jak coś 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 27.09.2021 o 20:25, Noform napisał:

Tropic Marin Nitribiotic ma purpurowe bakterie jak coś 

A konkretnie jakie?

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Bakterie purpurowe – grupa fototroficznych bakterii anoksygenowych zaliczana najczęściej do Proteobakterii. Powszechnym miejscem ich występowania są zbiorniki wody słonej i słodkiej. Nazwa tej grupy pochodzi od znaczącego udziału barwników karotenoidowych, które nadają jej przedstawicielom charakterystyczny kolor.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
11 godzin temu, Bart1996 napisał:

grupa fototroficznych bakterii anoksygenowych zaliczana najczęściej do Proteobakterii

:ru::tongue::whistling:

Proteobacteria
Ta główna gromada obejmuje całą gamę patogenów, takich jak Escherichia , Salmonella , Vibrio , Helicobacter i wiele innych rodzajów. Niektóre inne proteobakterie żyją na wolności i obejmują wiele gatunków odpowiedzialnych za wiązanie azotu. Wiele porusza się za pomocą wici, ale niektóre są nieruchome lub opierają się na poślizgu bakteryjnym. Te ostatnie obejmują myksobakterie, unikalną grupę bakterii, które mogą agregować, tworząc wielokomórkowe owocniki.

Źródło:
Encyclopedia of Earth

Edytowane przez Osmodeusz

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
1 minutę temu, Osmodeusz napisał:

:ru::tongue::whistling:

Proteobacteria
Ta główna gromada obejmuje całą gamę patogenów, takich jak Escherichia , Salmonella , Vibrio , Helicobacter i wiele innych rodzajów. Niektóre inne proteobakterie żyją na wolności i obejmują wiele gatunków odpowiedzialnych za wiązanie azotu. Wiele porusza się za pomocą wici, ale niektóre są nieruchome lub opierają się na poślizgu bakteryjnym. Te ostatnie obejmują myksobakterie, unikalną grupę bakterii, które mogą agregować, tworząc wielokomórkowe owocniki.

Źródło:
Encyclopedia of Earth

😏

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
23 godziny temu, Bart1996 napisał:

😏

Się skomplikowało ?!

🤗🤭😜

W dniu 27.09.2021 o 20:25, Noform napisał:

Tropic Marin Nitribiotic ma purpurowe bakterie jak coś 

A jakie bakterie zawiera, polecany „specyfik” ?

Pytam, bo nie znam

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

×