Hola, os pongo aqui la traduccion a mi último articulo publicado en reef2reef por si os apetece que discutamos los procesos bioquimicos que conducen a la reducción de nitrato y fosfato en el acuario cuando se añade una fuente externa de carbono orgánic, como NOPOX o Xepta NP out:
Uno de los desafíos más importantes a los que se enfrentan los aficionados a los acuarios de arrecife es regular las concentraciones de nitrato y fosfato de modo que todos los organismos del acuario tengan acceso a estos nutrientes, evitando al mismo tiempo niveles excesivos que puedan comprometer la salud de los corales duros, en particular los corales SPS. Tradicionalmente, los aficionados también han intentado prevenir la acumulación excesiva de nitrato y fosfato para evitar la proliferación y persistencia de algas indeseables. Sin embargo, hoy en día existe consenso en que la mera presencia de nutrientes elevados, por sí sola, solo desempeña un papel limitado en el desencadenamiento de brotes de plagas. Para mantener las concentraciones de nitrato y fosfato dentro de rangos adecuados, los aficionados disponen de una amplia variedad de técnicas de exportación y reciclaje de nutrientes, entre ellas:
-GFO (óxido férrico granular), vamos las resinas
-Cloruro de lantano.
-Cambios de agua.
-Refugios de macroalgas.
-Dosificación de carbono orgánico.
Entre estos enfoques, la dosificación de carbono orgánico se ha convertido en uno de los métodos más utilizados para controlar los niveles de nitrato y fosfato. Cuando se añade una fuente externa de carbono orgánico (vodka, vinagre, azúcar, NOPOX, etc.), pueden estimularse simultáneamente dos procesos biológicos. Ambos son rutas metabólicas, es decir, secuencias de reacciones químicas catalizadas por enzimas, y afectan a las concentraciones de nitrato y fosfato de diferentes maneras:
1.Desnitrificación clásica (respiración anaerobia)
2.Asimilación bacteriana mediante el crecimiento de bacterias heterótrofas
1. Desnitrificación clásica
La desnitrificación clásica es el proceso por el cual ciertas bacterias utilizan el nitrato como aceptor final de electrones en ausencia de oxígeno. Durante esta forma de respiración anaerobia, el nitrato se reduce progresivamente hasta convertirse en gas nitrógeno:
NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO → N₂O → N₂
Como resultado, las concentraciones de nitrato disminuyen y el nitrógeno se exporta del sistema en forma de gas N₂ disuelto, que finalmente se difunde hacia la atmósfera. Una vez convertido en gas nitrógeno, deja de estar disponible para algas, bacterias u otros organismos (excepto los diazótrofos fijadores de nitrógeno). El fósforo no participa directamente en esta vía respiratoria, por lo que la desnitrificación elimina nitrógeno del sistema sin afectar de manera significativa a los niveles de fosfato. Cualquier pequeño consumo de fosfato asociado a la desnitrificación suele estar relacionado únicamente con el crecimiento bacteriano que acompaña al proceso.
2. Asimilación bacteriana N/P
La asimilación bacteriana es un proceso biosintético mediante el cual las bacterias heterótrofas incorporan nitrógeno y fósforo en su biomasa. En este caso, el nitrato y el fosfato no se utilizan directamente para generar energía, sino que pasan a formar parte de componentes celulares como proteínas, ácidos nucleicos y fosfolípidos de membrana.
Cuando se añade carbono orgánico, se estimula el crecimiento de estas bacterias, que utilizan:
-el carbono como fuente de energía y bloque estructural
-el nitrógeno y el fósforo como nutrientes para construir biomasa
Este es el proceso dominante cuando se utiliza , por ejemplo, NPOX. La estequiometría típica de la biomasa bacteriana heterótrofa es aproximadamente: C/N/P ≈ 60/7/1. Esto significa que por cada unidad de fósforo incorporada en la biomasa bacteriana, se requieren aproximadamente siete unidades de nitrógeno. Para traducir esta relación a las unidades comúnmente usadas en acuarios (nitrato y fosfato medidos en mg/L), la proporción N/P puede convertirse a una relación NO₃/PO₄ utilizando sus pesos moleculares:
Peso molecular del NO₃⁻ = 62 g/mol
Peso molecular del PO₄³⁻ = 95 g/mol
Por lo tanto:
Relación = (7 × 62) / (1 × 95) ≈ 4,5
En términos prácticos, esto significa que durante la asimilación bacteriana estimulada por la dosificación de carbono, el nitrato suele disminuir entre cuatro y cinco veces más rápido que el fosfato cuando se expresan en mg/L.
La combinación de la desnitrificación (que elimina nitrógeno en forma de gas) y la asimilación bacteriana (que consume nitrógeno y fósforo para formar biomasa) explica por qué los acuarios que utilizan dosificación de carbono orgánico suelen mostrar el siguiente patrón: el nitrato cae rápidamente, mientras que el fosfato disminuye mucho más lentamente o incluso puede estabilizarse.
Comprender estas dos rutas metabólicas conduce a una conclusión importante: la desnitrificación es un proceso de exportación de nitrato (más precisamente, de nitrógeno), mientras que la asimilación bacteriana es principalmente un proceso de reciclaje que almacena nitrógeno y fósforo en la biomasa bacteriana. Si esa biomasa bacteriana se exporta físicamente del sistema, por ejemplo, mediante biopelículas retenidas en filtros mecánicos o células bacterianas eliminadas por el skimmer de proteínas, entonces los nutrientes también se exportan de manera efectiva.
![[TodoMarino.com] Lo que realmente sucede cuando dosificas carbono orgánico](https://todomarino.com/comunidad/attachments/denitrification-webp.280268/ "[TodoMarino.com] Lo que realmente sucede cuando dosificas carbono orgánico")
Sin embargo, si se detiene la dosificación de carbono, la población de bacterias heterótrofas que previamente incorporaba nitrógeno y fósforo en su biomasa puede disminuir. A medida que algunas de estas bacterias mueren, su biomasa se convierte en materia orgánica particulada y disuelta, que posteriormente es degradada por otros microorganismos heterótrofos.Durante este proceso de degradación, se liberan compuestos inorgánicos como el amonio (NH₄⁺) y el fosfato (PO₄³⁻). El amonio puede ser entonces oxidado por bacterias nitrificantes, reactivando el ciclo clásico del nitrógeno en el acuario.Como resultado, parte del nitrógeno y del fósforo que habían sido almacenados temporalmente en la biomasa bacteriana pueden volver a la columna de agua si dicha biomasa no se exporta físicamente del sistema.
Uno de los desafíos más importantes a los que se enfrentan los aficionados a los acuarios de arrecife es regular las concentraciones de nitrato y fosfato de modo que todos los organismos del acuario tengan acceso a estos nutrientes, evitando al mismo tiempo niveles excesivos que puedan comprometer la salud de los corales duros, en particular los corales SPS. Tradicionalmente, los aficionados también han intentado prevenir la acumulación excesiva de nitrato y fosfato para evitar la proliferación y persistencia de algas indeseables. Sin embargo, hoy en día existe consenso en que la mera presencia de nutrientes elevados, por sí sola, solo desempeña un papel limitado en el desencadenamiento de brotes de plagas. Para mantener las concentraciones de nitrato y fosfato dentro de rangos adecuados, los aficionados disponen de una amplia variedad de técnicas de exportación y reciclaje de nutrientes, entre ellas:
-GFO (óxido férrico granular), vamos las resinas
-Cloruro de lantano.
-Cambios de agua.
-Refugios de macroalgas.
-Dosificación de carbono orgánico.
Entre estos enfoques, la dosificación de carbono orgánico se ha convertido en uno de los métodos más utilizados para controlar los niveles de nitrato y fosfato. Cuando se añade una fuente externa de carbono orgánico (vodka, vinagre, azúcar, NOPOX, etc.), pueden estimularse simultáneamente dos procesos biológicos. Ambos son rutas metabólicas, es decir, secuencias de reacciones químicas catalizadas por enzimas, y afectan a las concentraciones de nitrato y fosfato de diferentes maneras:
1.Desnitrificación clásica (respiración anaerobia)
2.Asimilación bacteriana mediante el crecimiento de bacterias heterótrofas
1. Desnitrificación clásica
La desnitrificación clásica es el proceso por el cual ciertas bacterias utilizan el nitrato como aceptor final de electrones en ausencia de oxígeno. Durante esta forma de respiración anaerobia, el nitrato se reduce progresivamente hasta convertirse en gas nitrógeno:
NO₃⁻ → NO₂⁻ → NO → N₂O → N₂
Como resultado, las concentraciones de nitrato disminuyen y el nitrógeno se exporta del sistema en forma de gas N₂ disuelto, que finalmente se difunde hacia la atmósfera. Una vez convertido en gas nitrógeno, deja de estar disponible para algas, bacterias u otros organismos (excepto los diazótrofos fijadores de nitrógeno). El fósforo no participa directamente en esta vía respiratoria, por lo que la desnitrificación elimina nitrógeno del sistema sin afectar de manera significativa a los niveles de fosfato. Cualquier pequeño consumo de fosfato asociado a la desnitrificación suele estar relacionado únicamente con el crecimiento bacteriano que acompaña al proceso.
2. Asimilación bacteriana N/P
La asimilación bacteriana es un proceso biosintético mediante el cual las bacterias heterótrofas incorporan nitrógeno y fósforo en su biomasa. En este caso, el nitrato y el fosfato no se utilizan directamente para generar energía, sino que pasan a formar parte de componentes celulares como proteínas, ácidos nucleicos y fosfolípidos de membrana.
Cuando se añade carbono orgánico, se estimula el crecimiento de estas bacterias, que utilizan:
-el carbono como fuente de energía y bloque estructural
-el nitrógeno y el fósforo como nutrientes para construir biomasa
Este es el proceso dominante cuando se utiliza , por ejemplo, NPOX. La estequiometría típica de la biomasa bacteriana heterótrofa es aproximadamente: C/N/P ≈ 60/7/1. Esto significa que por cada unidad de fósforo incorporada en la biomasa bacteriana, se requieren aproximadamente siete unidades de nitrógeno. Para traducir esta relación a las unidades comúnmente usadas en acuarios (nitrato y fosfato medidos en mg/L), la proporción N/P puede convertirse a una relación NO₃/PO₄ utilizando sus pesos moleculares:
Peso molecular del NO₃⁻ = 62 g/mol
Peso molecular del PO₄³⁻ = 95 g/mol
Por lo tanto:
Relación = (7 × 62) / (1 × 95) ≈ 4,5
En términos prácticos, esto significa que durante la asimilación bacteriana estimulada por la dosificación de carbono, el nitrato suele disminuir entre cuatro y cinco veces más rápido que el fosfato cuando se expresan en mg/L.
La combinación de la desnitrificación (que elimina nitrógeno en forma de gas) y la asimilación bacteriana (que consume nitrógeno y fósforo para formar biomasa) explica por qué los acuarios que utilizan dosificación de carbono orgánico suelen mostrar el siguiente patrón: el nitrato cae rápidamente, mientras que el fosfato disminuye mucho más lentamente o incluso puede estabilizarse.
Comprender estas dos rutas metabólicas conduce a una conclusión importante: la desnitrificación es un proceso de exportación de nitrato (más precisamente, de nitrógeno), mientras que la asimilación bacteriana es principalmente un proceso de reciclaje que almacena nitrógeno y fósforo en la biomasa bacteriana. Si esa biomasa bacteriana se exporta físicamente del sistema, por ejemplo, mediante biopelículas retenidas en filtros mecánicos o células bacterianas eliminadas por el skimmer de proteínas, entonces los nutrientes también se exportan de manera efectiva.
Sin embargo, si se detiene la dosificación de carbono, la población de bacterias heterótrofas que previamente incorporaba nitrógeno y fósforo en su biomasa puede disminuir. A medida que algunas de estas bacterias mueren, su biomasa se convierte en materia orgánica particulada y disuelta, que posteriormente es degradada por otros microorganismos heterótrofos.Durante este proceso de degradación, se liberan compuestos inorgánicos como el amonio (NH₄⁺) y el fosfato (PO₄³⁻). El amonio puede ser entonces oxidado por bacterias nitrificantes, reactivando el ciclo clásico del nitrógeno en el acuario.Como resultado, parte del nitrógeno y del fósforo que habían sido almacenados temporalmente en la biomasa bacteriana pueden volver a la columna de agua si dicha biomasa no se exporta físicamente del sistema.
