“Recuento de bacterias en el agua de un acuario de arrecife: valores de referencia y su variación mediante la filtración por dosificación de una fuente de carbono, utilización de un espumador de proteínas y el uso de carbón activo granular.”
.
Esta serie de experimentos mediante recuento de bacterias tiene muchos aspectos interesantes que nos permiten confirmar o desechar algunas teorías que están muy arraigadas en la afición, pero que sin un análisis científico son imposibles de comprobar. Me ha costado bastante sacar las lecciones que más nos pueden interesar de tan largo y difícil artículo.
Como vimos en el post 474, se sabe que los seres vivos en el mar tienen una composición relativa de carbono, nitrógeno y fósforo en una proporción C:N
: 106:16:1, que es la relación de Redfield. Por tanto necesitan consumir estos elementos en una proporción similar para construir sus tejidos. Las bacterias son capaces de extraer estos elementos de compuestos disueltos en el agua. Las bacterias podrán multiplicarse en función de que los tres elementos estén presentes y si falta uno dejarán de multiplicarse, será el factor limitante.
El estudio pretende comprobar estas hipótesis:
1. Se supone que en los acuarios el factor limitante para el crecimiento de las bacterias es C, es decir hay un déficit de carbono.
2. Si se suministrara carbono de forma que las bacterias lo puedan consumir, consumirán también nitratos y fosfatos, hasta que se agote uno de los dos y se vuelva el factor limitante.
3. La filtración mediante un espumador de proteínas (y posiblemente mediante carbón activo) retira las bacterias del agua y por tanto su contenido en C/N/P.
De anteriores estudios se sabe que el espumador puede retirar un 25-35% de TOC, que el carbón activo puede retirar un 60-85% de TOC y que la filtración biológica presente en el acuario puede retirar al menos un 50 % de TOC.
Lo primero que hacen es una larga exposición de todas las características que tienen las distintas bacterias y las funciones fundamentales que realizan en todos los procesos bioquímicos que se producen. Necesitan consumir sodio, carbono, nitrógeno, fósforo, oxígeno, hidrógeno, sulfuro, potasio, magnesio, calcio y hierro, además de otros elementos traza. Para conseguir estos elementos se alimentan de compuestos inorgánicos de carbono, compuestos orgánicos de carbono, compuestos orgánicos e inorgánicos de nitrógeno, compuestos orgánicos de sulfuro, fosfato inorgánico, potasio, magnesio, calcio y sales de hierro. Si se sacan del agua a través del espumador estaremos retirando estos compuestos.
Un nutriente se convierte en factor limitante del crecimiento cuando su presencia o ausencia restringe la utilización de otros nutrientes. Los suplementos orgánicos de carbono pueden ser un factor limitante en los acuarios y su presencia potencia la reproducción de determinadas bacterias. Se ha demostrado en varios estudios que este crecimiento aumenta el consumo de amonio y la desnitrificación. Otros compuestos químicos como el fosfato inorgánico pueden convertirse también en factores limitantes.
Como fuentes de carbono para las bacterias se pueden usar vodka (etanol), azúcar, vinagre y biopellets (poliéster sólido biodegradable). En los experimentos usaron etanol.
Añadir bacterias a un acuario es una práctica que actualmente está muy extendida. Hay muchas especies de bacterias y el tipo de nutrientes que tienen a su disposición puede favorecer unas especies sobre otras.
Si se añade una especie de bacteria cuando la comunidad microbiana se está estableciendo, puede convertirse en la especie dominante. Si la comunidad microbiana está bien asentada es más probable que la adicción de esta especie tenga que ser añadida regularmente para conseguir una presencia artificialmente estable en la comunidad bacteriana. Esto puede explicar porqué pese a las altas tasas de reproducción de las bacterias, se recomienda añadir de forma regular un determinado tipo de bactarias.
Lo interesante de este estudio es que cuentan las bacterias presentes en el agua. En un arrecife natural hay entre 500.000 y 1.500.000 por ml. En un manglar hay entre 3.300.000 y 4.400.000 por ml. En el estudio analizan la población de bacterias de varios acuarios con distintos métodos de mantenimiento.
En un acuario con un método pasivo de filtración, sin espumador, sin cambios de agua, sin carbón activo, tenía una población de bacterias entre 200.000 y 1.000.000 por ml, similar a la de los arrecifes.
En acuarios con potentes espumadores y carbón activo tenían una población entre 90.000 y 140.000 por ml, 10 veces inferior a la de las aguas naturales, sorprendentemente baja.
En cuanto a los niveles de TOC en los acuarios, los que se filtraban de forma pasiva tenían niveles de nutrientes 2 o 3 veces superiores a los de los arrecifes y los filtrados de forma agresiva tenían niveles de TOC similares a los de los arrecifes naturales.
Otra consecuencia de la medición de bacterias, es que en un acuario tenía un esterilizador de UV no se observó ningún efecto en la población de bacterias presentes en el agua.
También se han observado una fluctuación diaria entre el 20 y el 50 % en la población de las bacterias.
En los siguientes experimentos sacaban agua de un acuario, la ponían en un contenedor con bombas de movimiento y se añadían etanol para subir 1 ppm de C al día.
En todos los experimentos la población de bacterias se multiplicaba muy rápidamente, hasta alcanzar 50 veces la población inicial en sólo dos días, aunque después se estabilizaba o decrecía la población.
Este dato es tremendamente importante. Las bacterias se multiplican de forma explosiva cuando tienen las condiciones apropiadas.
Los niveles de TOC subían en dos días, pero a pesar de seguir añadiendo etanol se estabilizaban o subían lentamente.
Los niveles de nitrato bajaban a la mitad en 5 días.
Probablemente lo que pasa es que las bacterias sin limitación de carbono se multiplican exponencialmente hasta que el factor limitante es el fósforo o en nitrógeno.
Otro interesante experimento que hicieron fue mantener agua nueva durante varios días y contar las bacterias. Curiosamente su población se multiplica desde cero hasta niveles de 900.000 por ml en un día. Sin embargo esta agua rica en bacterias aunque aumenta la población en el acuario, rápidamente vuelve a sus niveles anteriores, probablemente debido al consumo por parte de depredadores. Esto explicaría porqué los cambios de agua parecen revitalizar a muchos corales.
Probablemente no sea posible mantener altas poblaciones de bacterias en un acuario aunque se dosifique carbono no sólo porque el espumador las retira si no también porque los depredadores de las bacterias también aumentan su población.
En otra tanda de experimentos intentaron averiguar cuan efectivo es un espumador retirando bacterias del agua. El espumador retira algunas bacterias (entre un 28 y un 39 %), pero no todas las bacterias, se deduce que hay bacterias que por sus propiedades hidrofílicas no se pueden retirar con un espumador. De manera que cuando se usa un espumador se está haciendo una selección en el tipo de bacterias presentes en el agua en función de su propiedad para ser o no retiradas por un espumador.
Conclusiones:
En sus estudios contando las bacterias presentes en el agua de los acuarios experimentales llegan a algunas conclusiones interesantes:
De las mediciones sobre el agua de los acuarios y el agua de los arrecifes.
• Los acuarios con potentes espumadores tienen la décima parte de la población de bacterias que las aguas de los arrecifes.
• El filtro UV no tiene impacto en la población de bacterias en el agua.
• La población de bacterias tiene fluctuaciones diarias de entre el 20 y el 50%.
De la adición de carbono en tanques con agua sacada de los acuarios:
• La adicción de carbono al agua retirada de un acuario multiplica hasta por 50 la población de bacterias en sólo dos días.
• A partir del segundo día la población bacteriana se estabiliza e incluso decrece.
• También es posible que la población de bacterias que estaban limitadas por la cantidad de carbono pasen a estar limitadas por nitrógeno o por fósforo.
De la preparación de agua dejada reposar más de un día en un recipiente no estéril:
• Se produce un boom de bacterias que pueden ser muy beneficiosas cuando se produce el cambio con esta agua.
De la adición de carbono al agua de un acuario en funcionamiento:
• La adicción de etanol al agua del acuario no produce un aumento significativo de la población de bacterias.
• Es muy probable que la población de bacterias no siga creciendo por el aumento de población de los depredadores y la retirada mediante el espumador.
• Los acuarios sin espumador tienen una población de bacterias similar a la de las aguas de los arrecifes.
De la medición de la presencia de bacterias en acuarios con espumador:
• Los espumadores retiran bacterias del agua y lo hacen muy deprisa.
• Sólo un 30-40% de la bacterias son las que pueden ser retiradas mediante espumado. El resto permanecen en el agua.
Hemos visto que los espumadores retiran hasta un 40 % de las bacterias del agua.
También hemos visto que las bacterias son importantes y si nos hicieran falta se pueden potenciar añadiendo fuentes de carbono orgánico.
Algo que no han experimentado es qué importancia tiene la presencia de un espumador cuando se produce un aporte masivo de nutrientes, como puede ser la muerte de un pez, y si es por tanto una red de seguridad necesaria. Sospecho que aunque sólo pueda retirar la parte de esas sustancias que se adhieren a las burbujas, esto lo hace muy rápidamente y por tanto puede ser vital.
Próximamente veremos experimentos sobre la presencia de oxígeno en el agua , qué importancia tiene y en qué medida los distintos métodos existentes contribuyen a su presencia y en particular los espumadores.
Continuará…..
.
Esta serie de experimentos mediante recuento de bacterias tiene muchos aspectos interesantes que nos permiten confirmar o desechar algunas teorías que están muy arraigadas en la afición, pero que sin un análisis científico son imposibles de comprobar. Me ha costado bastante sacar las lecciones que más nos pueden interesar de tan largo y difícil artículo.
Como vimos en el post 474, se sabe que los seres vivos en el mar tienen una composición relativa de carbono, nitrógeno y fósforo en una proporción C:N
: 106:16:1, que es la relación de Redfield. Por tanto necesitan consumir estos elementos en una proporción similar para construir sus tejidos. Las bacterias son capaces de extraer estos elementos de compuestos disueltos en el agua. Las bacterias podrán multiplicarse en función de que los tres elementos estén presentes y si falta uno dejarán de multiplicarse, será el factor limitante. El estudio pretende comprobar estas hipótesis:
1. Se supone que en los acuarios el factor limitante para el crecimiento de las bacterias es C, es decir hay un déficit de carbono.
2. Si se suministrara carbono de forma que las bacterias lo puedan consumir, consumirán también nitratos y fosfatos, hasta que se agote uno de los dos y se vuelva el factor limitante.
3. La filtración mediante un espumador de proteínas (y posiblemente mediante carbón activo) retira las bacterias del agua y por tanto su contenido en C/N/P.
De anteriores estudios se sabe que el espumador puede retirar un 25-35% de TOC, que el carbón activo puede retirar un 60-85% de TOC y que la filtración biológica presente en el acuario puede retirar al menos un 50 % de TOC.
Lo primero que hacen es una larga exposición de todas las características que tienen las distintas bacterias y las funciones fundamentales que realizan en todos los procesos bioquímicos que se producen. Necesitan consumir sodio, carbono, nitrógeno, fósforo, oxígeno, hidrógeno, sulfuro, potasio, magnesio, calcio y hierro, además de otros elementos traza. Para conseguir estos elementos se alimentan de compuestos inorgánicos de carbono, compuestos orgánicos de carbono, compuestos orgánicos e inorgánicos de nitrógeno, compuestos orgánicos de sulfuro, fosfato inorgánico, potasio, magnesio, calcio y sales de hierro. Si se sacan del agua a través del espumador estaremos retirando estos compuestos.
Un nutriente se convierte en factor limitante del crecimiento cuando su presencia o ausencia restringe la utilización de otros nutrientes. Los suplementos orgánicos de carbono pueden ser un factor limitante en los acuarios y su presencia potencia la reproducción de determinadas bacterias. Se ha demostrado en varios estudios que este crecimiento aumenta el consumo de amonio y la desnitrificación. Otros compuestos químicos como el fosfato inorgánico pueden convertirse también en factores limitantes.
Como fuentes de carbono para las bacterias se pueden usar vodka (etanol), azúcar, vinagre y biopellets (poliéster sólido biodegradable). En los experimentos usaron etanol.
Añadir bacterias a un acuario es una práctica que actualmente está muy extendida. Hay muchas especies de bacterias y el tipo de nutrientes que tienen a su disposición puede favorecer unas especies sobre otras.
Si se añade una especie de bacteria cuando la comunidad microbiana se está estableciendo, puede convertirse en la especie dominante. Si la comunidad microbiana está bien asentada es más probable que la adicción de esta especie tenga que ser añadida regularmente para conseguir una presencia artificialmente estable en la comunidad bacteriana. Esto puede explicar porqué pese a las altas tasas de reproducción de las bacterias, se recomienda añadir de forma regular un determinado tipo de bactarias.
Lo interesante de este estudio es que cuentan las bacterias presentes en el agua. En un arrecife natural hay entre 500.000 y 1.500.000 por ml. En un manglar hay entre 3.300.000 y 4.400.000 por ml. En el estudio analizan la población de bacterias de varios acuarios con distintos métodos de mantenimiento.
En un acuario con un método pasivo de filtración, sin espumador, sin cambios de agua, sin carbón activo, tenía una población de bacterias entre 200.000 y 1.000.000 por ml, similar a la de los arrecifes.
En acuarios con potentes espumadores y carbón activo tenían una población entre 90.000 y 140.000 por ml, 10 veces inferior a la de las aguas naturales, sorprendentemente baja.
En cuanto a los niveles de TOC en los acuarios, los que se filtraban de forma pasiva tenían niveles de nutrientes 2 o 3 veces superiores a los de los arrecifes y los filtrados de forma agresiva tenían niveles de TOC similares a los de los arrecifes naturales.
Otra consecuencia de la medición de bacterias, es que en un acuario tenía un esterilizador de UV no se observó ningún efecto en la población de bacterias presentes en el agua.
También se han observado una fluctuación diaria entre el 20 y el 50 % en la población de las bacterias.
En los siguientes experimentos sacaban agua de un acuario, la ponían en un contenedor con bombas de movimiento y se añadían etanol para subir 1 ppm de C al día.
En todos los experimentos la población de bacterias se multiplicaba muy rápidamente, hasta alcanzar 50 veces la población inicial en sólo dos días, aunque después se estabilizaba o decrecía la población.
Este dato es tremendamente importante. Las bacterias se multiplican de forma explosiva cuando tienen las condiciones apropiadas.
Los niveles de TOC subían en dos días, pero a pesar de seguir añadiendo etanol se estabilizaban o subían lentamente.
Los niveles de nitrato bajaban a la mitad en 5 días.
Probablemente lo que pasa es que las bacterias sin limitación de carbono se multiplican exponencialmente hasta que el factor limitante es el fósforo o en nitrógeno.
Otro interesante experimento que hicieron fue mantener agua nueva durante varios días y contar las bacterias. Curiosamente su población se multiplica desde cero hasta niveles de 900.000 por ml en un día. Sin embargo esta agua rica en bacterias aunque aumenta la población en el acuario, rápidamente vuelve a sus niveles anteriores, probablemente debido al consumo por parte de depredadores. Esto explicaría porqué los cambios de agua parecen revitalizar a muchos corales.
Probablemente no sea posible mantener altas poblaciones de bacterias en un acuario aunque se dosifique carbono no sólo porque el espumador las retira si no también porque los depredadores de las bacterias también aumentan su población.
En otra tanda de experimentos intentaron averiguar cuan efectivo es un espumador retirando bacterias del agua. El espumador retira algunas bacterias (entre un 28 y un 39 %), pero no todas las bacterias, se deduce que hay bacterias que por sus propiedades hidrofílicas no se pueden retirar con un espumador. De manera que cuando se usa un espumador se está haciendo una selección en el tipo de bacterias presentes en el agua en función de su propiedad para ser o no retiradas por un espumador.
Conclusiones:
En sus estudios contando las bacterias presentes en el agua de los acuarios experimentales llegan a algunas conclusiones interesantes:
De las mediciones sobre el agua de los acuarios y el agua de los arrecifes.
• Los acuarios con potentes espumadores tienen la décima parte de la población de bacterias que las aguas de los arrecifes.
• El filtro UV no tiene impacto en la población de bacterias en el agua.
• La población de bacterias tiene fluctuaciones diarias de entre el 20 y el 50%.
De la adición de carbono en tanques con agua sacada de los acuarios:
• La adicción de carbono al agua retirada de un acuario multiplica hasta por 50 la población de bacterias en sólo dos días.
• A partir del segundo día la población bacteriana se estabiliza e incluso decrece.
• También es posible que la población de bacterias que estaban limitadas por la cantidad de carbono pasen a estar limitadas por nitrógeno o por fósforo.
De la preparación de agua dejada reposar más de un día en un recipiente no estéril:
• Se produce un boom de bacterias que pueden ser muy beneficiosas cuando se produce el cambio con esta agua.
De la adición de carbono al agua de un acuario en funcionamiento:
• La adicción de etanol al agua del acuario no produce un aumento significativo de la población de bacterias.
• Es muy probable que la población de bacterias no siga creciendo por el aumento de población de los depredadores y la retirada mediante el espumador.
• Los acuarios sin espumador tienen una población de bacterias similar a la de las aguas de los arrecifes.
De la medición de la presencia de bacterias en acuarios con espumador:
• Los espumadores retiran bacterias del agua y lo hacen muy deprisa.
• Sólo un 30-40% de la bacterias son las que pueden ser retiradas mediante espumado. El resto permanecen en el agua.
Hemos visto que los espumadores retiran hasta un 40 % de las bacterias del agua.
También hemos visto que las bacterias son importantes y si nos hicieran falta se pueden potenciar añadiendo fuentes de carbono orgánico.
Algo que no han experimentado es qué importancia tiene la presencia de un espumador cuando se produce un aporte masivo de nutrientes, como puede ser la muerte de un pez, y si es por tanto una red de seguridad necesaria. Sospecho que aunque sólo pueda retirar la parte de esas sustancias que se adhieren a las burbujas, esto lo hace muy rápidamente y por tanto puede ser vital.
Próximamente veremos experimentos sobre la presencia de oxígeno en el agua , qué importancia tiene y en qué medida los distintos métodos existentes contribuyen a su presencia y en particular los espumadores.
Continuará…..
Última edición:
. En tus propias conclusiones del otro día ya apuntas a un punto a favor de la adicción de bacterias y es que el propio espumador (y seguramente los elementos filtradores de orden superior a las bacterias) es selectivo en la exportación de los tipos de bacterias por lo que se puede dar el caso de querer estar aditando constantemente bacterias para tener una base bacteriana de determinado tipo que, de otro modo, desaparecerá naturalmente del acuario al ser predada.
Tú trabajo es excelente aquí y aprendemos mucho con lo que aportas pero por una vez que te pillo en un descuido tenía que aprovecharlo ![:yb665[1]:](http://www.todomarino.com/forum/images/smilies/col2/yb665[1].gif "Yb665[1] :yb665[1]:")
