Meerwasseraquarium und Bakterien: Hintergrundinformationen und häufig gestellte Fragen.
In den vergangenen Monaten haben wir ein zunehmendes Interesse am BEA Aequilibrium-Protokoll und an den Unterschieden zwischen Bakterienformulierungen in flüssiger und fester Form festgestellt. Dies weckt sowohl bei neuen Anwendern als auch bei denjenigen, die die Einführung des BEA Aequilibrium-Protokolls in ihre Pflegepraxis erwägen, großes Interesse.
In diesem kleinen Hintergrundartikel möchten wir euch die Gründe für unsere Entscheidung erläutern, Aequilibrium in lyophilisierter statt in flüssiger Form zu entwickeln. Gleichzeitig teilen wir Hintergrundinformationen, die euch helfen sollen, die Hintergründe besser zu verstehen und die Aspekte und das Potenzial unseres Protokolls hervorzuheben.
Der „mikrobiologische“ Teil unseres Hobbys war schon immer recht kryptisch und mysteriös. Nach einigen Recherchen im Internet mussten wir jedoch feststellen, dass die online verfügbaren Informationen auf Italienisch wirklich sehr begrenzt, oft fragmentarisch, unvollständig und widersprüchlich sind.
Da es sich um ein wirklich umfangreiches Thema handelt, für dessen sachkundige Behandlung relativ umfassende Kenntnisse in industrieller Mikrobiologie und Biotechnologie (industriell, umweltbezogen und maritim) erforderlich sind, haben wir beschlossen, etwas Ordnung in die online verfügbaren Informationen zu bringen, insbesondere in Bezug auf flüssige und feste Bakterienaktivatoren.
Wir möchten betonen, dass flüssige Formulierungen keineswegs „das Böse“ sind. Es gibt unzählige funktionierende Flüssigprodukte, die seit vielen Jahren auf dem Markt sind und deren Wirksamkeit sowie das Ausbleiben von Nebenwirkungen nachgewiesen sind. Die Entscheidung für eine flüssige oder feste Formulierung sollte stets den Bedürfnissen des Aquariums und des Aquarianers folgen. Wie immer ist es wichtig, die Bedürfnisse des eigenen Systems richtig zu beurteilen und sie mit den eigenen Erwartungen, Zielen und der verfügbaren Zeit in Einklang zu bringen. Wir hoffen, dass dieser kleine Artikel euch dabei hilft, einige Zweifel auszuräumen und euch eine genauere Vorstellung vom Herstellungsprozess sowie von den Gründen zu vermitteln, die zur Entwicklung und Formulierung des stabilisierten BEA Aequilibrium-Protokolls in fester Form geführt haben.
Stimmt es, dass ihr euch für eine feste Formulierung entschieden habt, um Kosten zu senken, und dass es sich um ein günstiges Material handelt?
Zunächst einmal ist festzuhalten, dass eine lyophilisierte Formulierung keineswegs günstiger ist, sondern im Gegenteil „naturgemäß“ immer teurer ist. Schon allein deshalb, weil für ihre Herstellung neben den Bioreaktoren auch ein industrieller Gefriertrockner erforderlich ist – ein ungewöhnliches und äußerst kostspieliges technisches Gerät. Darüber hinaus steht der erheblich höhere Preis gegenüber der flüssigen Form logischerweise auch mit der unendlich höheren Konzentration an aktivem biologischem Material in Zusammenhang.
Aber davon abgesehen: ganz klar nein. Der Preis der Zutaten oder Rohstoffe war bei keinem unserer Produkte jemals ein entscheidendes Kriterium. Die Wahl der Formulierung hat nichts mit den Kosten der Rohstoffe zu tun, sondern vielmehr mit der Wirksamkeit des Produkts, der Stabilität der Bestandteile und dem Gleichgewicht der verschiedenen Stämme.
Nicht zuletzt ist auch der ökologische Aspekt wichtig. Wir finden es absurd, ein Produkt, das zu 98–99 % aus Wasser besteht, hin und her zu transportieren, um lediglich 1–2 % biologisches Material zu befördern.
In sehr vielen Bereichen, einschließlich der professionellen Aquakultur, geht man im Sinne einer ökologischen Optimierung der Ressourcen zunehmend zur Konzentrierung der Produkte sowie zur Reduzierung von Volumen, Verpackungen und ökologischen Transportkosten über. Wir stehen einfach im Einklang mit diesem Prozess der Ressourcenoptimierung und möchten ein Produkt anbieten, das unsere Philosophie vollständig widerspiegelt.
Stimmt es, dass feste Formulierungen an Wirksamkeit verlieren, langsamer wirken und Monate benötigen können?
Nein. Im Allgemeinen wird behauptet, dass trockene Formulierungen langsamer anlaufen, weil sich die Bakterien in einem Ruhezustand befinden und viel Zeit benötigen, um wieder zu wachsen. Diese Information ist tendenziös und aus mehreren Gründen grundsätzlich falsch, insbesondere im Vergleich zu flüssigen Formulierungen: Durch die Stabilisierung des Materials mittels Gefriertrocknung befinden sich die Bakterien nach der Zugabe zu einem System in einem Ruhezustand, der es ihnen unter geeigneten Bedingungen ermöglicht, innerhalb weniger Stunden wieder in aktives Wachstum überzugehen und Stoffwechselaktivität sowie Zellteilung zu zeigen. Der Vorteil flüssiger Formulierungen besteht – in den seltenen Fällen, in denen sie korrekt gelagert wurden – darin, dass diese Latenzzeit entfällt. Selbst wenn die Bedingungen wirklich suboptimal wären, handelt es sich immer nur um 1–2 Tage, keinesfalls um Wochen oder gar Monate.
Wir haben uns gerade wegen ihrer Konzentration, ihrer besseren Möglichkeit und Praktikabilität bei der Lagerung, des geringeren Kontaminationsrisikos, der Erhaltung des korrekten Gleichgewichts zwischen den Stämmen, der Möglichkeit, sie mit Kohlenstoffquellen, speziellen Substraten und Stimulanzien zu ergänzen, sowie allgemein wegen ihrer höheren Wirksamkeit für eine stabilisierte Formulierung entschieden.
Aber flüssige Bakterien sind doch bereits eine wachsende Kultur. Ist es nicht besser, die „Aufwachphase“ zu vermeiden und mit einer bereits mikrobiologisch ausgewogenen Kultur zu arbeiten?
Auch wenn man dies bei einer oberflächlichen Betrachtung annehmen könnte, wird bei einer genaueren Analyse des Herstellungsprozesses und des mikrobiellen Stoffwechsels schnell deutlich, dass es in unserem Bereich nicht so funktioniert.
Die Kultivierung der verschiedenen Bakterienstämme erfolgt in eigens dafür vorgesehenen und speziell entwickelten Reaktoren, die als Chemostaten beziehungsweise Bioreaktoren bezeichnet werden. Die bakterielle Wachstumskurve einer Kultur, dargestellt in einem Diagramm aus Zeit und Zellzahl, gliedert sich in vier Phasen: Latenzphase (Anpassung), exponentielle Wachstumsphase (schnelle Vermehrung bei perfekt ausgewogenen Umweltbedingungen und Nährstoffen), stationäre Phase (Nährstoffe sind aufgebraucht, Gleichgewicht zwischen Leben und Tod) und Absterbephase (Zusammenbruch der Kultur).
Ein Chemostat ist ein kontinuierliches Kultivierungssystem, das eine Bakterienpopulation in der exponentiellen Wachstumsphase hält, indem es das Kulturmedium kontinuierlich mit einem neuen Substrat verdünnt und das verbrauchte Medium entfernt. Dadurch werden die Nährstoffkonzentration und die Zelldichte kontrolliert.
Im Allgemeinen werden in jedem Chemostaten beziehungsweise Bioreaktor optimale Bedingungen für das Wachstum eines einzelnen Stammes in einer Monokultur aufrechterhalten, um die Zellteilung zu optimieren und den Ertrag an erzeugter Biomasse zu maximieren. In solchen Bioreaktoren ist die Replikationsgeschwindigkeit normalerweise sehr hoch. Um die Zellen jedoch in der exponentiellen Phase zu halten, müssen die Umweltbedingungen, die chemisch-physikalischen Parameter und die Verfügbarkeit von Nährstoffen kontinuierlich, äußerst sorgfältig und präzise überwacht und angepasst werden.
Wenn die optimalen Bedingungen nicht mehr gegeben sind, bricht die Kultur unwiederbringlich zusammen – häufig innerhalb kürzester Zeit.
Die gewonnene Flüssigkultur muss daher unter Kühlung und unter absolut sterilen Bedingungen gelagert werden, um Kontaminationen zu vermeiden, und zwar über einen begrenzten Zeitraum, der je nach Organismus und Verwendungszweck genau festgelegt ist.
Mit der Zeit dient die Kühlung zwar dazu, den bakteriellen Stoffwechsel zu verlangsamen und die Kultur länger in ihrem ursprünglichen Zustand zu erhalten, doch das Vorhandensein von Wasser, der anhaltende Nährstoffmangel, die zunehmende Konzentration von Metaboliten und Kataboliten sowie ungünstige Umweltbedingungen führen unweigerlich zu einer fortschreitenden Veränderung beziehungsweise einem Abbau des Produkts und in der Regel zu einer Verringerung seiner Wirksamkeit.
Da es sich in der Regel um Mischungen verschiedener Arten mit teilweise äußerst unterschiedlichen Replikationszeiten sowie unterschiedlichen Umwelt- und Stoffwechselanforderungen handelt, können die Lagerbedingungen für die verschiedenen in der Mischung enthaltenen Stämme gleichzeitig günstig und ungünstig sein und dadurch das ursprüngliche Gleichgewicht der Formulierung unwiederbringlich verändern.
Um ein korrektes mikrobielles Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, ist es entscheidend, dass das Produkt so stabil wie möglich ist. Bei flüssigen Formulierungen ist es jedoch aufgrund des vorhandenen Wassers und einer Umgebung, die potenziell die Zellvermehrung begünstigt, notwendig, chemische Stabilisatoren und Moleküle mit bakteriostatischer Wirkung hinzuzufügen, die potenziell schädliche Auswirkungen haben und/oder die Wirksamkeit des Produkts verringern können.
Diese Überlegungen bildeten die Grundlage für unsere Entscheidung, unsere Produkte zu entwickeln, und waren einer von vielen Gründen, aus denen wir uns für eine feste Formulierung mit auf einem organisch-mineralischen Substrat stabilisierten Mikroorganismen entschieden haben.
Warum habt ihr euch entschieden, verschiedene Formulierungen anzubieten? Hätte man nicht ein „All-in-one“-Produkt herstellen können?
Wir haben das Bakterienprotokoll mit 4 getrennten Komponenten zusammengestellt, um Einsteigern die Möglichkeit zu geben, eine gut durchdachte und relativ „universelle“ „gesteuerte“ Dosierung vorzunehmen, indem sie sich an den Dosierplänen orientieren. Gleichzeitig wollten wir erfahrenen Hobbyisten und Fachleuten die Möglichkeit geben, gezielte Korrekturen spezifischer Ungleichgewichte vorzunehmen.
Die Möglichkeit, gezielt Autotrophe, Heterotrophe oder Enzyme einzusetzen, erlaubt eine Feinabstimmung und eine wirksame Behandlung unerwarteter Anomalien und besonderer Umweltbedingungen.
Jedes Aquarium ist eine Welt für sich. Diese Aussage gewinnt für Aquakulturfarmen und Unternehmen der Aquakulturbranche noch größere Bedeutung. Da die Haltungssysteme äußerst unterschiedliche Umweltbedingungen und chemisch-physikalische Parameter aufweisen können, ist es unbedingt erforderlich, jedes einzelne Ungleichgewicht gezielt behandeln und jeweils einen Stoffwechselprozess nach dem anderen korrigieren zu können. Wenn wir beispielsweise die Nitrifikation und Denitrifikation verstärken möchten, arbeiten wir hauptsächlich mit Autotrophen. Um dagegen die Nitrat- und Phosphatwerte eines eutrophierten Systems zu senken, können wir mit gezielten Dosierungen von Heterotrophen und Kohlenstoffquellen die bakterielle Vermehrung fördern. Gleichzeitig können wir ein Produkt auf Enzymbasis einsetzen, um die Proteolyse sowie den Abbau organischer Schlämme und Rückstände zu beschleunigen – und so weiter.
Fazit:
Wir hoffen, dass euch die in diesem kleinen Hintergrundartikel geteilten Informationen eine klarere und umfassendere Sicht auf unsere Arbeit vermittelt haben.
Das BEA Aequilibrium-Protokoll steht für unsere Vision einer Zukunft, in der die Pflege von Systemen auf Wissenschaft, Technologie und Nachhaltigkeit basiert. Wir sind fest davon überzeugt, dass wir durch das Verständnis und die Anwendung innovativer Lösungen alle zu einer bewussteren und „aufgeklärteren“ Aquaristik beitragen können.
Wir haben einen langen und komplexen Weg zurückgelegt, um es zu entwickeln, und hoffen, dass dieser Artikel den Weg beleuchtet hat, den wir eingeschlagen haben, um euch ein fortschrittliches Produkt anzubieten, das die biologischen Bedürfnisse eurer Systeme in Einklang bringt und eine bewusstere und gezieltere Pflege des mikrobiellen Konsortiums fördert.