Zeewateraquarium en bacteriën: inzichten en veelgestelde vragen.
De afgelopen maanden hebben we een groeiende belangstelling opgemerkt voor het protocol BEA Aequilibrium en de verschillen tussen bacterieformuleringen in vloeibare en vaste vorm. Dit wekt nieuwsgierigheid bij zowel nieuwe gebruikers als bij mensen die overwegen het BEA Aequilibrium-protocol in hun eigen beheerpraktijk toe te passen.
In deze korte verdieping willen we u uitleggen waarom wij ervoor hebben gekozen Aequilibrium te ontwikkelen in gevriesdroogde in plaats van vloeibare vorm. Tegelijkertijd delen we inzichten die u kunnen helpen de achtergronden beter te begrijpen en die de aspecten en mogelijkheden van ons protocol belichten.
Het ‘microbiologische’ deel van onze hobby is altijd tamelijk cryptisch en mysterieus geweest, maar na enig online onderzoek realiseerden we ons dat de beschikbare informatie in het Italiaans werkelijk minimaal is en vaak fragmentarisch, onvolledig en tegenstrijdig.
Omdat het om een zeer uitgebreid onderwerp gaat waarvoor een relatief hoog kennisniveau van industriële microbiologie en biotechnologie (industrieel-milieutechnisch-marien) nodig is om het deskundig te kunnen behandelen, hebben we besloten wat orde te scheppen in de online beschikbare informatie, met name wat betreft vloeibare en vaste bacteriële activatoren.
We willen benadrukken dat vloeibare formuleringen absoluut niet ‘slecht’ zijn. Er bestaan talloze goed functionerende vloeibare producten die al vele jaren op de markt zijn en waarvan de werkzaamheid en het ontbreken van contra-indicaties zijn aangetoond. De keuze voor een vloeibare of vaste formulering moet altijd aansluiten bij de behoeften van het aquarium en de aquariaan. Zoals altijd is het belangrijk de behoeften van het eigen systeem correct te interpreteren en deze af te stemmen op de eigen verwachtingen, doelstellingen en beschikbare tijd. We hopen dat dit korte artikel u helpt enkele twijfels weg te nemen en u een nauwkeuriger beeld geeft van het productieproces en van de redenen die hebben geleid tot de ontwikkeling en formulering van het BEA Aequilibrium-protocol in gestabiliseerde vaste vorm.
Klopt het dat jullie voor een vaste formulering hebben gekozen om de kosten te drukken en dat het om goedkoop materiaal gaat?
Laten we beginnen met het feit dat een gevriesdroogde formulering absoluut niet goedkoper is, maar juist ‘van nature’ altijd duurder. Alleen al omdat voor de productie ervan, naast bioreactoren, een industriële vriesdroger nodig is: een ongebruikelijk en uiterst kostbaar technisch apparaat. Bovendien houdt de aanzienlijk hogere kostprijs ten opzichte van vloeibare producten logischerwijs ook verband met de oneindig veel hogere concentratie actief biologisch materiaal.
Maar om op de vraag terug te komen: absoluut niet. De prijs van ingrediënten of grondstoffen is nooit een uitgangspunt geweest voor een van onze producten. De keuze voor een bepaald type formulering heeft niets te maken met de kosten van de grondstoffen, maar is vooral nauw verbonden met de werkzaamheid van het product, de stabiliteit van de componenten en de balans tussen de verschillende stammen.
Tot slot, en zeker niet onbelangrijk, is er de ecologische kwestie. Wij vinden het absurd om een product dat voor 98-99% uit water bestaat heen en weer te vervoeren om een zo minuscuul percentage (1-2%) biologisch materiaal te transporteren.
In veel sectoren, waaronder de professionele aquacultuur, streeft men vanuit een ecologisch ideaal van optimalisering van hulpbronnen steeds meer naar concentratie van producten, vermindering van volumes en verpakkingen en verlaging van de ecologische transportkosten. Wij sluiten ons eenvoudigweg aan bij dit proces van optimalisering van hulpbronnen en willen een product aanbieden dat onze filosofie volledig weerspiegelt.
Klopt het dat vaste formuleringen aan werkzaamheid verliezen, langzamer werken en maanden nodig kunnen hebben?
Nee. Over het algemeen wordt beweerd dat droge formuleringen langzamer op gang komen omdat de bacteriën zich in een slapende toestand bevinden en veel tijd nodig hebben om weer te gaan groeien. Dat is misleidende en fundamenteel onjuiste informatie om verschillende redenen, vooral wanneer men ze vergelijkt met vloeibare formuleringen. Door het materiaal te stabiliseren (door vriesdrogen) bevinden de bacteriën zich, wanneer ze aan een systeem worden toegevoegd, in een toestand van rust die hen onder geschikte omstandigheden in staat stelt weer actief te gaan groeien, met metabolische activiteit en celdeling al na enkele uren. Het voordeel van vloeibare formuleringen, in de zeldzame gevallen waarin ze correct zijn bewaard, is dat deze latentietijd ontbreekt. Zelfs wanneer de omstandigheden echt suboptimaal zijn, gaat het altijd om 1-2 dagen, absoluut niet om weken of zelfs maanden.
Als we voor een gestabiliseerde formulering hebben gekozen, is dat juist vanwege de concentratie, de grotere capaciteit en het gebruiksgemak bij opslag, het kleinere besmettingsrisico, het behoud van de juiste balans tussen de stammen, de mogelijkheid om het product te versterken met koolstofbronnen, specifieke substraten en stimulerende middelen, en in het algemeen vanwege de grotere werkzaamheid.
Maar vloeibare bacteriën zijn al een groeiende cultuur. Is het dan niet beter de ‘wekfase’ te vermijden en met een al microbiologisch uitgebalanceerde cultuur te werken?
Hoewel men dit op basis van een oppervlakkige analyse zou kunnen denken, wordt bij een nadere bestudering van het productieproces en het microbiële metabolisme al snel duidelijk dat het in onze sector niet zo werkt.
De verschillende bacteriestammen worden gekweekt in reactoren die speciaal daarvoor zijn bestemd en ontworpen, respectievelijk chemostaten en bioreactoren genoemd. De bacteriële groeicurve in een cultuur, weergegeven in een grafiek van tijd tegenover celaantal, wordt verdeeld in vier fasen: lagfase (aanpassing), exponentiële groeifase (snelle vermenigvuldiging, met perfect uitgebalanceerde omgevingscondities en voedingsstoffen), stationaire fase (voedingsstoffen zijn opgebruikt, evenwicht tussen leven en sterfte) en afnamefase (crash van de cultuur).
Een chemostaat is een continu kweekapparaat dat een bacteriepopulatie in de exponentiële groeifase houdt door het kweekmedium voortdurend te verdunnen met een nieuw substraat en opgebruikt medium te verwijderen. Zo worden de concentratie voedingsstoffen en de celdichtheid gecontroleerd.
Over het algemeen worden in elke chemostaat/bioreactor de optimale omstandigheden voor de groei van één stam gehandhaafd, in monocultuur, waarbij de celdeling wordt geoptimaliseerd en de opbrengst aan geproduceerde biomassa wordt gemaximaliseerd. In dit type bioreactoren ligt de replicatiesnelheid doorgaans zeer hoog, maar om de cellen in de exponentiële fase te houden, moeten de omgevingsomstandigheden, de chemisch-fysische parameters en de beschikbaarheid van voedingsstoffen voortdurend uiterst nauwgezet en precies worden gecontroleerd en bijgesteld.
Als de optimale omstandigheden wegvallen, crasht de cultuur onherroepelijk, vaak in zeer korte tijd.
De geoogste vloeibare cultuur moet daarom gekoeld en onder absoluut steriele omstandigheden worden bewaard om besmetting te voorkomen, en slechts gedurende een beperkte, duidelijk vastgestelde periode, afhankelijk van het organisme en het gebruik ervan.
Na verloop van tijd dient koeling weliswaar juist om het bacteriële metabolisme te vertragen en de cultuur langer in haar oorspronkelijke toestand te behouden, maar de aanwezigheid van water, het langdurige tekort aan voedingsstoffen, de toenemende concentratie metabolieten/katabolieten en ongunstige omgevingsomstandigheden leiden onvermijdelijk tot een geleidelijke verandering en afbraak van het product en doorgaans tot een vermindering van de werkzaamheid.
Evenzo kunnen, omdat het doorgaans gaat om mengsels van verschillende soorten met zeer uiteenlopende replicatietijden en omgevings- en metabolische behoeften, de bewaaromstandigheden tegelijkertijd gunstig en ongunstig zijn voor de verschillende stammen in het mengsel. Hierdoor kan de oorspronkelijke balans van de formulering onherroepelijk worden verstoord.
Om een juiste microbiële balans te behouden, is het essentieel dat het product zo stabiel mogelijk is, maar bij vloeibare formuleringen maakt de aanwezigheid van water en een omgeving die potentieel gunstig is voor celreplicatie het noodzakelijk om chemische stabilisatoren en moleculen met een bacteriostatische werking toe te voegen. Deze kunnen mogelijk schadelijke effecten hebben en/of de werkzaamheid van het product verminderen.
Deze overwegingen vormden de basis waarop we besloten onze producten te ontwikkelen en zijn een van de vele redenen waarom we ervoor hebben gekozen te werken met een vaste formulering met micro-organismen die op een organo-mineraal substraat zijn gestabiliseerd.
Waarom hebben jullie ervoor gekozen verschillende formuleringen aan te bieden? Kon er geen ‘all-in-one’-product worden gemaakt?
Als we ervoor hebben gekozen het bacterieprotocol met 4 afzonderlijke componenten samen te stellen, is dat om beginners de mogelijkheid te geven een goed afgewogen en relatief ‘universele’ gestuurde dosering te gebruiken door de kalenders te volgen, terwijl ervaren hobbyisten en professionals in de sector tegelijkertijd de mogelijkheid krijgen om gerichte correcties uit te voeren bij specifieke onevenwichtigheden.
De mogelijkheid om gericht autotrofen, heterotrofen of enzymen toe te voegen, maakt het mogelijk om de ‘fine-tuning’ uit te voeren en onverwachte afwijkingen en bijzondere omgevingsomstandigheden effectief te beheren.
Elk aquarium is een wereld op zich. Deze uitspraak krijgt nog meer betekenis voor kwekerijen en bedrijven in de aquacultuursector. Omdat kweeksystemen zeer uiteenlopende omgevingsomstandigheden en chemisch-fysische parameters kunnen hebben, is het absoluut noodzakelijk om gericht op elke afzonderlijke onevenwichtigheid te kunnen ingrijpen en telkens één metabool proces te corrigeren. Als we bijvoorbeeld nitrificatie en denitrificatie willen versterken, werken we voornamelijk met autotrofen. Om de nitraat- en fosfaatniveaus van een geëutrofiseerd systeem te verlagen, kunnen we de bacteriële proliferatie stimuleren met gerichte doseringen heterotrofen en koolstofbronnen. Tegelijkertijd kunnen we een product op enzymbasis toedienen om de proteolyse en de afbraak van organisch slib en afvalstoffen te versnellen, enzovoort.
Conclusie:
We hopen dat de informatie die we in deze korte verdieping hebben gedeeld u een duidelijker en grondiger inzicht in ons werk heeft gegeven.
Het protocol BEA Aequilibrium vertegenwoordigt onze visie op een toekomst waarin het beheer van systemen is gebaseerd op wetenschap, technologie en duurzaamheid. Wij geloven er sterk in dat we door het begrijpen en toepassen van innovatieve oplossingen allemaal kunnen bijdragen aan een bewuster en ‘verlicht’ aquariumhouden.
We hebben een lange en complexe weg afgelegd om het te ontwikkelen en hopen dat dit artikel licht heeft geworpen op het traject dat we hebben gevolgd om u een geavanceerd product te bieden, dat de biologische behoeften van uw systemen kan harmoniseren en een bewuster en gerichter beheer van het microbiële consortium bevordert.