Dosering av asparaginsyra

[Claes_A]

Aminosyror är en ganska vanlig tillsats som många akvarister använder sig av. Många kommersiella produkter finns med varierande innehåll av olika aminosyror och troligen i olika koncentrationer. Hur dessa produkter påverkar akvariet och dess invånare är allt annat är klart men produkterna säljs ofta som "korallfoder".

I samband med att jag skaffade mina första SPS till det nya karet har jag börjar fundera på värdet av att dosera aminosyror. På olika forum vittnas det om positiva effekter på korallerna - ofta anges bättre färger eller ökad tillväxt vid dosering. Andra uttrycker tvivel eller rapporterar t o m om cyanobakterietillväxt.

I en aktuell tråd på Reefcentral diskuteras dosering av aminosyran asparaginsyra (Asp) som går att komma över rent från hälsokostaffärer i USA. Argumenten för dosering av denna aminosyra är flera:

1. Det finns vetenskapligt belägg för att stenkoraller omedelbart tar upp Asp och inkorporerar det i proteiner.

2. Asp ingår i proteiner som bygger korallskelett och tycks fylla en speciell funktion där eftersom Asp förekommer i höga koncentrationer i den växande korallvävnaden. Detta stöds också av att Asp kan chelatera kalciumjoner och påverka kalciumkarbonatkristallers tillväxt.

3. Asp är en utmärkt kvävekälla.

Man kan tänka sig att tillsats av aminosyror generellt och Asp specifikt har minst två effekter på koraller i akvariet:

I. Fungera som en kvävekälla för korallerna genom direkt upptag och därmed ge bättre tillväxt.

II. Fungera som en kvävekälla (och även kolkälla) för bakterier i akvariet som därmed växer till och sänker tillgängligheten på N och P i vattnet och dessutom utgör bakterieplankton som kan skummas ut eller ätas av korallerna. Dvs bättre tillväxt och bättre färger för korallerna.

De doseringsregimer av Asp som akvarister har testat är inte alltid lätta att tolka men en skribent i Reefcentraltråden anger 5 g Asp löst i 1 liter vatten. Av denna lösning doseras 30 ml två gånger i veckan till ett akvarium på 220 liter. Detta betyder 0,3 g Asp i veckan till 220 liter eller 1,36 mg per liter vatten och vecka. Omräknat till molar ger det en koncentration på ungefär 10 mikromolar Asp/N om det skulle doseras vid ett tillfälle. Denna koncentration ligger mycket över naturliga nivåer löst kväve i havsvatten kring korallrev. Skulle mot förmodan allt kväve bilda nitrat skulle det motsvara en ökning av nitrathalten med +0,63 mg/l i veckan - inga jättemängder kväve m a o.

Får se om jag vågar testa det här. En annan med Asp besläktad aminosyra är glutaminsyra som finns tillgängligt som ren mononatriumglutamat i vilken asiensupermarket som helst.

[Claes_A]

Det tar ett tag från tanke till handling här tydligen...

Ikväll har jag gjort ett 100000X stocklösning med asparaginsyra genom att lösa upp 5 g i 50 ml vatten. Denna aminosyra är dåligt löslig i vatten men väl löslig i alkaliska lösningar så jag doserade kalciumhydroxidpulver tills all asparaginsyra löst sig (pH hamnade mellan 8 och 9).

Doserar jag 2 ml till mina ungefär 200 liter vatten så hamnar jag mellan tummen och pekfingret kring 1 mg/l asparginsyra. Räknar man på kvävet så motsvarar det ungefär 0,5 mg/l i nitrathalt. För de som liksom jag själv uppskattar molaritet så motsvarar det kring 8 mikroM.

Jag testadoserade just för första gången ikväll - jag blir förvånad om jag ser några dramatiska effekter, men det beror ju lite på hur kvävesvält karet är.

[Claes_A]

Ok, det tog inte lång tid för en effekt. Korallerna kör stora polypflaggningen nu. Asparaginsyra får det tydligen att vattnas i munnen hos korallerna, även hos de som normalt inte visar polyperna så mycket.

[Luddox]

Mycket intressant.

Verkar vara ett populärt ämne som ingår i div kosttillskott för kroppsbyggare bland annat. Hittade du ren asparaginsyra i Sverige?

[JohanP]

Inte ett öga är torrt ...........

Det är såna här pionjärgrejer som man som "nybörjare" blir lyrisk att få ta del av.

Tack Claes...............fortsätt gärna (helst) dina gedigna funderingar och försök.

[Claes_A]

Mycket intressant.

Verkar vara ett populärt ämne som ingår i div kosttillskott för kroppsbyggare bland annat. Hittade du ren asparaginsyra i Sverige?

Jag har inte letat i Sverige, jag hade lite liggande på labbet för försöket.

På tyska ebay säljer de för muskelbyggeri:

http://shop.ebay.de/i.html?_nkw=asparagins%C3%A4ure&_sacat=0&_odkw=asparaginsaure&_osacat=0&_trksid=p3286.c0.m270.l1313

[Claes_A]

Nu doserade jag 2 ml till. Lite svårt att bedöma om jag sett några effekter på karet efter första doseringen. Möjligen så har bubbelalgerna och diverse rödalger sträckt lite på sig.

[Claes_A]

Nu har något tydligt hänt i och med asparaginsyradoseringen.

Jag har plötsligt fått tillbaka kiselalger på min sand. Det var länge sedan jag såg av dessa. Jag tolkar det som om de direkt eller indirekt kan ta del av kvävet som jag doserar i form av asparaginsyra.

[Claes_A]

Kisealgsmängden efter dagen är klart mindre än igår. Jag har inte doserat mer asparaginsyra idag med tanke på kiselalgerna (jag vill inte permanenta ett algproblem).

Jag kan ännu inte så några skillnader på korallernas färgning men tillväxten är så pass god denna period att jag se skillnad på vissa tillväxtzoner från dag till dag. Hur mycket detta har med asparaginsyradoseringen att göra är oklart.

[Virse]

Kommer du fortsätta när algerna har lagt sig? Kanske minska dosen lite?

Varför inte halvera doserna och istället dubbla frekvensen som du tillsätter med?

[Claes_A]

Kommer du fortsätta när algerna har lagt sig? Kanske minska dosen lite?

Varför inte halvera doserna och istället dubbla frekvensen som du tillsätter med?

Jag tänkte vänta tills kiselalgerna har försvunnit och så börja om med en lägre dos precis som du beskriver.

[Lasse]

Claes - vågar du ett lite experiment? Skulle vara enormt intressant och se vad som händer om du doserar med lite nitrat i stället för asparginsyra när kiselalgerna gått bort. Om de kommer tillbaka eller om det inte påverkar dem.

MVH Lasse

[Claes_A]

Claes - vågar du ett lite experiment? Skulle vara enormt intressant och se vad som händer om du doserar med lite nitrat i stället för asparginsyra när kiselalgerna gått bort. Om de kommer tillbaka eller om det inte påverkar dem.

MVH Lasse

Jodå det kan jag testa. Men egentligen borde jag kanske först etablera att kiselalgerna verkligen kommer tillbaka med full kraft om jag upprepar den ursprungliga doseringen av asparaginsyra? Alltid trevligt att etablera ett orsak-verkan-samband för att kunna dra några slutsatser.

[Lasse]

Ja upprepa doseringen med asparginsyra så du vet att du får samma resultat - jag har bara en känsla att man leker lite med elden

MVH Lasse

[Claes_A]

2 ml asparaginsyra doserat igen.

[Claes_A]

Nästan 24 timmar senare:

En klar effekt på karet. Kiselalgerna på sanden är tillbaka, men effekterna begränsas inte bara till det. Generellt har rödalger och brunalger vaknat till liv från ett nästan dött tillstånd. Några strån grönalger finns på bottenglaset där sanden blåsts bort av pumparna. Acropora visar påtaglig polypexpansion och en Acropora tror jag har mörknat lite. På frontglaset finns någon sorts film (bakterier eller alger).

Så jag är benägen att hålla med Lasse - det här är att leka med elden. Jag doserar troligen för mycket asparaginsyra och karets alger verkar vara kvävebegränsade eftersom de svarar så pass direkt på en lättillgänglig kvävekälla.

[Lasse]

Mycket bra (orsak - verkan alltså). Om du nu gör ett uppehåll i experimenterandet någon vecka och ser om det går tillbaka till naturligt läge och sedan om modet finns doserar in någon eller några ppm nitrat så skulle det vara ordentligt intressant och se om du fick samma resultat, speciellt med kiselalgerna.

Min undran är nämligen om man får det - jag tror nämligen inte det - men jag kan ha fel - har hänt förut - så bevisa mig fel (och också riskera att jag har rätt iofs )

MVH Lasse

Ändrat 9 februari 2011 av Lasse

[PeterGG]

Vansinnigt intressant Claes. Har följt tråden.

Bra jobbat.

Jag kommer snart att posta en uppföljning i min kiselalgs tråd.

[mekl]

Följer denna tråd med intresse!

/Mattias

[NiXoN]

Dethär är helt klart en av dom trådarna jag håller ett öga på, kul med experiment

Jag undrade dock om det inte handlar om att hitta en lämplig dos, dvs börja riktigt lågt och se när algerna börjar reagera o sen dra ner lite därifrån.

//NiXoN

[Henric]

Mycket bra (orsak - verkan alltså). Om du nu gör ett uppehåll i experimenterandet någon vecka och ser om det går tillbaka till naturligt läge och sedan om modet finns doserar in någon eller några ppm nitrat så skulle det vara ordentligt intressant och se om du fick samma resultat, speciellt med kiselalgerna.

Min undran är nämligen om man får det - jag tror nämligen inte det - men jag kan ha fel - har hänt förut - så bevisa mig fel (och också riskera att jag har rätt iofs )

MVH Lasse

kan du utveckla det här med nitratet Lasse? Vad vill du påvisa?

//Henric

[Benighted]

Tycker Lasses fråga är intressant också, för frågan om olika kvävekällor beter sig olika är mycket intressant, får själv effekten att om jag doserar aminosyror så får jag mer effekt på algtillväxten än om jag doserar nitrat direkt, vilket jag sett som ologiskt och antagit att det bara varit slumpmässigt, men Claes experiment får mig fundera igen.. Vore otroligt spännande med att låta det nå normaltillstånd och sen att dosera upp nitrat till 1-2ppm, för att se effekterna av det. Jag har ju fått dosera lite kaliumnitrat igen då några av mina nitritindikatorer (Plerogyra sinulosans expansion och tillväxtkant på Motiporor) visat att inte allt står rätt till, fast jag doserat aminosyror, som gett snabbare tillväxt av bruna alger på rutan, nitrat brukar ge gröna alger, så nån skillnad verkar det vara på aminosyra och nitrat tillsats, antagligen att olika alger är olika bra på att ta till sig aminosyror och nitrater, och när man tillsätter aminosyror dominerar de som är bättre på att ta till sig aminosyrorna... Bara spekulation, men har kliat mig i huvet senaste veckorna här. Mycket trevlig tråd Claes!

[Claes_A]

Ja, det är kvalitativt väldigt stor skillnad på olika kvävekällor. För att ett ämne ska fungera som kvävekälla så måste det tas upp av cellen och konverteras till aminosyrorna glutamin och glutamat (heter även som glutaminsyra) som fungerar som biokemiska startmolekyler för biosyntes av flesta andra kväveinnehållande ämnen. Glutamin och glutamat konverteras enzymatiskt (enzymet är glutaminsyntetas) till varandra genom att addera eller subtrahera ammonium:

glutamat + ammonium <=> glutamin

Aminosyran asparaginsyra (kallas som neutraliserat salt för aspartat) tas snabbt upp av alla celler (bakterier, alger, koraller, you name it) och kan på fem rappa konverteras till glutamat:

Asparaginsyra + alfa-ketoglutarat <=> glutamat + oxaloacetat

Asparaginsyra är därmed en riktigt bra kvävekälla för alla celler (= t ex bakterier/andra mikrober/alger) växer snabbt med asparaginsyra som den enda kvävekälla).

Nitrat är en dålig kvävekälla för de flesta organismer (undantaget är växter har jag för mig). Anledningen är att kvävet i nitrat måste reduceras i två långsamma enzymatiska steg (enzymerna nitratreduktas och nitritreduktas) för att bilda ammonium som sedan kan matas in i glutaminbiosyntesen:

nitrat <=> nitrit <=> ammonium (+glutamat) <=> glutamin

Jag förväntar mig därför att en tillsats av kväve i samma koncentration i form av nitrat ger betydligt lugnare förlopp i karet än tillsats av den potenta kvävekällan asparaginsyra.

[Benighted]

Tack Claes för förklaringen, är inte speciellt insatt i biokemi, så det är riktigt trevligt att ha nån som kan förklara hur dessa saker hänger ihop, måste memorera detta. Det är ju det bästa med SG, den stora spridningen i kompetens

O.T.

Nu skulle man önska att det fanns en feature som gör att man kan markera specifika inlägg som favoriter och få en lista på dem med egenskriven slogan som beskriver vad det är om, borde ju finnas en sån plugin till vBulletin.. Ska nog ta och snoka lite

[Lasse]

kan du utveckla det här med nitratet Lasse? Vad vill du påvisa

Mina funderingar ligger på ett mer "invecklat" plan än Claes. Om man utgår från att ett kar är både fosfat och kvävebegränsat så måste ju dessa här rackarna ha fått tillgång till fosfor också om de växer vid får aminosyretillsats. Det får de inte från aminosyrororna. Däremot är det känt, förutsatt att man har sand i botten, att ett nitratfritt vatten lätt ger svavelvätebildning i bottensubstratet. Svavelväte i sin tur har visat sig vare en av huvudorsakerna till att fosfor frisläps i form av ortofosfat i de syrefria områdena i olika sediment. Kiselalgerna vandrar helt tydligt i sanden - framme och fotosyneserar på dagen och vad gör de efter mörkrets inbrott? Om de vandrar neråt så kan de i princip hämta upp frisläppt fosfat (som blivit pga att vattnet inte innehållet nitrat) och på ytan vid ljuspåslaget så har de plötsligen en kvävekälla också (aminosyrorna).

Det är nu visat att detta verka ske med många frisimmande cyano och man har nu mer eller mindre börjat luta åt att det här är en av orsakerna till de stora cyanoblomningarna i Östersjön. Cyanon är dubbelt jävlig eftersom dessa det rör sig om i Östersjön lätt själva kan framställa sitt kväve ur kvävgas. Får de bara en fosforkälla så fixar de resten själva. Man har visat att den vertikala migrationen av cyano på mellan natt och dag gör att cyanon går ner i det syrefria (och fosfatrika) bottenvattnet och bunkrar fosfor. Man menar att det är avsaknaden av nitrat som gör att man får denna situation eftersom man kommit på genom att jämföra olika danska sjöar. Ingen cyano finns i de sjöar som har syrefritt i bottenvattnetmen men med ca 2 ppm nitrat i vattnet. i de sjöar som har 0 nitrat förekommer dock cyano rikligt. Detta har man vetat förut också men tillskrivit att cyanon inte har någon extra fördel med att kunna själv skaffa nitrat i dessa fall. Nu har man sett att nitraten kanske har en mer indirekt verkan genom att frånvaron av nitrat underlättar frisläppandet av en fosforkälla. Orsaken är ju att de syrefria bakterierna i första hand väljer nitrat i metabolismen om det finns, finns det inte så är nästa val sulfat - och då är restprodukten svavelväte som i sin tur frisläpper fosfor.

Eftersom Claes sett tillväxt även på andra alger så är det inte säkert att hans kar är helt fosfatbegränsat. Om mina spekulationer håller så förväntar jag mig inte att han vid tillsatts av nitrat skall få några kiselalger men andra alger kan ju komma i stället men jag är inte helt säker på detta.

Om Claes inte får någon tillväxt av kiselager om han tillsätter nitrat så är nästa steg att tillsätta bägge samtidigt (tycker jag som inte behöver bränna mig på elden den här gången ).

MVH Lasse