Kväve vid nedbrytning

[jonasroman]

20 timmar sedan, stigigemla sa:

Och ammonium tas lättare upp än nitrat. I alla fall av alger och kärlväxter. Fast gäller det alla bakterier?

bra fråga. vet ej säkert, men tror det för nitrat måste reduceras till ammonium av cellen, så det borde alltid vara enklare för en cell att ta upp ammonium.gissar jag.

[PeterG]

Ammonium borde tas upp lättast , eftersom det  lagras som glutamin( ammoniums vanligaste ofarliga lagringsform)  och Fumarat ( ofarlig lagringsform i ureacykeln, finns också i Zoxantheller)  som sedan  bägge kan användas i Citronsyracykeln.

Ammoniak har jag för mig kommer alltid att lagras upp via ammonium. 

Ändrat 13 mars 2016 av PeterG

[Lasse]

Den enda kväveform som kan transporteras i en cell är ammonium/ammoniak. För att kunna använda nitrat måste den via enzym omvandlas till ammonium/ammoniak innan kvävet tas upp i cellen som Jonas påpekar. Det kostar energi - därför tas ofta ammonium upp fortare än nitrat.

 

Men det är inte detta det handlar om i ett akvatiskt system där man skall hantera levande organismer. Där måste - om inte pH hålls lågt - ammonium omvandlas till nitrat så fort det går för att motverka gifteffekter.

 

MVH Lasse

Ändrat 13 mars 2016 av Lasse
klargörande

[PeterG]

1 timme sedan, Lasse sa:

Den enda kväveform som kan transporteras i en cell är ammonium/ammoniak.  

Så fort den är inne i cellen så lagras den om till Glutamin eller går in i Ureacykeln, hos djur binds den  ffa till Glutamat i blodbanan därför finns alltid högre Glutamat nivåer där.

 

Citat

För att kunna använda nitrat måste den via enzym omvandlas till ammonium/ammoniak innan kvävet tas upp i cellen som Jonas påpekar. Det kostar energi - därför tas ofta ammonium upp fortare än nitrat.

Ammonium är mer energirikt men ffa

1-  Först och främst så styrs upptaget av att Ammonium  hämmar upptaget av övriga kväveföreningar  till Chaetomorphan ( Vattenväxterna)

2- Uppptagsmekanismen har alltid en högre affinitet för Ammonium .

Citat

Men det är inte detta det handlar om i ett akvatiskt system där man skall hantera levande organismer. Där måste - om inte pH hålls lågt - ammonium omvandlas till nitrat så fort det går för att motverka gifteffekter.

Rätt , men man skulle också kunna tänka sig att avlägsna så mycket ammonium som möjligt , så det bildas mindre av de andra kväveföreningarna.

I vårt fall bakterierna är de som avslutar mineraliseringen /nedbrytningen av Maten tex ett Protein vill ju bara tjäna mer energi  därför löper de hela linan ut till  målet den enrgifattiga  ofarliga Kvävgasmolekylen.  De vet ju inte vad förgiftning är, de som anpassar sig till rådande omständigheter  överlever och får energi.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ändrat 14 mars 2016 av PeterG

[PeterG]

10 timmar sedan, Lasse sa:

Du missar något väldigt viktigt -. mer än 80 % av utsöndrat kväve från fisk kommer som ammonium direkt ut i vattnet via gälarna och är intensivast i samband med att de äter.

- Gälarnas utsöndring  är som du skriver, det har jag sett i artiklar  ,   fast jag tror att det kan vara som jag skriver nedan, skulle vara intressant om man hittade  någon som gjort ett Puls-Chase  test på detta  ( P-C test = typ  isotopmärkt mat och så mäter man det som kommar ut sedan, då vet man vart det hamnar , vad som bildas och när det sker tidsmässigt  ).

Citat

Under natten utsöndras nästan inget ammonium från dem.

- Det är stick i stäv mot vad jag har läst. Möjligen finns andra åsikter om det.

-Eftersom aminosyror mm upptages i  distala (sista delen av tarmen) genom vesiklar i tarm luddet ffa  , detta upptag och dess utsöndring är antagligen långsammare och kommar ju att stå för en icke helt obetydlig andel av Ammoniumutsöndringen. 

Citat

Det här har jag mätt upp i flera storskaliga experiment i belastade system där utsöndringen är så stor att den är mätbar och kvantifierbar. Ammoniumet börjar stiga ca 10 minuter efter matstart och börjar sjunka ca 10 minuter efter det att matningen avslutas. Gäller de arter jag mätt med undantag av Ål - där är fördröjningen ca 30 - 45 minuter. Detta beror troligtvis på magens konstruktion som gör att ålen inte kan äta och smälta maten samtidigt. Mina erfarenheter av hur andra fisk bajsar är inte samma som dina - i min värld börjar den bajsa så fort den börjar stoppa in något i andra änden.

Upptag och metabolisering och utsöndring  på 20 minuter!

-Hur stora var era fiskar

  -Vad gav ni fiskarna för mat?

 

• provade ni att mata  och mäta en bassäng  där ni tagit ut fiskarna- vilka värden fick du då.
• I mitt akvarium bajsar de hela tiden i cykler.

 

-har du funderat på att det  också kan vara så att de gör sig av med upplagrat Kväve i samband med att de får mat, att den energikostande utsöndringen av upplagrat (  ffa Glutamin och Fumarat/urea ) är kopplad till matintag=energiintag.   Enligt modellen  Energirik mat in  = Energifattig bajs ut och däremellan metabolism .

( borde gå att  kolla tiden för alla enzymstegen  från Glutamat till  Ammonium ut)

 

 

Citat

Detta gäller även öring hållen i recirkulerade system. Utsöndringen av kväve via urinen är försumbar, speciellt för saltvattensfisk som i princip inte kissar.

Har du en länk till ditt grusbottenförsök så man får en uppfattning om vad försöket handlar om

Absolut:

-Artiklen är bla : Patterns of ammonium uptake within dense mats of  the filmentous macroalga Chaetomorpha linum

http://www.faculty.virginia.edu/mcglathery/McG_Lab/Publications_files/McGlathery,Krause-Jensen,Rysgaard,Christensen_AB1997.pdf

 

-Vattenväxter tar alltid först upp ammonium, det är proteineti ”upptagskanalen" som står för upptaget som  selektivt väljer ammonium före allt annat.(som jag skrev tidigare)

 

Citat

Näringstransport av kväve är en sak - den sker via upptag i algfilter och annat - främst i form av nitratupptag. Att satsa på att ta upp det i form av ammonium är en helt annan sak beroende på den giftiga ammoniaken. I våra akvarium med pH över 8 bör ammoniumet som alstras omedelbart tas om hand av ett bra bio/nitrifikationsfilter för att undvika ammoniaktoppar som är dödliga. I sötvattenssystem kan man tillåta att köra utan biofilter om pH medvetet hålls lågt (runt 7 och under) eftersom väldigt lite ammonium blir till ammoniak då. Men det är inte så lätt att hålla pH nere - speciellt inte om man har fotosyntes

Nedan är en graf som visar hur många 5 som är ammoniak av det alstrade ammoniumet (innehållet i vattenkolumnen) vid olika pH vid två olika temperaturer. Fritt efter U-P Wichardt.

Av grafen kan utläsas att om du har  1 ppm ammonium/ammoniak vid ett pH 8,5 i 25 grader så är 15 % i form av det farliga ammoniaken - alltså 0,15 ppm vilket inte är helt ofarligt. Avlägsnas ammoniaken (som är en gas) via exempelvis skummaren ställer sig jämnvikten in sig omedelbart på samma procentdel vad gäller kvarvarande ammonium/ammoniak - samma om en del ammonium omvandlas till nitrit/nitrat.

-Tror jag med, tänker och hoppas  nog att det är 8-8,2 i min burk , vilket jag har nu, då blir det  väl mindre än 6-7 % vid 25 C.

-Skummaren- -Det verkar ju bra, jag tror på högt syrgastryck.

 

Citat

 

 

Jag vet att Hydrophonik folket har lite andra ideer men med ett projekt som jag tror du känner till (om inte du så troligtvis din bror) - Stensunds Waste Water aquaculture utanför Trosa - led de första åren av den tron att vattnet inte behövdes nitrifieras eftersom man ville att växterna och algerna skulle ta upp ammonium direkt. Inte förrän anläggningen byggdes om av en viss L-E Forsberg till att ha ett nitrifieringssteg i början av processen fick man den att fungera som tänkt.

-Toppen , djupet kanske fanns med som en faktor , eller ?

Har ni sammanställt en rapport om era matningsförsök Lasse?

 

Min första fråga var om passagetiden för jag tänkte följa upp den med undringar och funderingar angående  , fiskmängd, fiskstorlek ,fodertyper, algsort etc etc  men nu får vi hela alltet på en gång  nästan.   Det har hänt så jättemycket sedan jag började med mitt första  akvarium som grabb . 

 Jag ville veta för att ev kunna anpassa mitt eget lite större system som jag nu håller på att starta upp.   

Vill också  klargöra att jag inte misstror  andra typer av filter  än algfilter eller att folk har akvarium på andra sätt , eller att man tycker sig ha hittat andra förklaringar.

mvh PeterG

 

Ändrat 14 mars 2016 av PeterG

[Lasse]

7 timmar sedan, Lasse sa:

Den enda kväveform som kan transporteras i en cell är ammonium/ammoniak. För att kunna använda nitrat måste den via enzym omvandlas till ammonium/ammoniak innan kvävet tas upp i cellen som Jonas påpekar. Det kostar energi - därför tas ofta ammonium upp fortare än nitrat.

MVH Lasse

Skulle stått oorganisk kväveform

 

MVH Lasse

[Lasse]

Citat

Under natten utsöndras nästan inget ammonium från dem.

Avser fiskarna.

Citat

-Tror jag med, tänker och hoppas  nog att det är 8-8,2 i min burk , vilket jag har nu, då blir det  väl mindre än 6-7 % vid 25 C.

8,2 ger ca 10% som NH₃.

 

Läste artikeln och den har en svaghet som de själva är medvetna om och det är ev nitrifikation i lagren. Den är inte mätt.

Sedan - det är inte dåligt med ljus de tryckt på. 400 watt över en 10 cm behållare med 40 cm djup. Inte ens i våra korallakvarier kommer man upp i de ljusmängderna. Mörkerupptaget var också beroende på ljusinsättningen. Halvering - inte så effektivt. fast fortfarande mörkerupptag.

Citat

-Toppen , djupet kanske fanns med som en faktor , eller ?

Nä djupet fanns inte med som en faktor eftersom allt ordnade upp sig i och med att man fick bort det fria ammoniumet. Med bibehållna djup En algmassa kan lätt driva upp pH till över 10 i pH och då blir det mycket ammoniak.

Vad gäller utsöndringsvägarna för ammonium från fisken så stämmer uppgifterna om direktutsöndring från gälarna med alla mina försök under åren så jag har ingen anledning att tvivla på de enstämmiga uppgifterna som finns i all fisklitteratur.

Jag skrev inget om metabolisering på 20 minuter - bara att fisken börjar att utsöndra mätbara ammoniunivåer ca 10 minuter efter start av matningen och att ammoniumet ökar i vattnet under hela dagen (trots nitrifikation) tills ca 10 minuter efter mattstopp.

Det här mönstret är ett stort besvär i recirkulerande fiskodlingar eftersom biofiltren inte utnyttjas maximalt och man i sötvatten kan få farliga nivåer av nitrit (den cykeln följer ammoniumkurvan med någon halvtimmes fördröjning) i sötvatten. I saltvatten kan man få farliga nivåer av ammoniak. I mitt nuvarande arbete utvecklar vi ett system där man bland annat skall kontrollera dessa variationer och få en jämnare ammoniumtillförsel till bakteriefiltrena.

De försök jag gjort i fiskodlingar har varit i utvecklingsprojekt och är inte publicerade. Försöken på Stensund är dock publicerade.

MVH Lasse

[PeterG]

Jag har inte lämnat ämnet , var inte helt klar med  de olika  Fiskarnas  utsöndring och metabolism kontra  olika Algers upptag mm .

 

Det där med belysningen undrar jag också om det stämmer lite klent , men det var några år sedan , idag ger väl en 250W MH lika stor mängd fotoner/m2/s , även om deras metod är några år på nacken så har deras försöksmetod använts till helt nylligen , och används än i dag  lite beroende på frågeställning.

 

Förstod inte riktigt hur du menade med matningen , ni matade under Tn antal timmar och utsöndringen startade efter tio minuter efter  T1 och fortgick tio minuter efter T2 ?

Matade ni dem då kontinuerligt under tex hela dagen ? och med vilket foder och vilken konsistens ? och vad var det för fiskar?  hur stora  och hur många var de ? hur stor var vattenmassa  de gick i ? söt eller saltvatten?  Hur renade ni vattnet  ? Vilka lärdommar / resultat gav  testen?

Ändrat 15 mars 2016 av PeterG

[Lasse]

I en recirkulerande fiskodling matar man så kontinuerligt som man bara kan under dygnets ljus timmar. Läs vad jag skriver - jag skriver inte att utsöndringen startade tio minuter efter matstart och slutade 10 minuter efter, Vad jag skriver är att produktionen av ammonium är större än konsumtionen 10 minuter efter matstart - för man kan mäta en förhöjning av ammoniumnivån då. Biofiltren hänger inte mer. Sedan mäter man allt högre värden under dagen för att vara på max ca 10 minuter efter matstopp då biofiltren hinner bryta ner produktionen av ammonium och även en del av det som lagrats upp under dagen - ammoniumkoncentrationen minskar. Och det gör den ner till ett minstavärde (som brukar vara 0) och sedan nästa morgon börja cyklen igen.

Jag har mätt på olika fiskar, olika storlekar i sötvatten. reningen bestod av luftade biofilter - nitrifikationsfilter - ingen denitrifikation.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

Mkt intressant. Har läst tråden först nu. 

Ganska logiskt tycker jag att ammoniumutsöndringssvaret verkar snabbt och tidsmässigt intimt kopplat till matning. Således borde tarmpassage och upptag i tarm vara snabbt och varför skulle det inte kunna vara det? Till o med hos människa är det relativt snabba passager  från intag till distala tunntarmen(kan ej tiderna på rak arm men det känns inte ofysiologiskt med snabba tider o upptag som Lasse förklarar). 

Sen vet jag inte vilken praktiskt tillämpning detta har i ett hemakvarium mer än att man borde alltså belysa refugiet även dagtid då för att öka ammoniumupptaget när produktionen är som störst. För ngr andra filter eller biofilter går ju inte reglera. Dom tuffar ju på så gott dom kan 24/7. 

Sen tror jag förvisso att i ett någorlunda vanligt hemakvarium är inte, även utan algrefugium, ammoniakbildningen (mest på dan då vid matning har jag lärt mig i denna tråd) inget problem så frågan är nog en icke fråga. I fiskodlingar där kan jag tänka mig att det är annorlunda. Men i ett korallrevsakvarium, även hårt belastat som mitt..tror inte vi får ngr issues med ammoniak vid inkörda system som är i någorlunda balans med ellee utan algfilter. 

 

Jag ser andra fördelar dock med algfilter än just ammoniakabsorptionsbiten, såsom total avlastning av kvävecykeln o lägre nitrat förstås, (o fosfat) samt frisättande av nyttiga ämnen såsom aminosyror till koraller , och viss konsumption av Co2 o produktion av 02 som ju aldrig är direlkt fel i våra system som kämpar efter relativt svåruppnådd jämnvikt.