Skrivit en enkel artikel om denitrifikation

[jonasroman]

Jag tror att det är mkt vanligt att vi i våra akvariesystem med tunna och därmed biologiskt icke tillräckligt diversifierade system, lider brist på anaeroba(syrefattiga) zoner och därmed brist på denitrifikation, vilken jag tror i sin tur är helt nödvändig för att på sikt skapa en korrekt kvävebalans i organiskt belastade system. Därför blev jag inspirerad till skriva ihop en artikel om lite det jag tror mig känna till om denitrifikation, svavelvätebildning osv. Skrev den inatt då jag blev så inspirerad. Den utgör inga som helst anspråk på att vara komplett, och finner ni några felaktigheter så nämn dom:-)
Bifogar som PDF

 

Jonas

denitrifikation.pdf

[LN21]

Tack för en kanonartikel. Synpunkten med att då och då ge bakterierna liiite syre håller ja verkligen med om. Min Remote DSB fungerade allra bäst när ja då och då fick ner lite "nytt" vatten.

Ja tror att det även finns anaeroba zoner i LS om den är tillräckligt stor. Ja måste hela tiden dosera N för att mitt refugium ska gå på Max, trots att ja matar med 12-14 kuber fryst om dan. På någe sätt så gasar ja nog även ur N. Ja har stora bumlingar LS och ja tror att det sker där i.

 

[jonasroman]

33 minuter sedan, LN21 sa:

Tack för en kanonartikel. Synpunkten med att då och då ge bakterierna liiite syre håller ja verkligen med om. Min Remote DSB fungerade allra bäst när ja då och då fick ner lite "nytt" vatten.

Ja tror att det även finns anaeroba zoner i LS om den är tillräckligt stor. Ja måste hela tiden dosera N för att mitt refugium ska gå på Max, trots att ja matar med 12-14 kuber fryst om dan. På någe sätt så gasar ja nog även ur N. Ja har stora bumlingar LS och ja tror att det sker där i.

 

tackar:-). ja, där finns ju en syrefattig kärna som säkert svarar för en hel del av din denitrfikation:-)

 

[Lasse]

Det finns en annan syn på varför svavelväte bildas i frånvaro av nitrat och det är att det är fråga om samma bakterier men att de tar ämnena i ordningen syre - nitrat - sulfat om de finns. Är syret och nitraten slut så går de helt enkelt över till att använda sulfat.

Mätningar jag gjort visar att vid redox under 0 så är syrgasen också 0 i utgående vatten. Nitrit produktionen sker precis innan redoxen lägger sig stadigt på under 0 - sedan försvinner den.

 

MVH Lasse

[jonasroman]

23 timmar sedan, Lasse sa:

Det finns en annan syn på varför svavelväte bildas i frånvaro av nitrat och det är att det är fråga om samma bakterier men att de tar ämnena i ordningen syre - nitrat - sulfat om de finns. Är syret och nitraten slut så går de helt enkelt över till att använda sulfat.

Mätningar jag gjort visar att vid redox under 0 så är syrgasen också 0 i utgående vatten. Nitrit produktionen sker precis innan redoxen lägger sig stadigt på under 0 - sedan försvinner den.

 

MVH Lasse

bra tillägg. Jag vet att vi diskuterat detta tidigare, och denna gång har jag verkligen läst på det jag kommit över, och kan ej hitta någonstans att det skulle vara samma bakterier som reducerar nitrat som sulfat...har du länk?...jag säger inte att du inte har rätt, bara att jag inte kunnat hitta något om det, då jag själv verkligen vill lära mig så mkt som möjligt om detta. Det finns sulfatreducereande bakterier med specifika namn, och bakterierna måste bilda de specifika enzymerna...tror inte att dom har båda enzymuppsättningarna. Sen att det ger mer energi att oxidera kolkällan med de ämnen (syre, nitrat, sulfat) i den ordning du säger håller jag med om, det är ju helt rätt. Men det kan ju isåfall vara en förklaring till varför sulfatreducerande bakterier är "svagare" och därför konkureras ut så fort nitratreducucerande bakterier finns. Artikeln jag läste om hur nitrat har en direkt toxisk effekt på SRB kan jag nig länka till, men som sagt, utveckla gärna detta med att det skulle kunna vara till o med samma bakterie, och jag läser gärna nån referens. 

Bra info o intressant att nitritproduktionen försvinner "redan" under 0mv...det stämmer bra då med min tanke att låta mitt nitratfiltret aldrig gå över -50mv.

Har du nån erfarenhet om lägre gräns vid vilken nitrat tar slut o svavelväte börjar bildas? Jag skrev -250mv i min artikel utifrån de försök jag hittade, men vad anser du där?:-)

 

 

 

[Lasse]

Jag har inga länkar till detta utan det här är gammal kunskap jag fick på 80 och 90 talet. Jag tror inte enbart på teorin om speciella sulfatreducerare eftersom skiftet när nitraten tar slut sker snabbt - skulle svavelväteproduktionen enbart bestå av speciella bakterier så skulle det betyda att de ligger latent - beredda att arbeta direkt när nitraten tar slut - detta är inte sannolikt. Jag är ganska säker på att det finns bägge vägarna. Svavelväteproduktionen bromsas också snabbt när nitrat tillsätts.

Jag tror inte heller att du kan med redoxens hjälp bestämma när nitraten tar slut. Jag har inte sett något sådant i alla fall. Redoxen för mig svänger mellan - 260 och - 80 normalt.

MVH Lasse

 

[jonasroman]

46 minuter sedan, Lasse sa:

Jag har inga länkar till detta utan det här är gammal kunskap jag fick på 80 och 90 talet. Jag tror inte enbart på teorin om speciella sulfatreducerare eftersom skiftet när nitraten tar slut sker snabbt - skulle svavelväteproduktionen enbart bestå av speciella bakterier så skulle det betyda att de ligger latent - beredda att arbeta direkt när nitraten tar slut - detta är inte sannolikt. Jag är ganska säker på att det finns bägge vägarna. Svavelväteproduktionen bromsas också snabbt när nitrat tillsätts.

Jag tror inte heller att du kan med redoxens hjälp bestämma när nitraten tar slut. Jag har inte sett något sådant i alla fall. Redoxen för mig svänger mellan - 260 och - 80 normalt.

MVH Lasse

 

i de försök jag läst så avstannar svavelväteproduktionen direkt när nitrat tillsätts, som du säger, men dom menar i artikeln att det beror på en direkt hämning av de sulfatreducerande bakterierna, dvs att den hämningen går mkt snabbt. Sen att denitrifiaktionsbakteriena snabbt slår av o på beror på att enzymerna är klara, och bara behöver aktiveras. Samma gäller nog för de sulfatreducerande. Man har i försök tittat på specifika batteriarter o stammar som enbart sulfatreducerar, o man kallar dom specifikt för sulfatreducerande med olika undernamn. Ingenstans står att dom kan reducera ngt annat. I all mikrobiologi är det mkt vanligt att en bakteriart är selektiv. Ta tex svavelbakterierna, eller thiobacillus denitrificnas, som helt specifikt oxiderar svavel till sulfat med nitrat som elektronacceptor.

Kanske båda mekanismerna existerar Lasse, men jag vet helt säkert att det i alla fall finns särskilda SRB...sen om en del av dessa kan reducera nitrat...det får jag ha osagt, men är nog isåfall upp till bevis. Ofta är ju biologin inte 1 eller 0, så jag kan också tänka mig att båda vägarna existerar mej skulle vilja se det på pränt, i syfte att få hela bilden mer komplett. 

 

[Lasse]

Sid 2

och här

 

MVH Lasse

Ändrat 24 april 2016 av Lasse

[jonasroman]

6 timmar sedan, Lasse sa:

Sid 2

och här

 

MVH Lasse

tack lasse för länkar. Egentligen Lasse måste måste vi svara på frågans omvända formulering också: Kan denitrifikationsbakterierna i samma utsträckning reducera sulfat som nitrat om nitrat tar slut? I wikiartiklen står det bara om sulfatreucerande bakterier som till viss del kan växla. Jag tror inte du får samma typ av info om du slår på denitrifikationsbakterier. 

En fråga Lasse: Kan sulfatreducerande bakterier andas syre om sådant finns? dvs är dom fakultativt anaeroba? Det är ju som bekant denitrifikationsbakterierna ...OM de  sulfatreducetande bakterierna inte kan andas syre, dvs dom är strikt anaeroba...så måste det ju va olika bakterier.. 

 

 

[Lasse]

Enligt gammal kunskap (det jag lärde mig en gång i tiden) så finns det bakterier som klarar både syre, nitrat och sulfat

 

MVH Lasse

[jonasroman]

Gammal kunskap kan va rätt även om den är gammal (som du brukar säga ibland, håller med)l, men när jag läste in mig på detta så har jag gått in förutsättningslöst, och då finner jag ingenstans att den gamla kunskapen är bevisad. I en mkt omfattande artikel om denitrifikation säger man inte ett ord om sulftareducing..i en annan artikel från 1987 talar man tydligt om 3 mekanismer hur nitrat via toxiska effekter(via nitrit) hämmar SRB, dvs hel tiden som om det vore en egen bakterie. Ur funktionell aspekt spelar det ju ingen roll, nitrat hämmar svavelvätebildningen...men det bevisar inte HUR den hämmas. Jag skall posta ngr länkar som du gärna får läsa och uttala dig om. För mig är inte detta en fråga om att ha rätt eller fel, för jag är inte säker alls, då jag bara går på det jag läst, utan en fråga om att finna sanningen. Tills vidare tror jag den gamla sanning du lärt dig inte är riktigt hela...men jag skall leta vidare.

Egentligen skulle jag vilja att det du lärde dig om detta för länge sen är hela förklaringen, för det är en mkt elegantare o enklare förklaring som du har där. Men nånstans måste det isåfall finnas att läsa. Är det nån som ifrågasätter och vill ha bevis för saker så är det ju du, så inte skall du slå dig till ro så lätt med gamla(eventuellt sanna eventuellt inte sanna) kunskaper Lasse;-)

Ändrat 25 april 2016 av jonasroman

[jonasroman]

Ett citat från din artikel(kap 1 tror jag det var) om biogas:

"Om flera elektronmottagare finns tillgängliga i en och samma process kommer de organismer som använder den mest energigivande föreningen att dominera"

Dvs här talar man ju alltså om olika bakterier där den vinner som är specialiserad på den elektronacceptor som ger mest energi vid förekomst av flera eletronacceptorer samtidigt. Alltså inget om att det skulle vara samma bakterie, utan en konkurens mellan olika.

 

/Jonas

 

[stigigemla]

Men samtidigt kan det handla om något som är vanligt bland djur. Generalister mot specialister. Att det finns bakterier som är specialiserade på en process hindrar ju inte att det kan finnas andra som klarar av flera processer.

I så fall skulle generalister svara för de snabba omställningarna av processerna men om man odlar bakterier i en process tar specialisten över efter en viss tid vilket kan förklara att man hittar mer av den i en stabil odling. Jag kan till och med tänka mig att man förr förklarade närvaron av ett fåtal andra bakterier i processer som en kontaminering.

Ändrat 25 april 2016 av stigigemla

[jonasroman]

Hittade lite mer:

Sulfatreducerande bakterier är enligt denna skrift, se länk, obligat anaeroba. Denitrifikationsbakterierna vet vi är fakultativt anaeroba. Ett bevis för att det är olika mikroorganismer som står för bildning av kvävgas respektive svavelväte.

http://wiki.biomine.skelleftea.se/wiki/index.php/Sulfate_reducing_bacteria

 

[jonasroman]

9 minuter sedan, stigigemla sa:

Men samtidigt kan det handla om något som är vanligt bland djur. Generalister mot specialister. Att det finns bakterier som är specialiserade på en process hindrar ju inte att det kan finnas andra som klarar av flera processer.

Sant, men var hittar ni info om att denitrifikationsbakterier isåfåall är sådana generalister?  Och om det är så, tror du ändå inte då att ett tydligt omslag till bildning av svavelväte (vid  nitratbrist) är mest orsakat av specilisterna? När skulle dom annars kicka in?

[Lasse]

Från din länk

Citat

Although many bacteria can produce sulphide, only a few do so at a sufficient rate for application in high-rate processes. These rapid sulphide-generating bacteria are able to conserve energy by the reduction of sulfur oxyanions^[2], and they are generally termed sulphate-reducing bacteria (SRB)

Mina understrykningar

Denna länk ger också en bild

 

MVH Lasse

[jonasroman]

47 minuter sedan, Lasse sa:

Från din länk

Mina understrykningar

Denna länk ger också en bild

 

MVH Lasse

den länken har jag läst o den fick mig att läsa vidare idag...hittade en del och jag tror vi har rätt så att säga båda två. Jag presenterar mina tankar nedan

 

[jonasroman]

Utifrån Lasses och Stigs infallsvinklar att det inte bara är två helt separata bakteriefamiljer med helt selektiva förmågor att reducera antingen nitrat eller sulfat, har jag läst vidare idag i en del artiklar, och tycker nog man får ihop den här påsen på följande sätt, och därmed tror jag vi båda har haft rätt om ni förstår vad jag menar. Jag tror Lasse har rätt i att en del bakterier kan producera både svavelväte och kvävgas, MEN att det gäller inte denitrifikationsbakterierna utan bara de sulfatreducerande! Där är alltså skillnaden. Detta har jag hittat i marinbiologiska vetenskapliga arbeten hitills:

1) Denitrifikationsbakterier(NRB) kan ej reducera sulfat utan bara nitrat(som jag alltså förstår litteraturen hittills), dvs det är dom som är specialisterna. Dom kan alltså ej slå över på sulfatreducering utan vid nitratbrist (och syrebrist) avstannar dom helt. Dessa  specialister står för merparten av denitrifikationen i en stabil miljö med hög denitrifikation.

2) De sulfatreducerande bakterierna(SRB) är mer generalister, och kan både reducera nitrat som sulfat, och kommer välja nitrat om detta finns då det ger dom mer energi(som lasse säger). Så dessa bidrar ngt men jämfört med NRB kanske ganska lite, till denitrifikationen i ett moget system med stabil denitrifikation.

Om nu då nitrat tar slut(samt såklart syrgas, vi talar om total anaerob miljö) så avstannar NRB helt då dom saknar förmågan att reducera sulfat. SRB trivs ju dock fortfarande för dom kan både och, och kommer nu då tvingas slå över på att reducera sulfat eftersom det är det enda som finns. Eftersom NRB stannat av helt av ovan nämnda skäl så växer SRB till pga av utebliven konkurrens från NRB(det jag skriver i artikeln). Svavelväte bildas. Nitrat tillsätts nu: NRB blir på gott humör o växer till o konkurrerar till viss del ut SRB. SRB kan till viss del hålla sig kvar trots allt men även dessa kör mest nu på nitrat då det ger mer energi, dvs båda stammarna denitrifierar igen, och inget svavelväte bildas därför.

 

Så, båda teorierna tror jag samverkar, med bara lite olika initiala uppfattningar om vilken bakterie som är generalist respektive specialist.

Kan du köpa detta Lasse?

 

[Lasse]

Nej inte helt eftersom jag fortfarande är av uppfattningen att åtminstone denitrifikationen sköts till stor del av fakulativa bakterier . dvs de kan växla mellan syrgas och nitrat - kanske också en del kan gå över till sulfat. Jag är inte av den uppfattningen att denitrifikationen avstannar när syret blir 0 - snarare så ökar den. Jag får en ordentlig denitrifikation när redoxen sjunker till - 50 och under. Syrevärdet på utgående vatten är då 0

MVH Lasse

[jonasroman]

11 timmar sedan, Lasse sa:

Nej inte helt eftersom jag fortfarande är av uppfattningen att åtminstone denitrifikationen sköts till stor del av fakulativa bakterier . dvs de kan växla mellan syrgas och nitrat - kanske också en del kan gå över till sulfat. Jag är inte av den uppfattningen att denitrifikationen avstannar när syret blir 0 - snarare så ökar den. Jag får en ordentlig denitrifikation när redoxen sjunker till - 50 och under. Syrevärdet på utgående vatten är då 0

MVH Lasse

Då har du helt missförstått mig Lasse, läs inlägget igen . Givetvis avstannar inte denitrifikationen om syre är 0 och nitrat finns, tvärtom!!. Det triggar ju denitrifikationen. Detta är en språkfråga, jag ser i mitt inlägg ovan att man kan tolka det fel, men kan tyvärr ej editera formuleringen nu till en tydligare som ej är tvetydig.  Jag skrev o menar givetvis när syre OCH nitrat är noll." Om nu då nitrat tar slut(samt såklart syrgas, vi talar om total anaerob miljö) så avstannar NRB ". Dvs om syre är 0 men det finns nitrat så sker naturligtvis denitrifikation, det är ju hela grejen. Sen, som jag också skriver, så är denitrifikationsbakterierna som du säger fakultativt anaeroba, men det hör inte hit i diskussionen huruvida dom kan reducera sulfat eller ej, därför nämnde jag ej det i inlägget ovan men det står i min "artikel". Sålunda har du missuppfattat mig, men på en punkt är vi fortfarande inte överens, och egentligen bara på den detaljen som jag förstår dig, och det är att enligt min uppfattning kan denitrifikationsbakterier EJ reducera sulfat, (men däremot kan sulftatreducerande bakterier reducera nitrat alltså). Där är det upp till bevis för din del att bevisa motsatsen, för absolut ingenstans har jag läst att man kunnat visa detta (men däremot alltså att SRB kan både och). Det var detta jag skrev ovan o inget annat.

Ändrat 26 april 2016 av jonasroman