Odlučio sam se i ja malo uključiti u raspravu na nagovor kolege Plavog.
Najprije par teorijskih stvari:
U hranjivoj podlozi (unutar filtera) pri pogodnoj temperaturi i pH-vrijednosti, stanice nitrobakterija će rasti.
Za jednostanične organizme je karakteristično da kako rastu njihove stanice se dijele, povečava se broj stanica, što rezultira povečanjem biomase (masa žive tvari).
Rast biomase se može podijeliti u nekoliko faza (slika):
1. Lag faza – faza prilagodbe stanica na nove uvijete. Vrijeme prilagodbe stanica ovisi o sastavu podloge na kojoj je mikroorganizam rastao, sastavu novog medija, vrsti i starosti nacijepljenog soja, broju stanica, pH-vrijednosti, temperaturi, vrsti produkta metabolizma mikroorganizma. Nema povećanja u broju stanica.
2. Logaritamska ili eksponencijalna faza – faza progresivnog rasta stanica. Miroorganizmi postižu maksimalnu brzinu rasta, a njihov kemijski sastav se sve više mijenja. Ovaj period traje toliko dugo dok mikroorganizmi imaju dovoljno hranjivih tvari. Na eksponencijalnu fazu utječe i vrsta produkta metabolizma stanica. Broj stanica povećava se eksponencijalno.
3. Stacionarna faza – u ovoj fazi broj i veličina stanica postiže svoj maksimum. Rast biomase je ograničen koncentracijom hranjivih tvari, količinom kisika, vrsti izvora dušika i promjenom pH-vrijednosti, jer se tijekom mikrobnog procesa stvaraju organske kiseline.
4. Faza odumiranja – broj živih stanica eksponencijalno se smanjuje. Duljina ovog perioda ovisi o vrsti mikroorganizma, kao i o uvjetima provedbe mikrobnog procesa.
Svaka od ovih faza je značajna prilikom startanja akvarija.
Tako dobro vođen proces cikliranja (npr. cijepljenje-EasyStart, hranjenje u prazno i sl.) karakterizira kratka lag faza i dugačka logaritamska faza.
Stoga je potrebno dobro poznavati varijable koje utječu na faze rasta mikroorganizama.
Isključivanjem filtera će Nitrobakterije unutar filtera upasti u fazu odumiranja i rapidno će im se smanjiti broj.
Zašto?
Stanice nitrobakterija koriste kisik otopljen u vodi.
Kisik difundira kroz staničnu stijenku uslijed razlike u koncentraciji kisika u vodi i protoplazmi stanice.
Stanica nitrobakterija troše kisik za disanje što rezultira sintezom proteina.
Uslijed toga kisik se neprekidno troši što rezultira padom koncentracije kisika u filteru.
Istovremeno se nove molekule kisika otapaju u podlozi.
Nedostatak kisika dovodi do gubitka hranjivih tvari, koji se tada troši na sekundarne reakcije, jer u sredini deficitarnoj kisikom se ne stvaraju tvari neophodne za izgradnju novih stanica.
Zašto?
Otapanje kisika u hranjivoj podlozi se može podijeliti na nekoliko faza:
1. prijenos kisika do granice faza plin – kapljevina
2. otapanje kisika na granici faza plin – kapljevina (kisik molekularnom difuzijom difundira kroz međufaznu površinu zbog koncentracijskog gradijenta)
3. prijenos otopljenog kisika kroz kapljevitu fazu do granice faza kapljevina – stanica
4. prolaz otopljenog kisika kroz staničnu membranu (zbog razlike u koncentraciji).
Prilikom otapanja kisika u podlozi javljaju se otpori prijenosu kisika (osobito na međufaznim površinama), koji se mogu smanjiti miješanjem i aeracijom.
Isključivanjem filtera, nestaje protok, stvorit će se veliki otpori prijenosu i naglo će pasti koncentracija kisika.
Koje vrijeme je potrebno da količina stanica padne jako nisko, stvarno ne znam.
Ali mislim da to nije tako dramatično. Pasti će broj stanica s primjerice 10 na 23 u stacionarnoj fazi na 10 na 10 u fazi odumiranja.
Vrijeme potrebno da se akvarij ponovno zaciklira (da opet stanice upadnu u log fazu) će biti puno kraće.