Não é de hoje que se falam em aceleradores de biologia para adiantarem a ciclagem ,mas será que funcionam mesmo?
Prefácio: Em todos esses anos e centenas de aquários que nós construímos e consertamos nunca vimos uma real necessidade desses famosos aceleradores de biologia e nunca recomendamos seu uso visto resultados catastróficos de quem os utilizou. Esse texto é uma mistura do nosso conhecimento prático e de um grande apanhado científico que mostra desde o final do século passado a ineficiência ou baixa eficiência desses aceleradores de biologia.
Esse texto será extenso devido à necessidade de mostrar fragmentos dos textos que comprovem esses resultados. Praticamente todos esses textos são em inglês e as citações permanecerão em seu idioma original. Todas as referências do título do artigo e dos autores serão dadas no final do texto.
As bactérias nitrificantes são as principais responsáveis por remover a amônia e o nitrito no nosso aquário. Como todo ser vivo ela depende de vários fatores para sobreviver e se multiplicar. Durante seu ciclo de vida, quando ela chega em um novo meio, as bactérias removedoras de amônia precisam de uma fase adaptação(lag-phase) que em condições ideias demoram ao menos 20 horas. Outro fator a se notar é que as bactérias nitrificantes tem uma eficiência melhor na remoção de compostos nitrogenados quando estão fixadas em uma superfície ao invés de estarem livres na água. Em um aquário se ela estiver livre receberá luz durante o dia, o que inibe a oxidação desses compostos nitrogenados.
Essas duas características, fase de adaptação e forma bentíca (fixa) ou pelágica( suspensa na água), por si só mostram que os aceleradores de biologia não funcionam de um dia para o outro como vemos muitos lojistas dizerem que funciona. É uma característica desse tipo de bactéria. Outro fator que contribui para o não funcionamento desses aceleradores é o tempo de duplicação das bactérias nitrificantes que em condições ideias são de ao menos 12 horas e podem chegar a 40 horas.
Juntando os fatores anteriores, outro fator que contribui para o não funcionamento dos aceleradores de biologia é a forma de estocagem. As bactérias que metabolizam amônia conseguem ficar ao máximo 4 meses sem amônia antes de morrerem, ou seja, em temperatura ambiente essas bactérias ficariam no máximo 4 meses vivas. Alguns estudos mostram que a inoculação de culturas de bactérias congeladas tem um pequeno efeito na aceleração da ciclagem desses sistemas, porém o ganho é de no máximo 30% em condições ideias.
É importante considerar também que, de acordo com a quantidade de compostos nitrogenados na água, há uma variação do equilíbrio das colônias de bactérias. Assim, um mesmo aquário vai mudar a quantidade e diversidade das colônias de acordo com a concentração desses contaminantes na água. O que queremos dizer com isso? É simples: bactérias diferentes possuem metabolismos diferentes, o que pode aumentar ou diminuir o consumo de amônia e nitrito.
Já demos a explicação básica do motivo pelo quais os aceleradores de biologia funcionam pouco ou mesmo não funcionam, agora vamos às bases científicas.
O único artigo(1) que encontramos que menciona e eficiência de um produto chamado PondProtect-L, ele foi armazenado a uma temperatura entre 2°C e 4°C. O detalhe mais importante deste artigo é que não há nenhuma mídia filtrante para as bactérias se fixarem, não havia filtro. Esse artigo é voltado para lagos de camarão sem nenhum tipo de filtragem, o que não serve de base de comparação para aquários que possuem um filtro e isto vai ser mostrado coma falta de evidência mostradas nos outros artigos.
Em um artigo (2) Havonec, Taylor, Blakis, Delong logo no começo dizem que a bibliografia anterior ao seu texto aponta ineficiência desses aceleradores:
“These preparations range from essentially pure cultures of Nitrobacter species to mixed cultures of autotrophic AOB and NOB organisms and to products which combine autotrophic nitrifying bacteria with various species of heterotrophic bacteria. Past studies have generally shown these mixes to be ineffectual but have not elucidated specific reasons for their poor performance (4, 15).”
No final do seu artigo Havonec, Taylor, Blakis, Delong não viram nenhuma evidência de que as bactérias efetivamente cresceram no aquário e mencionam que a pequena variação que ocorreu na introdução do acelerador provavelemnte foi devido à adição de vitaminas e minerais presentes na solução do acelerador.
“Results regarding the beneficial effects of the addition of a bacterial additive containing Nitrobacter species were equivocal. While nitrite levels in treated aquaria decreased earlier than those in nontreated aquaria, there was no evidence that Nitrobacter species were actively growing in these aquaria.”
Na tese de mestrado(3) de Rodrigo Costa da Cruz pela Universidade Técnica de Lisboa ele faz uma grande análise sobre vários desses aceleradores de biologia e no final da parte que analisa a capacidade de nitrificação ele diz:
“With respect to the other tested NI, all of them presented always significantly lower activities or even no activity at all. In particular, it was not possible to find any activity in the JBL product; FilterStart. Even though this product is advertised as containing living bacteria (non-specified) no special type of cold storage is recommended.”
Um dos textos mais antigos encontrados de autoria de Timmermans& Gerard(4) mostra a ineficiência das suspensões para “quebrar sedimentos orgânicos” e evidência que isso só é possível se o meio permitir( houver condições ideias no aquário):
“L'application de la suspension "conçue pour décomposer les sédiments organiques" s'est révélée sans effet. L'application de la suspension "conçue pour l'enlèvement de l'ammoniaque et des nitrites et pour la réduction des nitrates" n'a pas provoqué, dans nos conditions d'utilisation, d'amélioration notable de la qualité de l'eau. Seules des différences au niveau des nitrites ont été mises en évidence entre bassins traités et témoin, mais il n'est pas établi que cette amélioration relativement sensible soit la conséquence du traitement appliqué.”
No artigo(5) Effect of Treatment with a Commercial Bacterial Suspension on Water Quality in Channel Catfish Ponds, os autores terminam com a seguinte afirmação:
“the bacterial suspension showed a little promise for improving water quality. With the exception of the slight improvement in DO concentration on three sampling dates, no benefits were observed.”
Se aparecer algum defensor dos aceleradores de biologia provavelmente vai citar o texto:
An improved nitrifying enrichment to remove ammonium and nitrite from freshwater aquaria systems”(6).
De fato esse texto mostra que o acelerador estudado teve uma melhora de poucos dias no sistema, porém é muito importante evidenciar que a cultura das bactérias antes de serem inoculadas foram cultivadas em condições ótimos por um tempo que não foi mencionado, o que descaracteriza o uso do produto comercialmente como encontramos nas lojas.
No artigo de Perfettini & Bianchi (7) foi mostrado que a adição de uma cepa de bactérias congeladas tem praticamente o mesmo nível de oxidação que na teste de controle, com uma pequena variação no pico de amônia.
Bower & Turner em seu artigo(8) sobre aceleração de biologia em água salgada começam a sua conclusão mostrando alguns motivos dos aceleradores terem baixa eficiência:
“Nitrifying bacteria in general are comparatively difficult to culture because of their tendency to form aggregates embedded in a slime matrix on solid surfaces and, more importantly, because of their slow growth. Like other chemolithotrophs, nitrifiers obtain very little free energy from the oxidation of their respective inorganic substrates; consequently, they are able to synthesize only small quantities of cell matter.”
Carmignani & Bennet(9) conseguiram reduzir o tempo de ciclagem de um aquário quase que pela metade utilizando bactérias de um filtro já estabilizado e funcionando perfeitamente. Utilizar uma mídia já colonizada e ativa foi a única maneira de reduzir efetivamente o tempo de ciclagem. Carmignani & Bennet concluem seu artigo assim:
“The seeding of new biological filters with bacterial cultures has the advantage of reducing the start-up period of new culture systems. Under the conditions employed, the activation time of the seeded filters was reduced substantially. In addition, seeding appears to reduce the maximum concentrations of NH3-N and N02-N achieved prior to filter activation.”
Assim sendo, a eficiência dos aceleradores de biologia é posta em cheque devido a vários fatores como condições químicas e físicas do aquário, metabolismo das bactérias e condições de armazenamento do produto.
Nós da Aquários Sobrinho apenas conseguimos um apoio científico para o que constatamos em nossa observação prática por todos esses anos e tentamos por meio deste texto esclarecer às pessoas sobre alguns produtos caros que são vendidos como milagrosas soluções sem real necessidade e eficiência comprovada.
1) valuation of nitrifying bacteria product to improve nitrification efficacy inrecirculating aquaculture systems David D. Kuhn , David D. Drahos , Lori Marsh , George J. Flick Jr.
(2) Nitrospira-Like Bacteria Associated with Nitrite Oxidation in Freshwater AquariaTIMOTHY A. HOVANEC, LANCE T. TAYLOR, ANDREW BLAKIS, AND EDWARD F. DELONG.
(3) Nitrification and oxidation of carbon sources and nitrogen removal in ammonia rich effluents. Rodrigo Costa da Cruz.
(4) OBSERVATIONS SUR L'UTILISATION EN ETANGSDE SUSPENSIONS BACTÉRIENNES DU COMMERCE. J.A. TIMMERMANS & P. GERARD.
(5) Effect of Treatment with a commercial bacterial suspension on water quality in channel catfish ponds. Claude E.Boyd, William D. Hollerman, John A. Plumb and Mohamed Saeed.
(6) An improved nitrifying enrichment to remove ammonium and nitrite from freshwateraquaria systems .R. Grommen , I. Van Hauteghem , M. Van Wambeke , W. Verstraete.
(7) The comparison of two simple protocols designed to initiate and stimulate ammonia oxidation in closed aquaculture systems. Joe Perfettini and Micheline Bianchi.
(8) EVALUATION OF TWO COMMERCIAL NITRIFICATION ACCELERATORS IN CLOSED SEAWATER CULTURE SYSTEMS. CAROL E. BOWER and DAVID T. TURNER.
(9) RAPID START-UP OF A BIOLOGICAL FILTER. IN A CLOSED AQUACULTURE SYSTEM. G.M. CARMIGNANI and J.P. BENNETT