Påvirker fôropptak hos Niltilapia eller en forurenset algekultur Chlorella sorokiniana’s kapasitet som biofilter?

Abstract

Den encellede grønnalgen Chlorella sorokiniana har potensial til å erstatte konvensjonell bruk av nitrogenoksyderende bakterier i biofilter for å fjerne ammoniakk fra fiskens proteinkatabolisme i resirkulerte akvakultursystemer (RAS). I konvensjonelle RAS blir ammoniakk (NH3) nitrifisert til nitritt (NO2-) som så nitrifiseres til nitrat (NO3-) som akkumuleres i vannet. Chlorella sorokiniana tar opp NH3 og inkorporerer det i aminosyrene. Fosfater er et begrensende næringsstoff for algeveksten, det er funnet en sterk lineær korrelasjon mellom gjødsling med fosfat (PO43- ) og evne til å fjerne NH3. Fosfater og kationiske elementer (Ca++, Mg++ og Zn++) blir også bundet i biomassen. Via fotosyntetisk aktivitet binder algene karbon fra HCO3- og holder pH stabilt høyere etter fôring. Reduseringen av hydrogen ioner (H+) senker graden av toksisk ammonium (NH4 +) i vannet. Målet for denne studien var å se på om et forurenset algemiljø eller fôropptak hos Niltilapia (Oreochromis niloticus) hadde en påvirkning på Chlorella sorokinianas kapasitet for fjerning av ammoniakk fra fiskens proteinkatabolisme. Tolv tanker med én Niltilapia (68 g til 187 g) i hver tank var tilknyttet hver sin bioreaktor. Bioreaktoren bestod av en 7m klar plastslange, limt sammen til spiraler i ett LED belyst, aluminiums-kledd kammer. Før forsøksstart ble alle tankene overmettet med PO4 3- og fisken ble fôret 80% av metthetsfølelsen. Halvparten av tankene hadde en antatt forurenset algekultur, mens den andre halvparten hadde en nyetablert ren kultur med Chlorella sorokiniana. Konsentrasjonen av NH3, og NO2- ble målt hver time i fem timer etter fôring. PO43- -konsentrasjonen ble målt før fôring og etter fem timer. PO4 3- ble nyttiggjort i stor grad observert ved en halvering i konsentrasjon fra 2.20 til 1.24 mg/L. En toveis ANOVA påviste ingen signifikante korrelasjoner mellom ren og forurenset algekultur og konsentrasjon av NH3 (P>0.12) og PO4 3- (P>0.46). Gjennomgang av preparater i mikroskop viste en forskyvning av fremmede organismer, og sterk algevekst i den forurensete algekulturen ved gjødsling. Det var heller ingen signifikant lineær korrelasjon mellom fôropptak og fjerning av NH3 (P>0.34) og PO4 3- (P>0.10) i spennet 0.4 g til 2.3 g. Forurenset algekultur eller varierende fôringsmengde hadde ingen effekt på Chlorella sorokinianas evne til å fjerne NH3.