水槽内で起こっている現象まとめ 窒素循環・濾過サイクル・立ち上げ
水槽内で具体的に何が起こっているのか
改めて調べてみました。
基本的にこの流れが分かっていれば
ここまでややこしい話は
必要ないと思います。
ほぼ自分メモのような状態ですし
ぼちぼち細かい話になるので
面倒くさい方はスルーしてください。
なんなら最後のまとめへどぞー。
ここの記事は
・学術書
・研究結果
などを参考にして書いています。
- 窒素循環１ アンモニアの前に起こっている事 ➀：タンパク質～アミノ酸
- 窒素循環１ アンモニアの前に起こっている事②：アミノ酸～アンモニア
- 窒素循環２：アンモニア～亜硝酸～硝酸
- 窒素循環３：脱窒 硝酸～分子状窒素へ
- まとめ
窒素循環１ アンモニアの前に起こっている事 ➀：タンパク質～アミノ酸
タンパク質：Wikipedia
・アミノ酸が数１０～数１００万集まったもの
・窒素を含む有機物
☆水槽内におけるタンパク質
・生体の死骸
・餌の食べ残し
・バクテリアの死骸
・枯れた水草 etc…
〇枯草菌によりタンパク質がアミノ酸に分解
・土壌、植物に存在
・好気性
・最適生育温度は２５～３５℃
・タンパク質分解酵素を生産
⇒ タンパク質をアミノ酸に分解
☆水槽内における枯草菌
・底床
※これを考えると栄養系・吸着系問わず
ソイルの立ち上げの方が早い理由が分かりますね。
低温すぎると活性が低く立ち上げが遅れるかも。
窒素循環１ アンモニアの前に起こっている事②：アミノ酸～アンモニア
・アミノ酸の一種
・グルタミン酸が多く繋がると粘性物質
ポリグルタミン酸になる
※これが水のとろみの原因だったりして？
（これは単なる個人的想像です）
➀アミノ基転移：Wikipedia
アミノ基転移酵素の働きにより
アミノ基転移を繰り返すと
最終的にほとんどが
⇒ グルタミン酸になる
②酸化的脱アミノ
・水素を奪って酸化する酵素
☆水槽内（窒素循環）における脱水素酵素
・グルタミン酸シンターゼ
（酸化的脱アミノ反応）
水素とアミノ基がくっついて
⇒ アンモニアとα-ケトグルタル酸が生成
※α-ケトグルタル酸は窒素を含まない
有機化合物なんですが
水槽内におけるα-ケトグルタル酸の役割は
あるのかどうかも分かりません。
窒素循環２：アンモニア～亜硝酸～硝酸
・ アンモニア酸化細菌
⇒ 亜硝酸へ
硝酸菌：Wikipedia
硝酸菌(ニトロばくったー)により亜硝酸を酸化
⇒ 硝酸へ
窒素循環３：脱窒 硝酸～分子状窒素へ
通性嫌気性菌：Wikipedia
通性嫌気性菌が嫌気環境で
硝酸呼吸によりを硝酸塩を使用し
・一酸化窒素
・亜酸化窒素
・窒素
などとして放出。
〇通性嫌気性菌の特徴
・酸素が存在する好気的環境の場合
⇒ 好気的呼吸
・酸素がない嫌気的環境の場合
⇒ 発酵によりエネルギーを得る
好気呼吸時より効率は落ちる
・嫌気的環境で硝化イオンがある場合
⇒ 硝酸塩呼吸
発酵エネルギーより効率は上がる
まとめ
人間の体も含め地球の生態に
起こっている窒素循環を
水槽環境に照らし合わせてみます。
などなどを用意ししばし待つ
⇒ タンパク質などの
更に待つ
⇒ 最も還元された形態のアンモニウムイオン
最も酸化された形態の硝酸イオン
これらの無機窒素化合物が存在するようになる
立ち上げ完了
⇒ 無機窒素から再び有機物～
有機窒素化合物～無機窒素化合物へ
これらの窒素化合物の循環を窒素循環と言うようです。
こうやってずーっと追ってくると
還元・循環という言葉が
すんなり入ってくる気がします。
水槽内は生体の体内そのものですね。
人間の場合アンモニアは外に排出されますが
体内で起こっている事は
ほぼ同じなんだと思います。
アンモニア～硝酸の流れで
ずっと酸化を繰り返しているのを見ると
酸素の重要性も改めて感じました。
分かりづらかったり
まとめ方が下手だったらすみません。
調べていくうちに
付随して色々な問題解決に繋がるのでは？
という気もしています。
頭で理解するのと
実際に水槽環境が上手くいくのとは
また違う気がしますが
これからのアクアリウム生活に
きちんと繋がれば良いですねぇ。
