Tierarztl Prax Ausg K Kleintiere Heimtiere 2003; 31(04): 244-249
DOI: 10.1055/s-0037-1622361
Heim-/Zootiere
Schattauer GmbH

Stickstoffmetaboliten in der Aquarien- und Teichfischhaltung

Entstehung, Eliminierung und veterinärmedizinische BedeutungNitrogen metabolites in ornamental and pond fishkeepingOrigin, elimination and veterinary relevance
Jutta Etscheidt
Further Information

Publication History

Publication Date:
04 January 2018 (online)

Zusammenfassung:

Die erfolgreiche Haltung von gesunden und vitalen Fischen im Aquarium oder im Teich hängt in entscheidendem Maße von der Wasserqualität ab. Neben vielen anderen Parametern, wie z. B. pH-Wert und Temperatur, muss vor allem den toxischen Stickstoffmetaboliten besondere Beachtung geschenkt werden. Sie sind Abkömmlinge des Proteinabbaus und können als Ammonium bzw. Ammoniak, Nitrit und Nitrat im Wasser gemessen werden. Besonders Ammoniak und Nitrit haben schon in niedrigen Dosen negativen Einfluss auf die Gesundheit der Fische. Der erste Teil dieses Artikels beschäftigt sich mit den pathophysiologischen Auswirkungen dieser Stickstoffkontaminationen im Fischorganismus und nennt Grenzwerte für eine tierschutzgerechte Haltung. Die fischtoxischen Stickstoffmetaboliten Ammoniak und Nitrit können über verschiedene Zwischenstufen durch spezialisierte Bakteriengattungen abgebaut und das Wasser damit entgiftet werden. Für Fische, die in dem geschlossenen Wasserkreislauf eines Aquariums oder eines Teiches gehalten werden, ist dieser als Nitrifikation bekannte Prozess lebenswichtig. Ein Ausfall der Bakterientätigkeit kann innerhalb kürzester Zeit zu einem Totalverlust des Fischbestandes führen. Um einen ungestörten Ablauf der Nitrifikation zu gewährleisten, ist es von Bedeutung, die Milieuvoraussetzungen der Nitrifikationsbakterien zu kennen und zu optimieren. Der zweite Teil des Artikels nennt Faktoren, die es in diesem Zusammenhang zu beachten gilt. Durch professionelles Management lassen sich Ammoniak-und Nitritkonzentrationen senken und Fischverluste vermeiden.

Summary:

The maintenance of an aquarium or a pond with healthy and vital fish depends to a large degree upon the quality of the water. In addition to many other parameters, such as pH-value or temperature, special attention must be paid to nitrogen compounds that are toxic to fish. They origin from metabolized protein substances and can be measured as ammonium, nitrite and nitrate concentrations. Specially ammonia and nitrite have a negative influence on the health of fish even in very small concentrations. The first part of this article demonstrates the pathophysiological effects of these nitrogen compounds in fish and mentions the limits in regard to animal welfare. Ammonia and nitrite as toxic nitrogen containing compounds can be removed by specialized bacteria thus helping to detoxicate the water. For fish living in the closed circulation system of an aquarium or a pond this process called nitrification is essential. A failure of bacteria function could lead to a total loss of the stock. That makes it absolutly necessary to know and optimize the conditions for nitrifying bacteria. The second part of this article gives a list of important factors that should be taken into consideration. Professional management can help to reduce the concentration of toxic nitrogen compounds and the mortality of fish as well.

 
  • Literatur

  • 1 Arillo A, Margiocco C, Medodia F, Mensi P. et al. Ammonia toxicity mechanism in fish: studies on rainbow trout. Ecotoxicology and Environment Safety 1981; 05: 316-28.
  • 2 Batchelor SE, Cooper M, Chhabra SR, Glover LA. et al. Cell density-regulated recovery of starved biofilm populations of ammonia-oxidizing bacteria. Appl Environ Microbiol 1997; 63: 2281-6.
  • 3 Bauer R. Erkrankungen von Aquarienfischen. Berlin: Parey; 1991
  • 4 Colt JE, Ludwig R, Tchobanoglous G, Cech junJ. The effects of nitrite on the short-term growth and survival of channel catfish Ictalurus punctatus . Aquaculture 1981; 24: 111-22.
  • 5 Colt JE, Armstrong DA. Nitrogen toxicity to crustaceans, fish and molluscs. Bio-Engineering Symposium for Fish Culture. 1981. FCS Publ. 1: 34-47.
  • 6 Eissa MG. Über die Wirkung von Fischfutterresten in der Aquarienkultur auf die Änderungen des pH-Wertes und Anreicherung des Wassers mit Ammoniak, Ammonium und Nitrat unter unbelüfteten und belüfteten Versuchsbedingungen. Arch Hydrobiol 1983; 98: 327-43.
  • 7 Emmerson K, Russo RC, Lund RE, Thurston RV. Aqueous ammonia equilibrium calculations: effect of pH and temperature. J Fish Res Board Can 1975; 32: 2379-83.
  • 8 Engelhardt A. Krankheits-und Todesursachen bei Zierfischen – Häufigkeit und Bedeutung. Berl Münch Tierärztl Wschr 1992; 105: 187-92.
  • 9 Etscheidt J. Süßwasseraquaristik und tierärztliche Praxis. Teil 1: Grundlagen der Süßwasseraquaristik. Tierärztl Prax 1992; 20: 93-7.
  • 10 Frakes T, Hoff FH. Effect of high nitrate-N on the growth and survival of juvenile and larval anemone fish, Amphiprion ocellaris . Aquaculture 1982; 29: 155-8.
  • 11 Frickinger KA. Kleine Zierfischzucht. Melle: Tetra; 1991
  • 12 Gelineau A, Medale F, Boujard T. Effect of feeding time on postprandial nitrogen excretion and energy expenditure in rainbow trout. J Fish Biol 1998; 52: 655-64.
  • 13 Gratzek JB. An overview of ornamental fish diseases and therapy. J Small Animal Pract 1981; 22: 345-66.
  • 14 Haug RT, McCarty PL. Nitrification with submerged filters. J Water Pollut Control Fed 1972; 44: 2086-102.
  • 15 Hoffmann R. Persönliche Mitteilung. 1994
  • 16 Hosang W, Bischof W. Abwassertechnik. Stuttgart: Teubner; 1998
  • 17 Huey DW, Simco BA, Criswell DW. Nitrit-induced methemoglobin formation in channel catfish. Trans Am Fish Soc 1980; 109: 558-62.
  • 18 Knowles G, Downing AL, Barrett MJ. Determination of kinetic coefficients for nitrifying bacteria in mixed culture with the aid of an electronic computer. J Gen Microbiol 1965; 38: 263-78.
  • 19 Körting W. Der Ammoniakgehalt im Wasser und sein Einfluß auf den Fisch. In: Fisch und Umwelt 2. Reichenbach-Klinke Hund, Hrsg. Stuttgart: Fischer; 1976
  • 20 Lachner A. Ammoniak als Stoffwechselprodukt beim Fisch unter besonderer Berücksichtigung der Ammoniakstickstoffausscheidung bei Stress-Situationen. In: Probleme der Ernährung und Haltung von Süßwasserfischen im Intensivbetrieb. Liebmann H. Hrsg. München: Oldenbourg; 1972
  • 21 Leibovitz L. Establishing and maintaining a healthy aquatic environment. JAVMA 1980; 176: 1234-8.
  • 22 Lewis WM, Morris DP. Toxicity of nitrite to fish: a review. Trans Am Fish Soc 1986; 115: 183-5.
  • 23 Lloyd R, Orr LD. The diuretic response of rainbow trout to sublethal concentrations of ammonia. Water Res 1969; 03: 335-44.
  • 24 Mommsen TP. Metabolism of the fish gill. In: Fish Physiology, Vol X. Hoar WS, Randall DJ. ed. London: Academic Press Inc; 1984
  • 25 Navarro E, Degrange V, Bardin R. Genetic structure of natural populations of nitrobacter in an aquatic environment. Hydrobiologia 1995; 300: 43-8.
  • 26 Palachek RM, Tomasso JR. Nitrite toxicity to fathead minnows: effect of fish weight. Bull Environ Contam Toxicol 1984; 32: 238-42.
  • 27 Parker NC, Davis KB. Requirements of warmwater fish. Bio-Engineering Symposium for Fish Culture. 1981. FCS Publ. 1: 21-8.
  • 28 Ramsch B. Der pH-Wert und seine Meßverfahren – Teil 1. Das Aquarium 1997; 03: 50-4.
  • 29 Randall D, Lin H, Wright PA. Gill water flow and the chemistry of the boundary layer. Physiol Zool 1991; 64: 26-38.
  • 30 Redner BD, Stickney RR. Acclimation to ammonia by Tilapia aurea . Trans Am Fish Soc 1979; 108: 383-8.
  • 31 Reichenbach-Klinke HH. Investigations on the influence of ammonia content on the fish organism. Arch Fischereiwiss 1967; 17: 122-32.
  • 32 Russo RC, Thurston RV, Emerson K. Acute toxicity to rainbow trout: effects of pH, nitrite species and anion species. Can J Fish Aquat Sci 1981; 38: 387-93.
  • 33 Schaefer B, Harms H. A case study on the oxygen budget in the freshwater part of the Elbe. Arch Hydrobiol 1995; 110: 77-82.
  • 34 Schramm A, Larsen LH, Revsbech NP, Amann RI. Structure and function of a nitrifying as determined by microelectrodes and fluorescent oligonucleotide probes. Wat Sci Tech 1997; 36: 263-70.
  • 35 Scott PW. Ornamental fishkeeping and the veterinary surgeon. J Small Anim Pract 1981; 22: 331-9.
  • 36 Sellner BR. Nitrifikation im Aquarium, Teil 1. DATZ 1997; 11: 742-4.
  • 37 Sellner BR. Nitrifikation im Aquarium, Teil 2. DATZ 1997; 12: 802-6.
  • 38 Sharma B, Ahlert RC. Nitrification and nitrogen removal. Water Res 1977; 11: 897-925.
  • 39 Smart GR. Investigations of the toxic mechanisms of ammonia to fish – Gas exchange in rainbow trout exposed to acutely lethal concentrations. J Fish Biol 1978; 12: 93-104.
  • 40 Smith CE, Piper RG. Lesions associated with chronic exposure to ammonia. aIn: The Pathology of Fishes. Madison: University of Wisconsin Press; 1975
  • 41 Sousa RJ, Meade TL. The influence of ammonia on the oxygen delivery system of the coho salmon hemoglobin. Comp Biochem Physiol 1977; 58: 23-8.
  • 42 Steffens W. Grundlagen der Fischernährung. Jena; Fischer; 1985
  • 43 Stehr G, Böttcher B, Dittberner P, Rath G. et al. The ammonia-oxidizing nitrifying populations of the River Elbe estuary. Microbiol Ecology 1995; 17: 177-86.
  • 44 Stein LY, Arp D J, Hymann MR. Regulations of the synthesis and activity of ammonia monooxygenase in Nitrosomonas europaea by altering pH to effect NH3-availability. Appl Environ Microbiol 1997; 63: 4588-92.
  • 45 Steineck W. Fischwachstum und Wasserqualität in geschlossenen Systemen in Abhängigkeit von Filtermethode und Besatzstärke. Dissertation. Stuttgart: Universität Hohenheim; 1985
  • 46 Stenstrom MK, Poduska RA. The effect of dissolved oxygen concentration on nitrification. Water Res 1980; 14: 643-9.
  • 47 Thurston RV, Russo RC, Smith CE. Acute toxicity of ammonia and nitrite to cutthroat trout frey. Trans Am Fish Soc 1978; 107: 361-8.
  • 48 Thurston RV, Russo RC. Ammonia toxicity to fishes. Effect of pH on toxicity of the unionized ammonia species. Environ Sci Technol 1981; 15: 83742.
  • 49 Wedemeyer GA. Effect of rearing conditions on the health and physiological quality of fish in intensive culture. aIn: Fish Stress and Health in Aquacultur. Cambridge: University Press; 1997
  • 50 Williams EM, Melson JA, Heisler N. Cardio-respiratory function in carp exposed to environmental nitrite. J Fish Biol 1997; 50: 137-49.
  • 51 Willich UP. Äußere Einflüsse auf Auftreten, Verlauf und Verlusthöhe von Infektions-und Invasionskrankheiten bei Fischen. Diss, Justus-Liebig-Universität Gießen. 1997