Bacteriën in vis helpen bij denitrificatie

In de Nederlandse aquacultuur wordt ongeveer 45% van het eiwit in het voer omgezet tot eiwit in de vis, het overige deel scheidt de vis uit. Deze uitscheiding vindt vooral plaats in de vorm van ammonium (NH4+) en ammoniak (NH3). Omdat ammoniak al in een lage concentratie giftig is voor vissen, moet dit uit het water worden verwijderd. Dit kan via denitrificatie, waarbij ammonium en ammoniak worden omgezet. Hoe dit proces in zijn werk gaat, is te lezen in het vakblad Aquacultuur.  

Twee bacteriesoorten 

Uit het promotieonderzoek van Wouter Mes blijkt dat de bacteriën in de kieuwen van de genoemde vissen 19 tot 38% van het afvalstikstof kunnen laten vervliegen. Daarbij gaat het om minstens twee verschillende bacteriesoorten van de Nitrosomas-familie. “Het omzettingsproces kan ook niet door één micro-organisme gedaan worden. De ene soort zet ammonium om in nitriet, de tweede zet dat weer om in stikstofgas”, legt onderzoeker Maartje van Kessel uit. 

Sturen op stikstof 

Uit hetzelfde onderzoek blijkt dat de viskweker via het voerregime kan sturen op de hoeveelheid stikstof die in het water terecht komt. En daarmee op de mate van waterzuivering die nodig is. Dat kan goed nieuws zijn met steeds strengere eisen aan waterzuivering en daarmee hogere kosten voor de aquacultuur. 

Minder waterzuivering nodig  

Viskwekers willen graag weten hoe efficiënt vissen hun voer benutten. Onderzoeker Mes: “De gangbare gedachte is: wat je aan stikstof met voer erin stopt, meet je terug in de vis of in het water.” Maar dat blijkt in de praktijk niet zo te zijn. Als de visgroei en het gemeten stikstof uit het water bij elkaar wordt opgeteld, matcht dit niet met het totale stikstofaanbod via het voer. Er verdwijnt stikstof, in de vorm van gas naar de lucht. Uit eerdere onderzoeken blijkt dat dit 30% is, wat overeenkomt met de 19 tot 38% die in het promotieonderzoek wordt gevonden. “Die bandbreedte van 19 tot 38% is de variatie die we zien tussen verschillende experimenten, aangezien we uiteenlopende soorten voer en voederregimes gebruiken,” legt Mes uit. Voor de aquacultuur met vis in een gesloten systeem scheelt het verdwijnen van stikstof naar de lucht in de waterzuiveringscapaciteit. 

Invloed via voeding 

Via het voerregime kan de viskweker invloed uitoefenen op de vorming van de hoeveelheid stikstofgas. Karpers die zelf hun voer kunnen regelen eten meer dan soortgenoten die twee keer per dag een afgepaste portie krijgen. Omdat de dieren meer eten, produceren ze ook meer ammonium en ammoniak. Bij de karper zien de onderzoekers dat de bacteriën in de kieuwen efficiënter stikstofgas maken als er meer ammonium in het water zit. Onderzoeker Van Kessel: “Je kunt dus via het voederregime sturen op hoeveel stikstof er in het water terechtkomt, en je via waterzuivering moet verwijderen.” Het is niet bekend of dit ook bij andere vissoorten zo werkt.