Nitriti in acquario: Come si formano e come difendersi

L’avvelenamento da nitriti in acquario è un argomento molto importante per salvaguardare la salute dei nostri pesci. Ormai sappiamo tutti, chi più chi meno, che dietro la scritta “NO2-” c’è un valore pericoloso che può uccidere qualsiasi specie, dai più piccoli Caracidi, come Neon e Cardinali fino ai grandi Ciclidi come scalare e discus. Vediamo di capire perché, cercando possibili rimedi in caso di esposizione a valori dell’acqua alti di questo ione.

Nitriti in acquario: Come si formano e come difendersi

Nitriti in acquario: Come si formano e come difendersi

Nitriti in acquario

Ovviamente essi non compaiono dal nulla ma sono originati dall’attività di alcuni batteri che rientrano in un discorso più ampio sul ciclo dell’azoto. In questa sede ci basta sapere che l’ammonio e l’ammoniaca (NH4+/NH3), derivanti dalla decomposizione microbica delle sostanze di rifiuto nel nostro acquario, vengono trasformati in nitriti dai batteri del ceppo Nitrosomonas.

Sentiamo spesso parlare di loro (assieme ai cugini Nitrobacter che convertono i nitriti in nitrati) perchè importanti nella filtrazione biologica dell’acqua, ma nessuno mai dice il perchè; o meglio, il perchè lo sappiamo, ma non tutti sanno cosa c’è realmente dietro!! Infatti, non è che noi siamo così simpatici a questi batteri tanto che ci liberano la vasca dall’ammoniaca in tutta amicizia… Essi infatti sono dei microrganismi CHEMIOAUTOTROFI. Cosa vuol dire? Bene per spiegarlo facciamo alcuni esempi:

  • Noi e gli animali in generale (rimaniamo nel campo del macroscopico) siamo ETEROTROFI, ossia, per recuperare energia, dobbiamo cibarci di sostanze organiche (proteine, acidi grassi e zuccheri) prodotte o da altri animali o dalle piante acquatiche o dal paninaro sotto casa
  • Le piante non possono andare in giro per cibarsi e per recuperare energia compiono la fotosintesi sfruttando l’energia solare per trasformare la CO2 in composti organici (processo di organicazione); si dice quindi che sono AUTOTROFE e più precisamente FOTOAUTOTROFE in cui il prefisso foto- sta ad indicare che traggono l’energia per l’organicazione dalla luce
  • I batteri visti prima sono chemioautotrofi e questo vuol dire che devono prodursi da soli le sostanze organiche per vivere (autotrofi) ma che in questo caso l’energia per organicare la CO2 è di origine chimica e non luminosa (chemio-)

E da dove recuperano questa energia? Proprio a partire dall’ossidazione dell’ammoniaca in nitriti mediante un processo detto nitrosazione. Tra tutti i Nitrosomonas, i più diffusi sono i N. europaea winogradsky; sono aerobi (hanno bisogno di ossigeno per portare a termine questo processo), di forma bastoncellare, sono immobili e vivono nei terreni e nelle acque in un range di temperatura acquario tra 5 e 30 °C e a pH compreso tra 5,8 e 8,5.

Ma vediamo ora nel dettaglio la reazione di nitrosazione (vi avviso, mi sentirete fare nomi difficili, ma non vi preoccupate, smetterò subito!): essa si divide in due reazioni successive, nella prima un’enzima (chiamato monossigenasi) servendosi di una molecola di ossigeno (O2) ossida l’ammonio.

Per ogni molecola di ammonio ossidata in nitrito, si ha un trasferimento di 6 elettroni (mediante appositi enzimi) che interverranno nel processo di fissazione (quindi organicazione) della CO2. Qui poi interverranno i Nitrobacter che trasformeranno i nitriti in nitrati (NO3-), ma questa è tutta un’altra storia.

Metabolismo

Dunque, abbiamo visto chi li produce, ma da cosa in effetti questi batteri traggono l’ammonio per il loro metabolismo? Una scorretta manutenzione della vasca, un’eccessiva alimentazione o il sovrappopolamento dell’acquario causano un aumento delle sostanze organiche che decomponendosi origineranno l’ammonio da cui poi si otterranno i nitriti: per la legge della conservazione della massa (se non erro, del buon Lavoisier), più reagenti forniamo e più prodotti otterremo!! E non solo, se il filtro per acquario non è perfettamente maturo, non ci saranno i Nitrobacter a sufficienza per eliminare i nitriti in eccesso!!

Tossicità dei Nitriti

Sappiamo che i nitriti (NO2-) sono tossici e lo sono già a concentrazione di 0,2 mg/l, ma come si esplica la loro tossicità? Essi hanno una struttura molecolare simile a quella dell’ossigeno (O2) e per questo entrano in competizione per il legame al ferro dell’emoglobina (la proteina dei globuli rossi deputata al trasporto dell’ossigeno nel sangue). Il risultato sarà un legame molto più stabile di questo ione alla proteina e le cellule, non ricevendo ossigeno a sufficienza, inizieranno a morire. Per questo motivo i pesci “soffocano” anche in normale presenza di ossigeno e tenderanno istintivamente a salire a galla boccheggiando in modo più frequente per cercare di ossigenare i propri tessuti.

Scendendo più nel tecnico, l’atomo di ferro che si trova al centro del gruppo funzionale dell’emoglobina viene ossidato (per chi mastica chimica, passa da +2 a +3) e l’emoglobina diviene METAEMOGLOBINA perdendo la capacità di legare l’ossigeno. Quando più del 65% dell’emoglobina totale si converte a metaemoglobina si ha la morte dell’organismo. Oltre ai danni al sistema circolatorio (come abbiamo appena visto), essi provocano alterazioni al sistema immunitario indebolendo i pesci e rendendoli inclini a contrarre infezioni e patologie (quali l’Ichthyophthiriasi) e ad organi quali fegato e branchie (il primo implicato nella detossificazione dell’organismo e le seconde nella respirazione sistemica).

Il quadro fin qui descritto è molto preoccupante, ma in caso di prime avvisaglie del fenomeno, possiamo agire per tentare di arginare i danni il più possibile:

  1. Eseguendo cospicui cambi di acqua per cercare di diluire la concentrazione dei nitriti
  2. Aerare l’acqua con l’ausilio di un aeratore
  3. Si possono anche utilizzare prodotti ad hoc facilmente repribili nei negozi di acquariofilia;
  4. Usare il blu di metilene: esso è un composto fortemente riducente che viene utilizzato per diminuire la quantità di metaemoglobina circolante poichè è in grado di ridurre lo ione ferro (da +3 a +2) facendogli così recuperare la funzionalità e quindi permettendo nuovamente il trasporto dell’ossigeno

Prevenzione

Come sempre la prevenzione è la migliore arma ed è indispensabile assicurarsi che il filtro sia ben maturo prima di inserire i nostri primi pesci e che sia sufficientemente “grande” e ben colonizzato dai batteri che compiono la nitrosazione, in modo da poter sopportare l’intero carico organico dell’acquario. Inoltre la presenza di numerose piante aiuta a smaltire i nitrati (NO3-) prodotti da questi batteri prima che si verifichi una condizione nota come eutrofizzazione (dal greco, buon nutrimento) che indica una condizione di ricchezza di sostanze nutritive, in particolare una sovrabbondanza di nitrati e fosfati, che potrebbero favorire un’esplosione algale indesiderata.

Conclusioni sui nitriti in acquario

Concludo uscendo un attimo dall’acquario e considerando il corpo umano. Perché? Perché nitriti e nitrati sono pericolosi anche per noi, in particolare sono dei cancerogeni!! Essi vengono usati, sopratutto nelle industrie di insaccati, come conservanti, oltre che trovarsi naturalmente in molti vegetali. Il loro uso è per nostra fortuna regolamentato da leggi ferree (specie nel nostro Stato, cosa che può sembrare strana!) ma dobbiamo stare attenti ad evitare assunzioni elevate di tali alimenti (20ppm al consumo): i nitrati nell’intestino vengono ridotti, ad opera della flora intestinale, a nitriti i quali passano nel sangue (dove possono dare metaemoglobinemia), vengono eliminati con la saliva e qui finiscono nello stomaco dove si combinano con le ammine secondarie derivanti dai gruppi proteici per dare le nitrosammine che sono cancerogene in quanto possono “alchilare” (lo so, avevo promesso già qualche paragrafo fa di non parlare più difficile, chiedo venia) le basi azotate che compongono il DNA inducendone la rottura!! Con questo non voglio però creare inutili allarmismi e/o far evitare di comprare salumi vari, ma solo ricordare che una buona alimentazione (oculata nelle dosi e nella varietà) ci permette di vivere sani e di poterci godere più a lungo i nostri acquari.

Articolo di: PierMastro

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