Molibden w akwarium morskim i jego znaczenie

Czym jest MOLIBDEN (Mo)?

Molibden (Mo, łac. molybdenum) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Nazwa pochodzi z grek i od słowa „molybdos” i dosłownie oznacza “podobny do ołowiu“. Molibden jest jednym z najrzadziej występujących pierwiastków na Ziemi, nie występuje w przyrodzie jako wolny metal. Cechuje się srebrzystobiałym kolorem, wysoką twardością i dobrą przewodnością elektryczną. Molibden występuje w związkach chemicznych na różnych stopniach utlenienia, które są składnikami minerałów takich jak: wulfenitu, powellitu czy molibdenitu. Nie jest on  reaktywny chemicznie, znane są również jego 33 izotopy. Podobnie jak wanad, molibden jest metalem przejściowym należącym do grupy pierwiastków tzw. dynamicznych, niezbędnych w wielu procesach enzymatycznych, w cyklu składników odżywczych i w ramach funkcji komórkowych.

Molibden występuje również w wodzie morskiej, należy do grupy mikroelementów, a jego optymalna zawartość w niej wynosi 8-12 μg/l. Jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem przejściowym w oceanie i występuje w warunkach natlenionych na stabilnym poziomie. W przypadku braku wystarczającej ilości tlenu, dochodzi do sytuacji w której molibden  jest  usuwany z oceanu przy jednoczesnym wzbogaceniu go w beztlenowe osady siarczków.

Znaczenie molibdenu (Mo) w wodzie morskiej

Molibden w odniesieniu do innych pierwiastków śladowych występuje w wodzie morskiej w stosunkowo dużej ilości, ma on istotne znaczenie dla organizmów. Korzyści biochemiczne molibdenu są różnorodne i złożone, ponieważ molibden występuje na różnych stopniach utlenienia,  a tym samym obecny jest on w środowisku naturalnym w różnych formach. 

Najlepiej przyswajalną formą molibdenu przez organizmy jest jon molibdenianowy MoO₄^2-. Jest on włączany jako kofaktor molibdenu do niektórych enzymów (kilku etapowo). Molibden uczestniczy w wielu procesach enzymatycznych w cyklu odżywczym i jest aktywatorem dużej ilości enzymów, jak również jest produktem wspierającym przebieg procesów metabolicznych.  Jest składnikiem co najmniej 50 enzymów bakterii m.in. jest kofaktorem większości nitrogenaz zwierząt i roślin (nitorgenaza jest enzymem bakteryjnym związanym z asymilacją* azotu).

Kolejną istotną rolą molibdenu jest jego duży wpływ na zróżnicowane wybarwienia kolorystycznego u koralowców. Odgrywa istotną rolę w kwestii wybarwienia koralowców, najlepszy efekt można uzyskać, gdy w wodzie morskiej obok molibdenu znajduje się również wanad. Dla uzyskania najlepszych efektów,  optymalny stosunek wanadu do molibdenu, wynosi on ok. 1:3 – 1:4. 

Molibden reguluje również toksyczność miedzi u bezkręgowców, przy jego właściwym stężeniu (8-12 μg/l) umiarkowanie podwyższone stężenie miedzi (Cu) jest lepiej tolerowane przez zwierzęta. 

Inną  szczególnie ważną funkcją tego pierwiastka jest ochrona zwierząt przy ekspozycji na  wysoki poziom promieniowania świetlnego. Odpowiednio wysokie stężenie molibdenu pomaga  chronić koralowce przed stresem świetlnym. Stres świetlny u koralowców występują zwłaszcza w silnie oświetlonych zbiornikach lub podczas pracy z dominującą składową promieniowania niebieskiego. Molibden zapobiega szybkiemu „przesuwaniu się” koralowców. 

Badane są również inne aspekty znaczenia molibdenu w wodzie morskiej, m.in. jego izotopów (odmienne postacie atomów pierwiastka chemicznego, różniące się liczbą neutronów w jądrze). Molibden może aktywnie uczestniczyć w wielu procesach biologicznych, a frakcjonowanie jego izotopów w szkielecie koralowca jest prawdopodobnie związane z niektórymi czynnościami biologicznymi. Z doniesień literaturowych wynika, iż wahania dobowe stężenia molibdenu oraz stosunku dwóch jego izotopów w wodzie morskiej są zauważalne i nie przypadkowe przy zmianach: temperatury, pH, zawartości rozpuszczonego tlenu czy zawartości rozpuszczonego węgla nieorganicznego.  Wysokie stężenia molibdenu i niskie stosunki jego dwóch izotopów  zanotowano w ciągu dnia, a niskie stężenia molibdenu i wysoki stosunek dwóch jego izotopów w nocy. Oznacza to, że w nocy koralowce mają tendencję do wchłaniania większej ilości Mo z wody morskiej. Ilość wchłaniania molibdenu w szkielet jest zależna od gatunku koralowca. Najniższą wartość δ98/85Mo odnotowano u Fungia (0,34 ‰), a najwyższą u Acropora sp (1,9 ‰). Dane te sugerują, że frakcjonowanie izotopów Mo w szkielecie koralowca jest związane z czynnościami biologicznymi koralowców, takimi jak oddychanie.  

Problemy związane z nadmiarem oraz niedoborem molibdenu (Mo) w wodzie morskiej

Niskie stężenie molibdenu prowadzi do problemów z przyswajaniem siarki u zwierząt oraz do ograniczenia ich wzrostu. Należy unikać niedoboru molibdenu, ponieważ bez niego nie jest możliwa redukcja azotanów. Zmniejsza się również odporność koralowców na umiarkowane przekroczenie zalecanego poziomu miedzi oraz ich ochrona przed intensywnym światłem. 

Maksymalny efekt korzyści dla zwierząt osiąga się już przy zawartości molibdenu  ok. 10-12 µg/l. Dalszy wzrost stężenia molibdenu nie daje żadnej korzyści.

Natomiast, wysoki poziom molibdenu może sprzyjać wzrostowi cyjanobakterii przy braku inhibitorów i przy zbyt wysokim obciążeniu organicznym. Jednak sama wysoka zawartość molibdenu nie jest za to odpowiedzialna. Badania naukowe wskazują iż molibden ma niską toksyczność względem wielu gatunków morskich zwierząt a także mikroalg I. galbana  czy okrzemki Phaeodactylum tricornutum.

Jak chronić akwarium?

Należy regularnie kontrolować zawartość molibdenu i utrzymywać go na właściwym poziomie. Zalecamy abyś utrzymywał molibden na poziomie 8 – 12 μg/l, przy czym optymalna wartość jaką rekomendujemy to 10 mg/L. Taki poziom molibdenu w wodzie morskiej  zapewnia zwierzętom zdrowie oraz  piękne wybarwienie.

Najbardziej dokładną i wiarygodną metodą oznaczenia molibdenu jest analiza ICP-OES. Technika atomowej spektrometrii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukowanej – ICP-OES (ang. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry) jest najdokładniejszą metodą analityczną w analizie składu pierwiastkowego  wody morskiej.

Indykatory nieprawidłowego poziomu molibdenu  (Mo) w akwarium morskim

Niedobór:

• Słaby wzrost  
• Matowe kolory
• Obniżona odporność na stres świetlny

Nadmiar:

• Wzrost sinic
  

Rekomendacje

Aby zapewnić odpowiedni poziom molibdenu w akwarium powinieneś systematycznie go badać oraz zadbać o jego właściwy poziom (8–12 µg/l). 

W przypadku molibdenu mówimy o przedawkowaniu dopiero w momencie gdy wartości jego osiągają lub przekraczają  40–50 µg/l. Dopiero wartości na tym poziomie mają znaczenie dla zwierząt w akwarium morskim. Najczęstsze przyczyny przekroczenia zalecanego poziomu molibdenu: zbyt duże dawki podawanych płynów (sprawdź parametry dozowania na pompach dozujących), nieprawidłowo przygotowana sól, źródła naturalne takie jak plankton i mrożonki lub mieszanki paszowe.

Znajdź i wyeliminuj przyczynę problemu oraz obniż wartość tego parametru w wodzie.  Wykonaj do 6 podmian. Zalecane jest, aby podczas każdej podmiany wymienić około 15% objętości wody z akwarium, aż do momentu osiągnięcia zalecanej wartości tego parametru. Woda przygotowana do podmiany musi charakteryzować się odpowiednim poziomem zasolenia docelowego. Użyj soli o właściwych parametrach i składzie odpowiednim do przeprowadzenia testu ICP. Innymi alternatywnymi sposobami na obniżenie zawartości molibdenu jest  węgiel aktywny jak również  adsorbery na bazie aluminium.

 W przypadku gdy poziom molibdenu  jest poniżej 8 µg/l, zalecamy w celu wyrównania jego poziomu użyć produkty zawierające ten pierwiastek. Aby zapewnić stały poziom molibdenu w akwarium morskim rekomendujemy systematyczne uzupełnianie tego pierwiastka w zależności od obsady koralowców w Twoim akwarium.

*Asymilacja, inaczej przyswajanie. Organizmy mają możliwość w procesie przemian substancji i materiałów pobranych z otoczenia na substancje dla własnych potrzeb