blub und weg

Jeder Aquarianer weiß ja, dass Nitrit giftig für seine Fische ist, aber warum eigentlich?

Direkte Wirkung

Nitrite können Fische direkt schädigen  oder indirekt durch Stress. Es handelt sich dabei um eine sehr reaktionsfähige Substanz,  die in der Lage ist andere Stoffe zu oxidieren. Nitrite können an Stelle des Sauerstoffs an Eisenatomen in eisenhaltigen Enzymen gebunden werden, wie zum Beispiel den Enzymen der Zellatmung.

Ein wichtiges Eisenenzym ist das Hämoglobin, welches den Sauerstoff im Blut transportiert und so die Sauerstoffversorgung der Fische sicherstellt. Nitrit oxidiert dabei das Eisenatom und das Hämoglobin wird in Methämoglobin umgewandelt, welches in der Form zwar Sauerstoff aufnehmen, aber nicht mehr an die Zellen abgeben kann.

Nun besteht die Möglichkeit die Oxidierung des Eisenatoms durch ein körpereigenes Enzym wieder aufzuheben und das Methämoglobin wieder in Hämoglobin umzuwandeln. Bei Vorliegen größerer Mengen stark oxidierender Substanzen, wie Nitrit, kommt der Reparaturmechanismus aber nicht mehr hinterher und die Fische können trotz guter Sauerstoffverhältnisse im Becken unter Sauerstoffmangel leiden. Aus diesem Grunde  erklärt sich das Symptom der schnellen Atmung bei einer Nitritvergiftung.

Da die Nitritionen über die Chloridzellen aufgenommen werden und mit den Chloridionen konkurrieren, kann es zur Verarmung an Chloridionen in Fischen kommen. Chloridionen üben wichtige Funktionen im Körper aus und sind daher lebenswichtig.

Im Körper angelangt kann Nitrit zu einer Abreicherung von Kalium aus den Erythrozyten (enthalten das Hämoglobin) führen [1]. Auch Kaliumionen spielen eine wichtige Rolle im Körper wie zum Beispiel in der Osmoregulation.

Desweiteren vermögen Nitrite mit Aminen im sauren pH-Milieu zu krebserregenden Nitrosaminen zu reagieren.

Indirekte Wirkung

Nitrite sind im Stande, wie auch andere giftige Substanzen, zu Stress zu führen. Fische schützen sich bei Stress durch die Ausschüttung von Stresshormonen. Diese sollen eigentlich Energie bereitstellen, damit der Fisch der Gefahrenquelle entfliehen kann oder gegeben falls für einen Kampf  bereit ist. Das Stresshormon Kortisol zum Beispiel wirkt entzündungshemmend und unterdrückt das Immunsystem, was ja viel Energie benötigt.

In einer Studie von Carballo et.al [2] stieg nach Belastung von Regenbogen-forellen mit Nitrit deren Kortisolspiegel an. Die Kortisolkonzentration im Blut kann zwar auch durch Bewegung wieder abgebaut werden (Abbaugeschwindigkeit kann auch unter Umständen langsamer sein), in dem Moment des hohen Kortisolspiegels sind Fische aber anfällig gegenüber Krankheiten. So entwickelten in der Studie von Carballo et.al [2] alle Regenbogenforellen, dessen Kortisolspiegel höher als 370ng/ml war, eine Pilzkrankheit, der sie kurzfristig ausgesetzt wurden. Bei den Regenbogen-forellen mit einer geringeren Kortisolkonzentration als 370ng/ml brach die Krankheit nur mit einer Wahrscheinlichkeit von 24% aus.

Nitrite können so in sublethaler (nicht tödlicher) Konzentration die Entwicklung und das Aufkommen von Krankheiten begünstigen. Dies kann auch für bakterielle Krankheiten gelten [3]. Hierbei sei noch angemerkt, dass auch geringe aber dafür stetige Belastung zu Stress führen (Dauerstress) und  gesundheitliche Konsequenzen mit sich bringen können.

–> Daraus wird deutlich, warum man Fische immer unter guten Wasser-verhältnissen pflegen sollte und warum Fische im schlechten Wasser häufiger krank werden bzw. krankheitsanfälliger sind als Fische in unbelastetem Wasser.

Auch wenn ihre Fische bei einer erhöhten Nitritkonzentration nicht unbedingt sofort sterben, kann sich die Nitritbelastung doch später rächen und die Fische erkranken plötzlich. Daher sollte bei einer Neueinrichtung immer die Einlaufphase (am besten 4-6 Wochen) eingehalten werden.

Literatur:

[1] JENSEN, F.B. (2003). Nitrite disrupts multiple physiological functions in aquatic animals. Comparative Biochemistry and Physiology A 135 (1):9-24.

[2] M. CARBALLO,* M. J. MUN ˜OZ, M. CUELLAR, AND J. V. TARAZONA (1995). Effects of Waterborne Copper, Cyanide, Ammonia, and Nitrite on Stress Parameters and Changes in Susceptibility to Saprolegniosis in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Appl. Environ. Microbiol Vol. 61, No. 6: 2108-2112

[3] Hanson, L. A., and J. M. Grizzle. 1985. Nitrite-induced predisposition of channel catfish to bacterial diseases. Prog. Fish-Cult. 47:98-101

http://www.bssw-online.org/archives/266

… dass Fische weder taub noch stumm sind?

Fische weisen zwar keine äußere Ohröffnung und kein Mittelohr (kein Trommelfell) auf, besitzen aber ein Innenohr. Der Schall (Druckschwankung) wird oft über die Schwimmblase weitergeleitet. Die Schallübertragung auf das Mittelohr erfolgt dann entweder über Membranen und Flüssigkeiten oder über Knochenleitung [1]. Neben Tönen können Fische auch Erschütterungen mit Hilfe des Seitenlinienorgans wahrnehmen [2].

Darüber hinaus sind viele Fische auch in der Lage Töne von sich zu geben. Die Geräusche können zum Beispiel dem Revierverhalten oder dem Fortpflanzungsverhalten dienen. Die Lauterzeugung erfolgt auf verschiedenen Wegen. Manche Arten versetzen ihre Schwimmblase in Schwingung, manche reiben ihre Kehlzähne, wiederum andere reiben ihre Flossen knarrend in Schultergelenken [2][3]. Der knurrende Zwerggurami heißt schließlich nicht knurrend, weil er immer Hunger hat .

Literatur

[1] Gerhard Breves und Wolfgang von Engelhardt (2005) Physiologie der Tiere, Verlag: Enke

[2] http://tms.lernnetz.de/bio/fische/akustik.htm

[3] http://www.dieuniversitaet-online.at/beitraege/news/von-wegen-stumm-wie-ein-fisch/69/neste/17.html

[4] http://www.tiergesundheit-aktuell.de/kleintiere/aktuelles-22.php

[5] http://www.nzzfolio.ch/www/d80bd71b-b264-4db4-afd0-277884b93470/showarticle/3895da14-8f52-43ee-b72b-2a7bdd7a4c26.aspx

Osmoregultation

Werden 2 Lösungen, die unterschiedliche hohe Salzkonzentrationen aufweisen,  durch eine semipermeable Membran (nur für Wasser durchlässig) getrennt, so bewegt sich das Wasser von der geringer konzentrierten Salzlösung zur höher konzentrierten. Es kommt zum Ausgleich. Diesen Vorgang nennt man Osmose.

Ein Organismus besteht aus mehreren Zellen, die meistens eine von der Umgebung (außerhalb des Organismus) unterschiedliche Konzentrationan Salzen aufweisen. Um diese aufrecht zu erhalten sind verschiedene energieaufwendige Prozesse, die unter dem Oberbegriff Osmoregulation zusammengefasst werden, erforderlich. Einige Organismen besitzen keine Formen der Osmoregulation und ihr Zellmilieu entspricht dann dem osmotischen Wert der Umgebung (Osmosekonformer). Zu dieser Gruppe gehören viele Salzwasser-Wirbellose. Sie vertragen dabei nur geringe Schwankungen des Salzgehaltes der Umgebung. Diese Osmokonformer sind aber den Osmoregulierer zahlenmäßig unterlegen.

Unterschiede zwischen Süß-, und Salzwasserfischen

1) Salzwasserfische:

Salzwasserfische weisen eine geringere Salzkonzentration in den Zellen im Vergleich zum umgebenden Wasser auf. Ohne eine Osmoregulation würden sie ständig Wasser an die Umgebung abgeben und dehydrieren. Sie gleichen diesen Wasserverlust durch direkte Salzwasseraufnahme aus der Umgebung aus. Die mit aufgenommenen Salze müssen sie aktiv über die Kiemen (bei Knochenfische) oder Rektaldrüsen (Knorpelfische) ausscheiden.

2) Süßwasserfische:

Die  Zellen der Süßwasserfische zeigen eine höhere Salzkonzentration als das umgebende Medium.  Die Osmoregulation muss einem ständigen Wassereindringen über die Kiemen und Oberfläche entgegen wirken.  Für die Sauerstoffaufnahme nehmen Süßwasserfische relativ viel Wasser über die Kiemen auf. Dieses aufgenommene Wasser wird entsprechend durch stark verdünnten Urin ausgeschieden. Auch wenn der Harn kaum Salze enthält, da diese aktiv zurückgehalten werden, kommt es zu Ionenverlusten (Mineralverlusten) des Fisches, welche ausgeglichen werden müssen. Die Verluste der Salze können über die Nahrung, sowie durch Aufnahme von Ionen aus dem Wasser über die Chloridzellen an den Kiemen ausgeglichen werden. Der aktive Transport der Ionen in die Zellen mit einer höheren Ionenkonzentration erfolgt entgegen dem Konzentrationsgradienten und erfordert daher Energie.