Acquario Marino e Batteri: Approfondimenti e Domande Frequenti.
Negli ultimi mesi abbiamo notato un crescente interesse verso il protocollo BEA Aequilibrium e le differenze tra le formulazioni di batteri in forma liquida e solida, stimolando curiosità tanto tra i nuovi utenti quanto tra coloro che valutano l'adozione del protocollo BEA Aequilibrium nelle proprie pratiche gestionali.
In questo piccolo approfondimento, vogliamo spiegarvi i motivi della nostra scelta di sviluppare Aequilibrium in forma liofilizzata anziché liquida, condividendo contestualmente approfondimenti che possano aiutarvi a capire meglio i retroscena e che mettano in luce gli aspetti e le potenzialità del nostro protocollo.
La parte “microbiologica” del nostro hobby è sempre stata abbastanza criptica e misteriosa, ma dopo qualche ricerca in rete ci siamo resi conto che le informazioni presenti in rete in lingua italiana sono davvero minimali, spesso frammentarie, parziali e contraddittorie.
Considerando che si tratta di un argomento davvero vasto e che necessita di un livello di conoscenza in microbiologia industriale e biotecnologie (industriali-ambientali-marine) relativamente elevato per poter essere affrontato con cognizione di causa, abbiamo pensato di mettere un poco di ordine tra le informazioni presenti online, in particolare per quel che riguarda gli attivatori batterici liquidi e solidi.
Ci teniamo a sottolineare che le formulazioni liquide non sono assolutamente “il male”. Esistono infiniti prodotti liquidi funzionali, presenti in commercio da moltissimi anni, la cui efficacia e assenza di controindicazioni è comprovata. La scelta di una formulazione liquida rispetto a una solida deve sempre seguire le necessità dell’acquario e dell’appassionato. L’importante come sempre, è sapere interpretare correttamente le necessità del proprio sistema e cercare di farle coincidere con le proprie aspettative, i propri obiettivi e il tempo disponibile. Speriamo che questo piccolo articolo vi possa aiutare a sciogliere un poco di dubbi e a darvi una visione più accurata del processo produttivo e delle ragioni che hanno portato allo sviluppo e alla formulazione del protocollo BEA Aequilibrium, in forma solida stabilizzata.
È vero che avete scelto una formulazione solida per abbattere i costi e che si tratta di un materiale economico?
Partiamo dal fatto che una formulazione liofilizzata non è assolutamente più economica ma anzi è “naturalmente” sempre più cara, anche per il semplicissimo fatto che per produrla è necessario disporre (oltre ai bioreattori) di un liofilizzatore industriale, strumento tecnico inusuale ed estremamente costoso. Inoltre, il costo enormemente maggiorato rispetto al liquido, è anche logicamente correlato alla concentrazione di materiale biologico attivo, infinitamente superiore.
Ma detto questo, assolutamente no. Il prezzo degli ingredienti o della materia prima non è mai stata una prerogativa per nessuno dei nostri prodotti. La scelta del tipo di formulazione non ha nulla a che vedere con il costo della materia prima e piuttosto, è strettamente legato all’efficacia del prodotto, alla stabilità delle componenti ed al bilanciamento dei differenti ceppi.
Infine, non per importanza, la questione ecologica. Troviamo sia assurdo fare viaggiare avanti e indietro un prodotto composto al 98-99% da acqua, per veicolare una percentuale tanto irrisoria (1-2%) di materiale biologico.
In moltissimi settori (inclusa l’acquacoltura professionale), seguendo un ideale ecologico di ottimizzazione delle risorse, si tende sempre di più verso la concentrazione dei prodotti, la riduzione dei volumi, degli imballaggi, dei costi ecologici di trasporto. Siamo semplicemente in linea con questo processo di ottimizzazione delle risorse e vogliamo offrire un prodotto che rispecchi pienamente la nostra filosofia.
È vero che le formulazioni solide perdono in efficacia, sono più lente ad agire e possono volerci mesi?
No. Generalmente si sostiene che le formulazioni secche siano più lente a partire perché i batteri si trovano in uno stadio dormiente e hanno bisogno di molto tempo per ritornare in crescita. Si tratta di un'informazione tendenziosa e fondamentalmente errata per diverse ragioni, soprattutto se messa in relazione con le formulazioni liquide: Stabilizzando il materiale (con la liofilizzazione), quando vengono inseriti in un sistema si trovano in uno stadio di quiescenza che, in condizioni adeguate, gli permette di ritornare in crescita attiva mostrando attività metabolica e divisione cellulare in appena qualche ora. Il vantaggio delle formulazioni liquide (nei rari casi nei quali abbiano avuto una corretta conservazione) è di non avere questo tempo di latenza. Anche nel caso le condizioni fossero davvero sub-ottimali si tratta sempre di 1-2 giorni, assolutamente non settimane o addirittura mesi.
Se abbiamo scelto una formulazione stabilizzata è proprio per la sua concentrazione, per la sua maggiore capacità/praticità di conservazione, il ridotto rischio di contaminazione, il mantenimento del corretto bilanciamento tra i ceppi, la possibilità di potenziarla con fonti di carbonio, substrati dedicati e stimolanti ed in generale per la sua maggiore efficacia.
Ma i batteri liquidi sono già una coltura in crescita, non è meglio evitare la fase di “risveglio” e lavorare con una coltura già microbiologicamente bilanciata?
Nonostante con un'analisi superficiale si possa pensare questo, analizzando con informazioni più precise il processo produttivo e il metabolismo microbico, ci si rende facilmente conto che nel nostro settore, non funziona così.
La coltivazione dei diversi ceppi batterici viene fatta in reattori dedicati e specificatamente progettati per lo scopo, definiti rispettivamente chemostati e bioreattori. La curva di crescita batterica in una coltura, rappresentata su un grafico tempo-numero di cellule, si divide in quattro fasi: latenza (adattamento), crescita esponenziale (moltiplicazione rapida, condizioni ambientali e nutrienti perfettamente bilanciati), stazionaria (finiti i nutrienti, equilibrio tra vita e morte) e declino (crash della coltura).
Un chemostato è un dispositivo di coltura continua, che mantiene una popolazione batterica in fase di crescita esponenziale diluendo costantemente il medium di coltura con un nuovo substrato e rimuovendo il medium esaurito, controllando così la concentrazione di nutrienti e la densità cellulare.
Generalmente in ogni chemostato/bioreattore vengono mantenute le condizioni ottimali per la crescita di un singolo ceppo, in monocoltura, ottimizzando la divisione cellulare e massimizzando la resa in biomassa prodotta. In questo tipo di bioreattori la velocità di replicazione è generalmente decisamente elevata, ma per mantenere le cellule nella fase esponenziale, le condizioni ambientali, i parametri chimico/fisici e la disponibilità di nutrienti devono essere monitorate ed aggiustate continuamente in maniera estremamente meticolosa e precisa.
Se le condizioni ottimali vengono meno, la coltura crasha irrimediabilmente, spesso in tempi estremamente rapidi.
La coltura liquida raccolta deve quindi essere conservata in regime di refrigerazione, nella sterilità più assoluta per evitare le contaminazioni, per un tempo ridotto, ben definito a seconda dell’organismo e del suo utilizzo.
Con il passare del tempo però, nonostante il regime di refrigerazione serva proprio a rallentare il metabolismo batterico e mantenere più a lungo la coltura nel suo stato originale, la presenza dell’acqua, la prolungata carenza di nutrienti, l’aumento di concentrazione di metaboliti/cataboliti e le condizioni ambientali sfavorevoli portano irrimediabilmente a un'alterazione/degradazione progressiva del prodotto e solitamente una riduzione della sua efficacia.
Allo stesso modo, trattandosi generalmente di miscele di diverse specie con tempi di replicazione, esigenze ambientali e esigenze metaboliche anche estremamente differenti, le condizioni di conservazione possono dimostrarsi contemporaneamente favorevoli e sfavorevoli ai diversi ceppi presenti nella miscela, andando ad alterare irrimediabilmente il bilanciamento iniziale della formulazione.
Per mantenere un corretto bilanciamento microbico è essenziale che il prodotto sia il più stabile possibile, ma nelle formulazioni liquide, per via della presenza di acqua e di un ambiente potenzialmente favorevole alla replicazione cellulare, si rivela necessario inserire stabilizzanti chimici e molecole con effetto batteriostatico che possono potenzialmente manifestare effetti nocivi e/o ridurre l’efficacia del prodotto.
Queste considerazioni sono state la base sulla quale abbiamo deciso di sviluppare i nostri prodotti, ed uno dei tanti motivi per i quali abbiamo scelto di lavorare con una formulazione solida con microrganismi stabilizzati su substrato organo-minerale.
Perché avete scelto di proporre diverse formulazioni? Non si poteva fare un prodotto “all in one”?
Se abbiamo scelto di predisporre il protocollo batterico con 4 componenti separati è per dare la possibilità ai neofiti di avere un dosaggio “pilotato” ben ponderato e relativamente “universale” affidandosi ai calendari, ma allo stesso tempo dare la possibilità agli hobbisti più esperti ed agli operatori del settore di poter eseguire correzioni mirate di specifici sbilanciamenti.
La possibilità di poter inserire in maniera mirata autotrofi, eterotrofi o enzimi permette di poter eseguire il “fine tuning” e di gestire in maniera efficace anomalie inaspettate e condizioni ambientali particolari.
Ogni acquario è un mondo a sé, questa frase acquista un'importanza ancora maggiore per le farm e le aziende del settore acquacoltura. Disponendo di sistemi di allevamento che possono avere condizioni ambientali e parametri chimico-fisici estremamente variabili, si rivela assolutamente necessario poter intervenire in maniera mirata su ogni singolo sbilanciamento, correggendo un processo metabolico alla volta. Se ad esempio vorremo potenziare nitrificazione e denitrificazione, lavoreremo principalmente con autotrofi. Per ridurre invece i livelli di nitrato e fosfato di un sistema eutrofizzato potremo spingere su proliferazione batterica con dosaggi mirati di eterotrofi e fonti di carbonio, mentre somministreremo un prodotto a base enzimatica per velocizzare proteolisi e la degradazione di fanghi/detriti organici, e così via.
Conclusioni:
Speriamo che le informazioni condivise in questo piccolo approfondimento vi abbiano fornito una visione più chiara e approfondita del nostro lavoro.
Il protocollo BEA Aequilibrium rappresenta la nostra visione di un futuro in cui la cura dei sistemi si basa su scienza, tecnologia e sostenibilità. Crediamo fermamente che attraverso la comprensione e l'applicazione di soluzioni innovative, possiamo tutti contribuire a un'acquariofilia più consapevole e “illuminata”.
Abbiamo attraversato un viaggio lungo e complesso per svilupparlo, ed è nostra speranza che questo articolo abbia illuminato il percorso che abbiamo intrapreso per offrirvi un prodotto all'avanguardia, capace di armonizzare le necessità biologiche dei vostri sistemi, promuovendo una gestione del consorzio microbico più consapevole e mirata.