Эти данные можно смело экстраполировать на гидробионтов, так как физиология протекающих в наших организмах процессов достаточно схожа.




Это, конечно, может смутить некоторых людей, добавляющих в аквариумы большие количества всевозможных кислотных буферов и переживающих за «слишком высокую» общую жесткость.

Таблица демонстрирует некоторые базовые понятия редокса:

Тип воды Редокс-потенциал рН Значение
Водопроводная от +400 до +500 mV   Некоторый окислительный потенциал
Восстановленная от -250 до -350 mV   Сильный восстановительный потенциал, содержит массу электронов, которые можно присоединить к свободным радикалам
Окисленная от +700 до +800 mV   Сильный окислительный потенциал, из-за нехватки электронов приобретает способность их отбирать, среда становится окисляющей и стерилизующей

Конец первой части
2. Часть вторая: Зачем нужно знать редокс-потенциал аквариумисту Мое исследование и интерес к редоксу начались с любопытства: почему некоторые методы по уходу за аквариумом оказываются более эффективными для поддержания здоровья рыб, чем другие, при том, что обычные доступные знания не могли объяснить результаты, которые я получал. Данная статья основана на результатах изучения РП в отношении как людей, так и других животных, включая рыб и растения. Исходя из практического опыта и научной работы, я сделал заключение, что гораздо больше можно почерпнуть из медицинских источников или других исследований университетского уровня, чем из множества аквариумных статей и даже некоторых отличнейших аквариумных форумов (эти статьи/форумы используют лишь малую часть исследований, зачастую устаревших и не подтвержденных практическими данными). Изначально я полагал, что изучение редокса НЕ является чем-то таким, на чем все аквариумисты должны делать какой-то особый акцент. Однако с тех пор, как я начал его изучать, т.е. с 80-ых годов прошлого столетия, предмет продвинулся настолько, что теперь я считаю - все аквариумисты должны иметь хотя бы некоторое понятие об основах редокса и его влиянии на здоровье рыб и аквариумной системы в целом, что, кстати, иногда идет в разрез с некоторыми общепринятыми и анекдотическими постулатами, и, в частности, о так называемом "правильном GH" (который учитывает положительные ионы минералов), или о воздействии УФ-облучения на магнитный заряд воды, а также о сравнении положительного и отрицательного редоксов. Также пришлось мне изменить свое мнение о предмете этой статьи после получения более свежих данных. Ранее я полагал, что следует поддерживать какой-то определенный редокс – положительный или восстановительный. Я основывался на том, что данные о повышенном редоксе в +300 mV получены в результате многих исследований океанических вод, и я просто везде повторял эти цифры. В дальнейшем, объединив знания по «человеческому» редоксу с моими собственными исследованиями за последние 15 лет, я пришел к выводу, что именно СБАЛАНСИРОВАННЫЙ редокс важен для здоровья рыб (т.е. баланс обоих редоксов: окислительного и, менее известного, восстановительного). Что значит сбалансированный редокс? Согласно исследованиям, это показатель редокса между +125 и -200 mV (повышенный редокс необходим, когда нужно поддержать окислительные процессы в условиях повышенного содержания органики в процессе ее разложения). Прошу обратить внимание на нижеследующий рисунок:

 

Поддержание правильного редокс-баланса (или потенциала), включающего в себя восстановительную часть уравнения, очень схоже с добавлением в аквариумную воду витаминов-антиоксидантов (более правильным определением было бы «…в воду с правильным магнитным зарядом»).

Аквариумный редокс - это всего лишь один из параметров, отвечающих за профилактику рыбных болезней, поддержание здоровья рыб и надлежащей продолжительности жизни.

Глядя на окислительную сторону редокс-уравнения (окисление), хлорамины и марганцовка образуют сторону окислителей (последняя кстати является популярным средством при лечении болезней и при очистке аквариумной или прудовой воды).

Однако вы ведь не собираетесь постоянно содержать рыбу в оксисляющей среде. Вы предпочтете создать для рыбы условия, сбалансированные по редоксу, что включает в себя восстанавливающую среду, в которой свободные радикалы не «травмируют» клетки кожного покрова рыб, вызывая проблемы с их осмотической регуляцией.

Окислительная среда характеризуется положительным редоксом, что вполне хорошо (и иногда необходимо) на короткие промежутки времени, например во время лечения болезней.

Однако вы вряд ли захотите содержать свою рыбу в лекарственной среде более продолжительное время, чем на то требуется в случае постоянной окислительной среды.

Еще один важный момент – здоровый редокс влияет на электролитический баланс аквариума. Кальций и магний являются важными восстановителями, однако они оба также быстро и окисляются. Так что для нормального восстановления содержание этих элементов (с положительно заряженными ионами) должно постоянно восполняться.

Что же заставило меня заняться изучением этого вопроса? Я заметил и задокументировал разницу между аквариумами (в которых я содержал золотых рыбок для этих исследований), в которых применялись:
- регулярные подмены воды,
- УФ-стерилизация,
- добавление минералов/электролитов,

Но я не был уверен, за счет именно какого фактора наблюдалось улучшение здоровья, сопротивляемость болезням и общее самочувствие рыб.

Например, золотые рыбки демонстрировали улучшенную сопротивляемость к таким заболеваниям как ихтиофтириоз, к червям-сосальщикам и прочим болезням, против которых применение УФ-стерилизаторов НАПРЯМУЮ должно было быть не очень эффективным или даже вообще бесполезно, как в случае с сосальщиками, которые не обнаруживаются в столбе воды.

РП объясняет многие полученные результаты по повышению сопротивляемости организма рыб болезням через здоровую иммунную систему и осмотическую регуляцию.

Это напрямую относится к сбалансированному РП (включая правильный магнитный заряд воды), который не трудно достичь благодаря правильно сконструированному УФ-стерилизатору, корректной минерализации восстановителей, постоянному восполнению таких минералов, как кальций, и регулярным подменам воды для уменьшения содержания азотной кислоты и растворенных органических соединений (РОС) в аквариуме.

В одном из исследований было замечено, что корректный РП улучшает самочувствие как людей, так и рыб. В соответствии с «человеческими» исследованиями, РП в районе -200-400 mV оказывает на человека эффект, сопоставимый с приемом такого антиоксиданта как витамин С.

В соответствие с медицинскими исследованиями, окисляющая среда помогает эффектор-клеткам (тип лимфоцитов, участвующий в выработке антител) связывать патогенные организмы и антигены, стимулируя врожденный иммунитет (есть еще и приобретенный).

Прежние исследования указывали, что окисляющая среда способствует выработке супер-оксидантов и оксидов азота, активации и транслокации нуклеарного фактора транскрипции, выработке цитокинов (протеины и пептиды, являющиеся сигнальными соединениями, производимыми клетками для «сообщения» между собой).

Создание ярко выраженной восстановительной среды через добавление антиоксидантов тормозит указанные выше основные реакции врожденного иммунитета.

Мы пришли к тому, что аквариумный УФ-стерилизатор может помочь в создании здоровой среды в аквариуме не столько через уничтожение потенциальных патогенных организмов, сколько через эффект, оказываемый ультрафиолетом на магнитный заряд воды и положительные ионы минералов, что в свою очередь отражается на РП.

Я вел наблюдение за многими аквариумами с золотыми рыбками, как с установленными УФ-стерилизаторами, так и без них (кстати имейте ввиду, что некоторые УФ установки неэффективны за счет своей конструкции или установки), но при прочих равных условиях (таких как минерализация и подмены воды), те аквариумы, в которых были установлены УФ-стерилизаторы, имели гораздо лучшие показатели по здоровью золотых рыбок.

УФ-стерилизатор работает схожим с озоновым слоем верхних слоев атмосферы земли образом (только в обратном порядке): ультрафиолет, излучаемый стерилизатором, является окислителем сам по себе, и воздействуя на такие окислители как озон, он ВОССТАНАВЛИВАЕТ и их свободные радикалы, а также придает воде магнитный потенциал.

Интересующиеся данным вопросом могут убедиться в этом, добавив марганцовку в аквариумы с УФ-стерилизаторами и без них – вода в аквариуме с УФ-стерилизатором посветлеет гораздо быстрее!

К сожалению, такой аспект взаимодействия редокс-потенциала и УФ-стерилизации зачастую игнорируется многими аквариумистами, и, что печально, многими опытными владельцами морских рифовых аквариумов.

Хотелось бы обратиться к моим исследованиям в аквариумах с золотыми рыбками, которые я проводил в девяностых годах прошлого века, с разными фильтрами или их комбинациями.

Чистки фильтров производились каждые две недели с 25% подменами воды при сифонке грунта. Кормление производилось регулярно, через равные промежутки времени, одинаковым рационом. Во всех аквариумах количество рыб было одинаковым, со схожими размерами, насколько это было возможно.

По моим наблюдениям, аквариумы, оборудованные донным фильтром, показали худшие результаты по редоксу (и не только) за счет тенденции к накоплению РОС (растворенных органических соединений), что вело к накоплению в воде азотной кислоты.

Донные фильтры работали лучше в связке с УФ-стерилизаторами и другими фильтрами, такими как, например, канистровые фильтры. Однако лучшие показатели были достигнуты в аквариумах, в которых вообще не было донных фильтров, при том, что в них были установлены комбинации других фильтров (чаще всего комбинация фильтров с наполнителем из губки и песочного фильтра), а ТАКЖЕ С УФ-стерилизатором.

В некоторые аквариумы добавлялись минеральные добавки и электролиты, в некоторые - нет. Лучшие результаты по здоровью рыб в длительной перспективе были получены в аквариумах, в которых минеральные катионы (положительные ионы минералов) присутствовали постоянно. Хуже дела обстояли в аквариумах, в которых минеральные катионы добавлялись/дозировались, например, раз в неделю или не добавлялись вообще.

Зачастую поддержание хорошего редокс-баланса (как для пресного, так и морского аквариума) может быть достигнуто простыми действиями: подменами воды, добавлением правильных электролитов, поддержанием определенного количества элементов в воде и использование простых восстановителей, таких как тиосульфат натрия, кальций и магний по мере необходимости. Обеспечение присутствия этих восстановителей в воде на постоянной основе совместно с использованием УФ-стерилизации может улучшить редокс.

Другой интересный аспект редокс-потенциала - это соотношение определенных уровней редокса и роста сине-зеленых водорослей (цианобактерий) в аквариумах и прудах. Исследования в этом направлении ведутся до сих пор, однако уже с определенной долей вероятности можно сказать, что редокс оказывает некоторое влияние и на эту «чуму».

Конец второй части

 

 

 

 

3. Часть третья: Природный редокс На начальных стадиях гидрофобные органические соединения (молекулы, не вступающие в реакцию с водой) окисляются до гидрофильного состояния (молекула или ее часть, обычно с поляризованным зарядом, способная образовывать связи с водородом, что позволяет ей легче растворяться в воде, нежели в маслах или других гидрофобных растворах), которое характеризуется улучшенной биологической совместимостью. Энергия окисления разрушающихся органических соединений поглощается во время восстановительных химических изменений. Избыток ионов тяжелых элементов трансформируется в нерастворимые, инертные, нетоксичные формы. Концентрация ионов легких элементов стабилизируется. Именно в такой воде живут водные организмы, а наземные животные могут эту воду пить. Ключевая вода, считающаяся одной из самых чистых по экологическим критериям, фильтруется почвами и подвергается окислению, восстановлению, сорбции и каталитическому воздействию. Как правило, такая вода минерализована и включает в свой состав нелетучие органические соединения, способные к перманганатной окисляемости (что выражается в окисляемости марганцовкой и дихроматом калия). Более простыми словами, только вода, очищенная естественным способом, благодаря прохождению через почвы, прогретая под давлением до состояния пара в мантии и проделавшая свой путь к поверхности через различные породы минералов и при этом остывшая до температуры +4С, будет считаться полностью «созревшей» и заряженной электромагнетической энергией. Окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) может изменяться достаточно быстро, однако в условиях стабильности электронов, редокс-потенциал выше +400 mV опасен для жизни. Редокс-потенциал воды хорошего качества обычно ниже +350 mV, а вода с РП меньшим, чем +100 mV эффективна для лечения травм, когда части тканей частично окислены (повреждены) болезнью. Во время опытов с использованием электрохимической очистки вода сохраняет свои нейтральные показатели pH, но окислительно-восстановительный потенциал воды смещается к отрицательным значениям (сильные восстановительные свойства). Полученная в результате этого вода приобретает антиоксидантные свойства с характеристиками фармакологической активности, схожими с антиоксидантными препаратами (а-токоферол, b-каротин, витамин С, и т.д.). В случае растворения поливитаминных препаратов в воде, прошедшей электрохимическую очистку, ОВП раствора уменьшается приблизительно на 200-400 mV относительного контрольного раствора на воде, не прошедшей электрохимическую очистку. Вышесказанное частично объясняет, как правильный редокс-потенциал улучшает состояние гидробионтов: возвращаясь к аквариумам с золотыми рыбками - все аквариумы с одинаковой фильтрацией (комбинация канистр и фильтров с губками), графиком кормления, рационом и видовым составом (руикины и оранды). Однако в тех аквариумах, где были установлены УФ-стерилизаторы (при условии корректного уровня содержания в воде растворенного кислорода) не только наблюдалась повышенная сопротивляемость рыб к болезням, но и в целом улучшение общего состояния, аппетита, выносливости и роста. О влиянии pH и редокса на человеческий организм Традиционно мы судили о свойствах воды с позиции pH, или насколько вода щелочна или кислотна. Мнение доктора Йошиаки Матсуо, изобретателя аппарата для ионизации воды, по этому вопросу следующее: «Считаю, что редокс-потенциал - более важный показатель, чем pH. Важность pH переоценена. Например, среднестатистический pH крови равен 7,4, а ацидоз или алкалоз определяются, исходя из отклонения в пределах +/- 0,005 от 7,4. Но при этом, почему-то, ОВП не обсуждается» Доктор Учияма, работающий в японской больнице, провел полное медицинское обследование 871 пациента, из которых 92 человека были признаны полностью здоровыми, а 279 были признаны потенциально больными, так как нуждались в дальнейшем обследовании. Наряду с другими снятыми показаниями, был измерен окислительно-восстановительный потенциал мочи этих людей. Было выявлено, что средний показатель ОВП «здоровых» пациентов был от +50 до +74 mV, а у потенциально больных ОВП составлял от +100 до +124 mV. У здоровых людей вольтаж ОВП меньше, что говорит о меньшем уровне окислительного потенциала в их организме. Конец третьей части

 

 

 

 

5. Часть пятая: Редокс-потенциал (баланс) и аквариум. Тест на редокс-потенциал Весьма интересно рассматривать РП в условиях аквариума, особенно в свете накапливающейся органики и производства кислот, растворенного кислорода и, самое важное, истощения ключевых элементов. Образно говоря, чем больше отходов, тем меньше РП (ОВП) из-за большего количества азотной кислоты и истощения ключевых элементов. Вам обязательно необходимо изучить электролитический баланс вашего аквариума. Кальций и магний являются важными восстановителями, но они также легко и окисляются. Поэтому для баланса, который также включает в себя и восстановление, эти элементы должны восполняться. Очевидно, что высокое содержание в воде органических продуктов требует дополнительного введения оксидантов (увеличивается редокс), но не на постоянной основе. Проще говоря, ниже перечисленные три фактора имеют самое значительное воздействие на поддержание редокс-баланса Подмены – самый очевидный и простой способ, однако не всегда достаточный, так как в новой воде (особенно обратно-осмотической или с ее частью) содержание минеральных ионов может оказаться недостаточным, так что может понадобиться реминерализация. Заметьте: подмены, не соответствующие требованиям аквариума, или просто долив воды взамен испарившейся не восполнит дефицит восстанавливающих ионов кальция или магния, так как в большинстве случаев аквариум поглощает эти ионы в гораздо больших количествах. В результате такого недостаточного ухода в аквариуме повышается GH и способность аквариума вернуть себе здоровый редокс-баланс снижается. *Добавление положительно заряженных ионов минералов между подменами воды, особенно во время стрессовых ситуаций или высокой биологической нагрузки может увеличить редокс-восстановление и противостоять чрезмерному окислительному воздействию на рыб. *Использование УФ-стерилизаторов, которые влияют на РП иным образом, нежели подмены или добавлением минералов: ультрафиолетовая радиация разрушает окислители и помогает восстановить электромагнетический заряд воды, который, если не принимать восстановительных мер, также оказывает оксидативный стресс на рыб. Важно! Часто упускается из виду (и мной в том числе на начальном этапе исследования), что если для определения уровня кальция в аквариуме вы полагаетесь на GH (общую жесткость), например >300, то это не обязательно означает, что у вас происходит нормальное редокс-восстановление. Как было сказано ранее, главная функция редокс-восстановления это отдача, например, кальцием, электрона другой молекуле, окисляя при этом себя. Это ключевое понятие, и это значит, что ваш тест на GH показывает вам наличие или избыток кальция, однако эти молекулы кальция возможно уже отдали свои электроны другим молекулам, например тканям в теле рыб, для достижения баланса в редоксе аквариума. Исходя из вышеизложенного, аквариумисты также должны учитывать ДВЕ ОСНОВНЫЕ химические реакции, протекающие в аквариумах: · Реакция первая. Окисление углерода приводит к образованию диоксида углерода, что является частью процесса нитрификации или другими словами, распада органических отходов нитрифицирующими бактериями до аммиака и нитритов. Чем выше бионагрузка на систему, тем интенсивнее протекает этот процесс. Поэтому совершенно необходимо организовать замещение основных частиц, таких как отрицательно заряженные ионы кальция, магния и т.д. окисленных в процессе нитрификации. Этот момент зачастую упускается многими аквариумистами. Поэтому аквариумы без должной ионизированной реминерализации, УФ-стерилизации и подмен всегда будут хуже по показателям, например таким как сопротивление рыб болезням. · Реакция вторая. Восстановление углерода водородом приводит к образованию метана (СН4), что является частью процесса денитрификации нитратов с восстановлением азота. Этот процесс наиболее ярко протекает в морских аквариумах, а также в пресноводных, если процесс образования метана протекает под контролем, например в денитрифицирующих фильтрах с помощью анаэробных бактерий, где метан без вреда удаляется из системы (этот процесс хорошо протекает в пористых материалах, например в лаве). Также и рост растений, особенно тех, у которых сильно развита корневая система, в результате протекающих процессов в песочном субстрате, способствует денитрификации и редокс-восстановлению. Это как раз та область, в которой превосходно себя показали прудовые растительные фильтры в поддержании хороших параметров воды в прудах. Также это демонстрирует, что рост зеленых водорослей в некоторой степени не так уж плох. Обычно процессы восстановления/денитрификации не поспевают за процессами окисления, протекающими во время распада органических продуктов, а потому необходима «помощь» в виде подмен, реминерализации и УФ-стерилизации. Важно! Всегда есть «место и время» для того, чтобы повысить редокс (окисление), например в таких ситуациях, когда уровень растворенного кислорода в воде упал (это может произойти по многим причинам, например из-за высокого содержания разлагающейся органики), и редокса снизился. Вот, кстати, если вдруг вам понадобится снизить редокс, то это как раз не тот способ, который я бы рекомендовал (через увеличение органики). И еще имейте ввиду, что длительное нахождение рыб в среде без хороших восстановителей или в высоко-оксидативной среде в течение длительного периода скажется на здоровье рыб в худшую сторону. РП всегда колеблется и постоянного равновесия в системе еще не удалось никому достичь. Поддержание в аквариуме необходимого количества восстановителей, таких как кальций или магний, так же важно, как и поддержание уровня растворенного в воде кислорода (который повышает редокс). Имеются доказательства, что через поддерживание на должном уровне кальция и других антиоксидантов, например витамина С (при условии соблюдения других параметров воды в здоровых рамках), можно предупредить и даже вылечить гексамитоз. В данном случае редокс – очень важный параметр воды. Также наблюдается взаимосвязь между редоксом и pH, правда, нельзя сделать заключение, что, например, если pH равен 8, то у вас в воде автоматически идут процессы восстановления. Так же как и с GH – если он у вас высок, совсем не значит, что ваш pH падает. Несмотря на то, что такие параметры, как редокс, GH, pH и даже КН, являются самостоятельными, между ними существует взаимосвязь. Как говорилось в начале статьи, редокс – не тот параметр, чтобы его как-то особо выделять из других, однако и списывать его со счетов не стоит. Влияние редокс-потенциала на рыб Молекулы активного кислорода, или свободные радикалы, образуются в воде и тканях рыб. Они высокоактивны и могут присоединять себя к здоровым клеткам и разрушать их ДНК. Эти свободные кислородные радикалы «крадут» электроны у нормальных, здоровых молекул. Такая кража окисляет ткани и может привезти к болезням (что доказано). Поэтому, постоянная критика УФ-стерилизации или якобы чрезмерно высокой общей жесткости со стороны неосведомленных аквариумистов просто нелепа. Влияние редокс-потенциала на растения В исследовании, проводимом с наземными растениями, те из них, которых поливали намагниченной водой, выросли на 20-40% крупнее, чем те, которые поливались обычной водой. Несмотря на то, что исследования на аквариумных растениях не проводились, можно предположить, что и они плодотворно откликнутся на содержание в такой воде. Простой тест на редокс Такой тест можно провести с помощью метиленовой синьки и любого восстановителя (кондиционера для аквариумной воды). Просто добавьте в стакан с водой достаточное количество синьки, чтобы окрасить воду в ярко-синий цвет. Затем добавьте половину чайной ложки кондиционера и перемешайте. Синий цвет рассеется. Теперь приблизим тест к реальным условиям. Еще раз сделаем аналогичный вышеизложенному раствор с синькой. Это будет контрольный цвет. Затем возьмем стакан аквариумной воды и добавим такое же количество синьки, как в контрольном стакане. Если синий цвет рассеялся полностью или «почти рассеялся» (это произойдет почти мгновенно), то скорее всего у вас в аквариуме сбалансированный редокс, и, по крайней мере, некоторые восстановительные процессы еще протекают. В воде из здорового аквариума должно наблюдаться некоторое изменение цвета воды, но если цвет вообще не изменился, то скорее всего окислительные процессы в аквариуме протекают слишком интенсивно. А если цвет изменился значительно, то это может означать, что в аквариуме протекают слишком интенсивные восстановительные процессы. Данный тест не сравнится по точности с редокс-метром, но для приблизительной оценки состояния редокса вполне подойдет. Конец пятой части

 

 
4.Часть четвертая: Редокс-баланс Я уже коснулся редокс-восстановления и его значимости, однако, для нормализации химических процессов в организме рыб и вообще всех живых существ, нужен именно баланс между окислением и восстановлением. Идущие в данный момент исследования подтверждают, что показания редокса в районе +125 mV (пресной воды) соответствуют сбалансированному редоксу с оптимальным электромагнетизмом воды. Однако РП зачастую изменчив, так что лично я думаю, что следование Правилам ухода за водоемом – лучший способ поддержания редокс-баланса, вплоть до +350 для аквариумов, в которых окисление необходимо по причине распада накопившейся органики. Биохимия и редокс-баланс В тканях живых существ присутствуют энзимы, т.е. как активные формы кислорода (АФК) с одной стороны, так и активные формы азота (АФА) с другой. Изменение окислительно-восстановительного состояния живой клетки, в которой производство АФК превышает антиоксидантную защиту, называется оксидативным стрессом. По аналогии, нитрозативный стресс – это падение уровня оксида азота (NO) в результате увеличенного АФА, что в свою очередь происходит по причине изменений состояния редокса. Как говорилось ранее, свободные радикалы являются высокоактивными молекулами с непарными электронами. Химия свободных радикалов охватывает два обширных класса сигнальных молекул в биосистемах: АФА, являющиеся промежуточным продуктом кислородного метаболизма, и тесно связанной с ней АФК. Формы АФА, соответствующие биологическим системам, включают в себя супероксидный радикал (O2•–), перекись водорода (Н2О2), гидроксильные радикалы (OН•–). АФК, имеющие биологическое значение, включают NO, низко- и высоко-молекулярные S-нитрозотиолы и пероксинитит (ONOO-). Супероксид и другие АФК производятся в митохондриях во время окислительного фосфорилирования в качестве естественного побочного продукта аэробного дыхания клеток организма рыб (и других животных). Супероксид формируется одноэлектронным восстановлением молекулярного кислорода, в результате чего возникает свободный радикал. АФК не обязательно обладает деструктивным воздействием, и даже наоборот, последние исследования демонстрируют, что они играют важную роль в сигнальной трансдукции. В небольшой концентрации они задействованы как вторичные переносчики генетической информации через блокировку фосфатов, действуя как возбудители, вроде фактора роста тромбоцитов, эпидермиса, агонист фактора некроза опухолей и фактор, активирующий лейкоциты. В больших концентрациях они действуют патофизически. АФК влияет на оксидативные изменения различных молекул, включая ДНК, протеины, липиды и сахариды, потенциально приводя к их токсичности. Проблемы начинаются тогда, когда АФК (окисление) или АФА (восстановление) выходят за рамки баланса, что в условиях закрытой системы, т.е. аквариума или пруда, встречается очень часто. Аквариум со слабой циркуляцией и низким уровнем растворенного кислорода может «качнуть» в сторону слабого окисления, в то время как восстановление приостанавливается из-за неспособности рыб уменьшить уровень супероксидов в теле. Восстановление зависит от производства АФК; NOS3 (эндотелиальный NOS) обнаруживается в различных типах клеток и его количество регулируется через связь кальцием и кальмодулином (внутриклеточный белок, являющийся рецептором кальция и регулирующий активность многих ферментов, участвует, в частности, в контроле метаболизма гликогена и циклических нуклеотидов, а также в некоторых клеточных процессах). С другой стороны, NOS2 (индуцированный NOS), имеет очень высокое базовое сходство с кальцием и кальмодулином, и следовательно его деятельность зависит от концентрации кальция. Важность кальция в этой реакции зачастую игнорируется многими аквариумистами, что следует из прочтения многих аквариумных форумов. Кроме того, восстановительная часть нашего уравнения может быть нарушена окислением других восстановителей, таких как, например, аскорбат (витамин С) и тиолы, особенно глутатион. Эти восстановители окисляются временно, пока они реагируют (отдают свои свободные электроны) с окислительными растворами и свободными радикалами. Основной аспект редокс-баланса заключается в том, что вода, которую мы используем, имеет к нему самое непосредственное отношение. Используемая вода, будь она из крана или очищена на установке обратного осмоса/де-ионизации (ОО/ДИ), также может иметь отрицательный эффект на редокс-баланс. Грубо говоря, вода из крана, содержащая хлор или хлорамины, может содержать достаточное количество минеральных катионов для возврата смещенного редокса к балансу, и также очищенная с помощью ОО/ДИ, может иметь дефицит положительных ионов минералов (катионов), и повышенный уровень кислорода в такой воде, в сочетании с кислой водой, тоже может сделать среду окислительной. По этой причине зачастую важно реминерализовать такую воду. Конец четвертой части

 

 

 

 

6. Часть шестая: Влияние редокса на стресс аквариумных рыб В биологических системах редокс-потенциал должен быть смещен в область восстановления для поддержания жизненных процессов. Другими словами, концентрация ДГА кислоты (окисленная форма аскорбиновой кислоты) должна поддерживаться на минимуме. Во время повреждения тканей или стресса, когда ткани подвержены этому в результате контакта с атмосферным кислородом или болезней, некоторые реакции запускаются полиненасыщенными жирными кислотами, присутствующими в клеточных мембранах, вырабатывающих гормоны, называемым простагландинами, стимулирующими процессы заживления и восстановления поврежденных участков. Под воздействием оксидативного стресса (повреждение и болезнь) или при неспособности воспроизводить НАДН (никотинамидадениндинуклеотид), при старении или во время болезни, при падении редокс-потенциала концентрация ДГА может возрасти. Потенциально такое состояние является опасным для жизнедеятельности любого организма. Начальная скорость падения редокс-потенциала замедлена, так как начальный рост ДГА также незначителен. Однако, по мере роста ДГА, РП начинает падать с большей скоростью, прогрессируя и становясь более агрессивным в отношении обмена веществ. Если процесс не остановить, то отмирание клеток становится необратимо, что приводит к смерти рыб. Продолжительное нахождение в стрессовой ситуации (например при соседстве с агрессивными рыбами) приводит к снижению иммунитета и болезням. Поэтому в стрессовых условиях содержание в воде достаточного количества восстановителей, таких как положительно заряженные ионы кальция или использование УФ-стерилизатора, становится очень важным. Способы поддержания редокс-потенциала на оптимальном уровне Рекомендация первая - подмены воды, удаление органики из аквариума Для поддержания редокса в требуемых пределах необходимы частые подмены с использованием воды, сбалансированной по ионам (с электролитами) и GH как минимум в 100-200 (что означает высокое содержание таких важных восстановителей, как кальций и магний) и kH как минимум 50-100 ррm (для поддержания воспроизводства азотной кислоты). Поддержание правильного, восстанавливающе-сбалансированного редокса – та причина, по которой такие подмены важны. Это же является и основной причиной, почему нельзя использовать питьевую воду, если она не реминерализована должным образом. Удаление из аквариума органического мусора очень важно, так как последний способствует увеличению содержания в воде азотной кислоты и растворенных органических соединений, которые в свою очередь являются главными факторами, смещающими редокс-баланс в опасную сторону. Если метод смены воды, который вы практикуете, не включает в себя удаление органического мусора, то проводите сифонку как отдельную процедуру с использованием дополнительных технических средств. Также и пруды на проточной воде, или если они подпитываются из подземного источника, пребывают в прекрасном состоянии, но, например, при пересыхании источника в летний период их состояние ухудшается. Рекомендация вторая - циркуляция воды в аквариуме Хорошая циркуляция воды в аквариуме помогает обеим сторонам редокс-уравнения, но больше окислительной стороне. Рекомендация третья - насыщение воды кислородом Достаточное насыщение воды растворенным кислородом, обычно через воздухозаборные шланги фильтров, распылители, флейты и т.д., благотворно действует на значение редокса в аквариуме. Главное, удостовериться, что вы добились «разбиения» натяжения воды на поверхности, т.е. там, где и происходит основной газообмен. Рекомендация четвертая - повышение жесткости воды Оптимальный уровень кальция, магния, натрия и электролитов ОЧЕНЬ ВАЖЕН для оптимального редокса. Как говорилось ранее, это постоянно протекающий процесс и, несмотря на то что я подчеркиваю важность поддержания GH в районе 100-200 и даже больше (меньше для рыб, предпочитающих мягкую воду, и еще выше для африканских цихлид и морских рыб), еще нужно убедиться, что минералы не раздали все свои электроны, тем самым став бесполезными для редокс-баланса. Это опровергает старейшие аквариумные мифы о вреде высокой жесткости. Кстати, было доказано, что при использовании коралловой крошки, уровень растворения входящих в ее состав минералов недостаточен для оказания серьезного влияния на редокс-баланс, и здесь, как правило, эффективнее действуют специальные препараты. Рекомендация пятая - использование ультрафиолетового облучения воды УФ-стерилизатор – еще один отличный инструмент с доказанным эффектом, но, безусловно, не панацея в случае с плохими условиями содержания. В моем исследовании ультрафиолет играл две ключевые роли: он преобразует молекулы О2 в озон О3. Озон при этом быстро разрушается, и в дальнейшем под действием ультрафиолета происходит передача электронов другим субстанциям, тем самым восстанавливая их. В качестве стороннего замечания добавлю, что слой озона в верхних слоях нашей атмосферы блокирует агрессивное УФ-излучение из космического пространства, и схожим образом в УФ-стерилизаторе разрушаются свободные радикалы, такие как озон. Рекомендация шестая - интенсивное освещение аквариума Хорошее освещение - залог получения оптимального значения редокса. Из некоторых исследований можно заключить (но этот факт еще не доказан), что свет может играть роль в жизни рыб, аналогичную роли солнечного света при воспроизводстве витамина D в коже человека. Рекомендация седьмая - применение кондиционеров Использование кондиционеров, как временное средство помощи рыбам при стрессовых ситуациях и нахождении их в воде, содержащей хлор/хлорамины, помогает установить оптимальное значение редокса в аквариуме. Конец шестой части

 

 

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Читайте также:

Деталирование сборочного чертежа

Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей?

Собственные движения и пространственные скорости звезд

Тема 11. Банковские риски и способы их оценки

Опросник «Активность повседневной жизни»

Интересно:

Что такое объектно-ориентированное программирование

Роль современного учителя в повышении качества школьного образования

Что такое нейролингвистика?

Что такое концерт, специфика, классификация

Обратная связь