Бактерии играют ключевую роль в успешном развитии рециркуляционной аквакультуры

Аквакультура — один из самых быстрорастущих секторов производства продуктов питания в мире. Расширение требует новых технологий, таких как рециркуляционные аквакультурные системы (RAS), которые экономят и повторно используют воду. Однако эта технология пока не достигла экономической рентабельности из-за высоких затрат, а управление биореакторами остаётся одной из главных проблем. Этим микробиологическим процессам посвящена диссертация магистра наук Яни Пулккинена.

В биореакторах бактерии очищают воду, преобразуя токсичный аммиак, выделяемый рыбой, в менее вредный нитрат в процессе нитрификации.

"Хотя биореакторы предназначены для разложения соединений азота, основными функциями бактерий в них было разложение углеводов, аминокислот и жиров. Влияние биореакторов на качество воды в целом гораздо разнообразнее, чем считалось ранее. Разнообразное и стабильное бактериальное сообщество может поддерживать хорошее качество воды не только по азотным соединениям, но и по органическому веществу", — говорит Яни Пулккинен.

Разные типы биореакторов могут улавливать твёрдые частицы или влиять на газовый баланс, но они также имеют разную эффективность нитрификации (скорость превращения аммиака в нитрат).

"Подбор типа и размера биореактора должен осуществляться с учётом характеристик всей системы очистки воды", — отмечает Пулккинен.

Биологическая и механическая способность биореакторов удалять твёрдые частицы может компенсировать свойства остальной части системы водоочистки. Оптимизация всей системы позволяет поддерживать наилучшее качество воды для благополучия и роста рыбы, что делает аквакультуру рентабельной и экологичной.

Исследование состояло из четырёх публикаций с использованием современных методов молекулярной микробиологии. Все работы проводились на экспериментальных установках RAS Финского института природных ресурсов (Luke) на рыбоводной ферме в Лаукаа. Финансирование осуществлялось Luke, Европейским союзом и Министерством сельского и лесного хозяйства Финляндии из Европейского фонда морского дела и рыболовства.

Диссертация опубликована в серии JYU Dissertations (№ 242, Университет Йювяскюля, 2020 г., ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-8197-6 (PDF)).