Biologisch wichtige Spurenelemente

Beschreibung Das Spurenelement Eisen, chem. Formelzeichen [Fe] kommt mit einer Konzentration von 0,002 mg/L in natürlichem Meerwasser vor. Eisen gehört zu den Essentiellen Spurenelementen dabei sind die biochemischen Funktionen von Eisen äußerst vielfältig, seine Bedeutung bei der Photosynthese oder dem Transport von Sauerstoff sind lange bekannt. Für alle Korallen im Riffaquarium ist Eisen essentiell, sein Verbrauch sollte am besten täglich ausgeglichen werden.

Unsere Eisenlösung ist FeIIImonocitrat. Die Lösung ist farblos und kann so leicht vom intensiv gelb gefärbten FeIIIdicitrat unterschieden werden, daß weniger wirksam ist.

Abb. 9: EisenIIImonocitrat ist die chemisch wirksame Form von Eisen in unserer Eisenlösung.

Kobalt Kobalt hat das chemische Formelzeichen [Co] es kommt mit einer Konzentration von 0,00005 mg/L in nat. sw. vor. Kobalt gehört zu den essentiellen Spurenelementen, es ist Bestandteil des Vitamin B12, das Co-Faktor bei zahlreichen biochemischen Prozessen ist. Abb.13: Vitamin B12 mit einem Kobaltatom im Zentrum.

Dabei kann das Vitamin B12 nur von spezialisierten einzelligen Organismen hergestellt werden, die in der marinen Umwelt leben. Dies sind die archaea Bakterien (34). Aus neueren Untersuchungen weiß man, dass auch Korallen mit diesen Bakterien in Symbiose leben, die das Vitamin B12 für die Korallen produzieren (33). Aufgrund dieser Bakterienaktivität findet man das Vitamin B12 auch im Wasser der Ozeane wieder (35).

Wir halten eine Dosierung des Vitamin B12 im Riffaquarium für sinnvoll. in phosphatarmen Aquarium Wasser ist Kobalt auch mit für die Blaufärbung von SPS mitverantwortlich. Kobalt sollte hier täglich dosiert werden.

Kupfer Das Element Kupfer mit dem chemischen Formelzeichen [Cu] kommt in nat. sw. mit einer Konzentration von 0,0005 mg/L vor. Kupfer gehört zu den essentiellen Spurenelementen und ist für zahlreiche Funktionen im Organismus notwendig (36) ein Mangel führt zu spezifischen Ausfallerscheinungen. Für Aquarianer interessant dürfte die Funktion des Kupfers in der Photosynthese sein. Kupfer ist Bestandteil des Chloropyll c, das bei einer Wellenlänge von 600-650 nm sein Absorptions-maximum hat. Bei der Auswahl der Aquarium Beleuchtung muss dies bedacht werden.

Abb.15: Blaue Korallen benötigen oft die Spurenelemente Cu und Co um ihre Farbe auszubilden. Aufnahme aus unserem Test Aquarium.

Kupfer ist ein essentielles Spurenelement, dessen Verbrauch im Riff Aquarium ausgeglichen werden muss. ACHTUNG:!!!! Die Überdosierung von Kupfer kann sehr schnell zu irreversiblen Schäden und Verlusten im Riff Becken führen. Um dies zu verhindern sollte man nur solche Lösungen verwenden, die klare Konzentrationsangaben in mg/ml oder µg/ml haben.

Molybdän hat das chemische Formelzeichen [Mo] und kommt in nat. sw. mit einer Konzentration von 0,01mg/L vor. Molybdän zählt man zu den drei anionischen Spurenelementen (mit Jod und Vanadium), da die biologisch verwertbare Form negativ geladen ist. Molybdän ist ein essentielles Spurenelement. Heute (STAND 2012) waren 60 Molybdän haltige Enzyme bekannt (40). Eine wichtige Funktion hat Molybdän im Stickstoffkreislauf (39).

Abb.19: Metallhaltige Enzyme im Stickstoffkreislauf im Aquarium (39) Molybdän hat das chemische Formelzeichen [Mo] und kommt in nat. sw. mit einer Konzentration von 0,01mg/L vor. Molybdän zählt man zu den drei anionischen Spurenelementen (mit Jod und Vanadium), da die biologisch verwertbare Form negativ geladen ist. Molybdän ist ein essentielles Spurenelement. Heute (STAND 2012) waren 60 Molybdän haltige Enzyme bekannt (40). Eine wichtige Funktion hat Molybdän im Stickstoffkreislauf (39).

Abb.19: Metallhaltige Enzyme im Stickstoffkreislauf im Aquarium (39) Der Verbrauch des Spurenelementes Molybdän im Meerwasseraquarium sollte durch tägliche Dosierung ausgeglichen werden.

Mangan Ob wohl das Element Mangan, chemisches Formelzeichen [Mn] nur mit einer sehr geringen Konzentration von 0,0002mg/L in nat. sw. vorkommt, sind hunderte von biochemischen Prozessen bekannt, die für ihren Ablauf das Spurenelement Mangan benötigen. Mangan ist nach Zink das Spurenelement, dass an der größten Anzahl biochemischer Prozesse teilnimmt. Ein Mangan Calciumcluster, der aus vier Atomen Mangan und einem Atom Calcium besteht ist für die Produktion von Sauerstoff verantwortlich. Dieser Komplex wird auch als Oxygen-Evolving-Complex abgekürzt OEC bezeichnet. Seine genaue Struktur ist bis heute nicht geklärt. Abb.17: Strukturvorschlag für den OEC Komplex, entnommen aus Wikipedia.org.

Wichtig für Aquarianer die mit Aminosäuren arbeiten. Die Aminosäuren Asparaginsäure und Histidin sind an der Komplexierung beteiligt. Mangan sollte täglich im Meerwasser Aquarium dosiert werden.

Beschreibung Zink chem Formelzeichen [Zn] kommt in nat. sw. mit einer Konz. von 0,005mg/L vor. Mit diesem Gehalt gehört Zn schon zu den hochkonzentrierten Spurenelementen. Zink ist ein essentielles Spurenelement für alle Lebewesen und hat wichtige Funktionen in unzähligen biologischen Prozessen (48). Sie hier alle aufzuführen würde das Volumen der Seite bei weitem übersteigen. Für Meerwasser von besonderem Interesse dürfte die Funktion des zinkhaltigen Enzymes Carbonanhydrase sein. Dieses Enzym beschleunigt die Bildung des Kalkskelettes von Korallen aus Kohlendioxid und Wasser um den Faktor 10000000. Die Funktion dieses Enzymes haben wir in schematischer Form in untenstehendem Bild dargestellt, die Vorlage ist bei Wikipedia entnommen. Die Aminosäure Histidin spielt ebenfalls eine zentrale Rolle bei der Komplexierung des zweiwertigen Zink Ions.

Wir empfehlen die tägliche Dosierung des Spurenelementes Zink im Riff Aquarium.