Moin Moin,
bitte jetzt nicht gleich denken "oh Gott, was für ein langer Text"... nehmt euch bitte die Zeit, es wird sich lohnen und wir haben uns gerne soviel Arbeit damit gemacht, weil wir es für wichtig halten.
Wir möchten mit dieser Aktion darauf aufmerksam machen, dass es in den letzten Jahren neue und umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema Huminstoffe gegeben hat und dabei festgestellt wurde, dass Huminstoffe sogar lebenswichtig für unsere Aquarienbewohner sind. Täglich liest man auf facebook und in Foren von Problemfällen und während nach Ursachen und der richtigen "Medizin" gesucht wird, werden noch immer viel zu selten Huminstoffe empfohlen.
Wir möchten das mit dieser Aktion gerne ändern und Huminstoffe als unerlässlichen Wasserzusatz in der normalen Pflege und Nr.1 Wahl bei Problemen empfehlen, so wie z.B. Prof. Dr. Christian Steinberg in diesem Interview zu Huminstoffen
Neben unserem SaltyShrimp "Black Water Powder" bieten wir in Kürze auch ein neues flüssiges Huminstoffpräparat unter GlasGarten "Liquid Humin+" an. Um die Verwendung von Huminstoffen zu unterstützen haben wir mehrere hundert Flaschen unseres Liquid Humin+ abgefüllt und die stehen kostenlos für deinen Warenkorb bei uns im Shop zur Verfügung.
"Edit" Die kostenlosen Probeflaschen sind nun aus, das Produkt findest du hier: http://www.garnelenhaus.de/advanced_search_result.php?keywords=liquid Humin
Bitte haltet eure Tiere in Huminstoff-angereichertem Wasser, wir selbst konnten damit vor ein paar Jahren deutliche Verbesserungen in unserer Zuchtanlage erreichen. Unten haben wir umfangreiche Infos zusammengetragen. Wenn das auch euch überzeugt, verbreitet und empfehlt bitte ebenfalls Huminstoffe, sodass wir gemeinschaftlich Problemfälle reduzieren können und sich die Tiere in Aquarien wohler fühlen. Ob nun mit unseren oder anderen Produkten, wir wünschen uns dass kein Aquarium mehr ohne Huminstoffe läuft, den Tieren zur Liebe. Also, let's go "Pro Humin".
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Natürliche Fremdsubstanzen mit großer Wirkung – der Einsatz von Huminstoffen in der Aquaristik
Im Folgenden soll ein Einblick in die Wirkungen von Huminstoffen und die Nutzung von deren positiven Eigenschaften in Aquarien gegeben werden. Relevante Literaturverweise finden sich am Ende.
So vielfältig wie die Aquaristik an sich, sind auch die in ihr diskutierten Auffassungen und persönlichen Erfahrungen. Davon lebt unser Hobby. Wichtig ist aber auch, dass sich Meinungen analog zu neuen Erkenntnissen abändern lassen, um nicht zum Dogma zu werden. Was hat das jetzt mit Huminstoffen zu tun? Nun, jeder hat Huminstoffe auf irgendeine Weise im Aquarium, über ihre nützlichen Wirkungen wird hier und da mal gesprochen, die Züchter von japanischen Zierkarpfen und südamerikanischen Diskusfischen schätzen sie seit langer Zeit, vielen Garnelenhaltern dagegen sind sie noch unbekannt, bzw. ihre Wichtigkeit für die Garnelenhaltung und Garnelenzucht wird unterschätzt. Dabei ist die Vielfältigkeit ihrer positiven Eigenschaften, egal ob jetzt Pflanze, Garnele, Schnecke oder Fisch derart beeindruckend, dass es eigentlich schon ein Muss ist, diese Stoffe gezielt und wissentlich anzuwenden. Dank der mittlerweile zuhauf erbrachten wissenschaftlichen Beweise für ihre Wirkungen lässt sich auch definitiv ausschließen, dass eine Anwendung von Huminstoffen eine Alibifunktion („fürs gute Gewissen“) erfüllen soll oder Kaffeesatzleserei ist.
Um ein wenig theoretische Einarbeitung kommt man dabei nicht herum.
Was sind Huminstoffe eigentlich und woher stammen sie?
Klassischerweise unterteilt man Huminstoffe in Huminsäuren, Humine und Fulvosäuren (dieser Unterteilung liegt ein unterschiedliches Verhalten im sauren und basischen Milieu zugrunde). Huminstoffe sind ein Bestandteil von sich zersetzender, toter organischer Materie. Es handelt sich um komplexe Moleküle, die etwa Kohlenhydrate, Fettsäuren, Aminosäuren, Polyphenole, Quinone und stabile Radikale enthalten können. Im Zersetzungsprozess (Humifizierung) werden sie ins Wasser gelöst und gelangen damit über Nahrung, Haut oder Kiemen in einen lebenden Organismus. Da überall auf der Erde organische Masse (egal ob wenig oder viel) vorhanden ist die sich irgendwann zersetzt, sind auch Huminstoffe rundum überall anwesend, also ubiquitär vorhanden. Entgegen früherer Annahmen weiß man heute, dass sie auch von lebenden Organismen aufgenommen werden, also Zellmembranen durchdringen können, und nicht einfach wieder z.B. über den Harnstoff ausgeschieden werden. Somit lassen sie sich grundsätzlich einmal als natürliche Xenobiotika bezeichnen (= ein natürlicher Stoff, der fremd in einem Organismus, also nicht selbst von ihm hergestellt wird, in diesem aber Reaktionen hervorruft). Davon abgesehen fällt es aber schwer, Huminstoffe aufgrund ihrer unendlich vielfältigen Herkunft klassifizieren zu wollen. Nicht nur je nach Art der toten organischen Masse, aus der sie herausgewaschen werden, unterscheiden sie sich. Auch andere Faktoren wie Temperatur oder Wasserchemismus verändern kontinuierlich ihre Zusammensetzung. Wichtig: nicht alles, was in einem Huminstoff steckt, verursacht auch einen Effekt in einem Tier oder einer Pflanze; in der anwendungsbezogenen Forschung versucht man, eben jene Bestandteile mit Wirkung zu charakterisieren. Durch diese Entdeckung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen lässt sich heute sagen, dass dieser oder jener Huminstoff zum positiven Nutzen angewendet werden kann, sofern man seine chemische Zusammensetzung kennt.
Was bewirken Huminstoffe im Organismus?
Um überhaupt etwas Ordnung in die bisherigen Erkenntnisse zu Wirkungen von Huminstoffen zu bekommen, sei hier zunächst in indirekte und direkte Effekte unterteilt. Indirekte Effekte sind etwa ein verändertes Nahrungsangebot für aquatische Organismen, da Huminstoffe Sonnenlicht absorbieren und damit Einfluss auf die Menge der Nährstoffe im Wasser haben (die pflanzliche Primärproduktion nimmt ab), wodurch letztlich alle Organismen in einem Gewässer beeinflusst werden. Ob Huminstoffe damit in Aquarien auch die Algenentwicklung unterdrücken, sei einmal dahingestellt. Für die aquaristische Praxis interessanter sind dagegen direkte Effekte, also solche, die durch unmittelbaren Kontakt und Interaktion der Huminstoffe im tierischen und pflanzlichen Organismus oder auf seiner Körperoberfläche stattfinden. Als Fremdstoffe bewirken sie bei den getesteten Tierarten (Fische, diverse Krebstiere und Fadenwürmer) geringen zellulären Stress. Dieser lässt sich messbar nachweisen; etwa steigt bei Kontakt mit Huminstoffen der Stressproteingehalt. Proteine können bei Schädigung (durch Chemikalien, UV-Strahlung, Hitze) derart beschädigt werden, dass sie ihre ursprüngliche räumliche Anordnung verlieren und damit funktionsunfähig werden. Stressproteine wiederum helfen, dass solche kaputten Proteine wieder richtig „gefaltet“ werden und funktionsfähig bleiben. Auch wenn sich ein Stress nicht direkt messen lässt, weiß man dass wenn solche Proteine verstärkt gebildet werden, etwas Stressiges auf den Körper einwirkt. Solche Biomarker genannten zellulären Änderungen lassen sich quantitativ nachweisen (je mehr solcher Proteine vorhanden sind, desto größer der Stress). Der entscheidende Punkt hierbei ist: ein milder Stress, wie er bei Kontakt mit Huminstoffen eintritt, verlängert bei den genannten Tieren die Lebenserwartung. Durch die Ausbildung von Stressproteinen, oder auch Enzymen die andere Fremdstoffe mit oxidativer (die Membranen zersetzender) Wirkung bekämpfen, schafft sich der Organismus eine Vielzahl von unspezifischen Resistenzen, die die Alterung seiner Zellen verlangsamen oder auch Parasiten abwehren können, was sich in längerer Lebensdauer bemerkbar macht und die Tiere widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse werden lässt. Das geht soweit, dass auch mechanischer Stress besser bewältigt wird; Schwertträger die mit Huminstoffen behandelt wurden, überleben auch intensivste andauernde Stresssituationen durch langanhaltendes Hantieren (Kescherzüge) im Aquarium nachweisbar häufiger als ihre Artgenossen, die keine Huminstoffe abbekommen haben. Da die zugrunde liegenden zellulären Mechanismen, etwa im Fall der Stressproteine, bei allen Tierarten vorhanden sind, ist ziemlich sicher, dass beispielsweise auch Garnelen diese multiplen Stressresistenzen entwickeln werden wenn sie mit Huminstoffen in Kontakt sind.
Ein anderer sowohl für die Aquaristik als auch die kommerzielle Haltung relevante Funktion erfüllen Huminstoffe durch ihre keimreduzierende Wirkung. Pilze der Gattung Saprolegnia etwa werden in ihrer Entwicklung deutlich verlangsamt, indem ihr Myzelwachstum gehemmt wird, und das auch schon bei sehr geringen Konzentrationen an Huminstoffen.
Wie sich an Wasserflöhen (Moina) gezeigt hat, werden Huminstoff behandelte Tiere auch resistenter gegen stark schwankende Salzgehalte des Wassers. Fische aus Schwarzwasser müssen aus sehr mineralstoffarmen Gewässern noch Ionen aufnehmen, ein Vorgang der mit sehr viel Energieverbrauch einhergeht. Man vermutet, dass Huminstoffe die sich an den Kiemen anlagern, die Aufnahme von lebenswichtigen Elementen erleichtern, und damit die eingesparte Energie woanders investiert werden kann (z.B. in Körperwachstum, Eientwicklung, Immunsystem). Huminstoffe helfen damit schlussendlich, dass Tiere auch in Lebensräumen gedeihen können, die ansonsten recht lebensfeindlich sind (starke Schwankungen der Wasserchemie, ionenarmes Wasser).
Zum Schluss noch der interessanteste Effekt: mittlerweile ist auch nachgewiesen, dass Huminstoffe östrogene und antiandrogene Wirkung haben - niedere Wirbeltiere (Xenopus laevis – Krallenfrosch sowie Xiphophorus helleri -Schwertträger) verweiblichen bei Kontakt mit Huminstoffen; d.h. es werden mehr Jungtiere zu Weibchen als zu Männchen ausgebildet. Huminstoffe wirken also auch auf den Hormonkreislauf. Eine Hypothese für dieses Phänomen lautet so: in einem Ökosystem, in dem die Ressourcen immer knapp sind (also z.B. wenn viele Huminstoffe gelöst sind, die das Nährstoffangebot arg begrenzen), macht es mehr Sinn, wenn Weibchen in der Überzahl sind, da sie den höheren Fortpflanzungsaufwand tragen (sie bilden die Eizellen). Es macht schlichtweg keinen Sinn, in mehr Männchen als absolut notwendig zu investieren. Das bedeutet: Huminstoffe wirken gleich verändernd auf ganze Ökosysteme ein. Nur um es der Vollständigkeit halber noch einmal erwähnt zu haben: man darf als Mann auch in Kontakt zu Huminstoffen kommen. Eine Verweiblichung tritt nur bei Jungtieren solcher Wirbeltiere auf, deren Geschlecht nicht genetisch vorgegeben ist. Letzteres ist bei Säugetieren der Fall.
Woher Huminstoffe nehmen und vor Allem: wie werden sie richtig eingesetzt?
Traditionell gibt es diverse Möglichkeiten, Huminstoffe zuzuführen. Der Vollständigkeit halber sei hier erwähnt, dass man für bestimmte Fragestellungen in der Wissenschaft Huminstoff Präparate benutzt, deren Wirkstoffgruppen (z.b. Phenole) bekannt sind und die man dosiert zuführen kann. Unser Liquid Humin+ beinhaltet solche Huminstoffe, die unter Anderem auch die im vorherigen Abschnitt beschriebenen Effekte bewirken. Eine Dosieranleitung ist beigefügt. Unter Aquarianern altbekanntere Methoden sind das Zufügen von Erlenzäpfchen oder Herbstblättern heimischer Laubbäume (Buche, Eiche, Walnuss), nur muss bei selber gesammelten Naturprodukten immer auch Sorge getragen werden, diese richtig vorzubereiten und zu lagern. Zudem nicht ersichtlich ist, ob diese auch die richtigen Wirkstoffe enthalten und nicht eher negative Auswirkungen haben, etwa wenn noch Zucker oder Aminosäuren enthalten sind, die ein Keimwachstum im Aquarium eher begünstigen und nicht reduzieren. Natürlicherweise ergibt sich aus dem eingangs Gesagten auch, dass man zwangsläufig in jedem Aquarium durch den Abbau von organischer Masse immer etwas Huminstoffe hat, es gilt aber auch hier das was für Blätter gilt. Torfpräparate bietet der Handel ebenfalls speziell für die Aquaristik an, es kann jedoch schwierig sein den ursprünglichen Nutzen der Huminstoffe abzuschätzen, wenn die Wirkstoffe nicht bekannt sind.
Aquarianer sind durchaus kreativ, wenn es um das Kredenzen ihres eigenen Wässerchens geht (die liebste Waffe der erfahrenen Zwergbuntbarsch- und Diskuszüchter soll ja die Torfkanone sein). Tiere aus Gewässern mit geringem Gehalt an Mineralien und niedrigem pH, etwa Schwarzwasserfische und Bienengarnelen, gedeihen per se nicht einfach nur deshalb in weichem Wasser besser, weil es weicher ist, sondern weil in weichen und sauren Gewässern der Keimgehalt niedriger ist und/oder (im Falle von Bienengarnelen) weil man zur Weichwasserherstellung mittels Osmoseanlage auch Chemikalienrückstände aus dem Leitungswasser entfernt, gegen die solche aus sehr ionenarmen und keimarmen Gewässern stammenden Arten einfach recht empfindlich reagieren. Schwarzwasserfische kommen generell auch mit höheren pH Werten und Ionenkonzentrationen zurecht, solange man Sorge trägt, die Dichte an Bakterien möglichst niedrig zu halten. Wasserhygiene ist bei diesen Tieren ein Muss, Huminstoffe können hier unterstützend wirken.
Auch Bienengarnelen im aufbereiteten Osmosewasser profitieren von regelmäßigen Zugaben von Huminstoffen, aufgrund der schwachen oder kaum vorhandenen Pufferwirkung von mineralienarmem Wasser sollte man bei der Zugabe von anderen Huminstoffen Vorsicht walten lassen. Ein Zuviel an Blättern könnte schlimmstenfalls zu einem Absinken des pH Wertes führen (vor allem in kleinen Aquarien mit wenig Wasserwechseln oder viel Zufütterung), das kann für Verluste sorgen. Gerade hier wäre deshalb angeraten, Präparate wie unser Liquid Humin+ zu benutzen, das die nützlichen Wirkstoffe, aber wenig „unwirksame“ organische Masse enthält (Aminosäuren etc.), das wirkt pH stabilisierend. Ist das Wasser besser gepuffert, also wenn etwa mittelhartes Leitungswasser für Farbvarianten von Neocaridina davidi oder Caridina mariae verwendet wird, kann eine Freisetzung von Wasserstoffionen (wie in unserem Fall etwa beim mikrobiellen Abbau von Blättern) zwar nicht zu einem Absinken des pH führen, aber auch hier liegt der Vorteil einer Benutzung von Präparaten mit definierter Huminstoff Konzentration auf der Hand: es lässt sich einfach besser dosieren. Damit ist eine gleichbleibende Zugabe garantiert, und man kann sicher sein, dass man auch den gewünschten Wirkstoff hinzu gibt. Bei Blättern oder anderen natürlichen Wegen der Huminstoff Zufuhr kann es grundsätzlich immer sein, dass die Huminstoffe schon lange ausgewaschen oder soweit abgebaut sind, dass die nützliche Wirkung minimiert wird oder ausbleibt. Das macht Blätter oder auch Erlenzäpfchen nicht nutzlos, man muss nur die Perspektive ihrer Anwendung ändern: sie dienen in erster Linie als zusätzliches Substrat zum Abweiden für die Tiere, und nicht der Versorgung mit Huminstoffen.
Eine abschließende Bemerkung noch zur Dosierung von Liquid Humin+ und anderen Präparaten: wie diverse Untersuchungen zu positiven Effekten gezeigt haben (höhere Lebenserwartung, Keimreduzierung, Bildung von Mechanismen zur Stressbewältigung), treten ebendiese Wirkungen bereits bei verhältnismäßig geringen Konzentrationen (einstelliger mg/L Bereich) auf. Das heißt, man muss nicht zwingend das Aquarium tiefbraun färben, um sicherzugehen, dass man auch eine Wirkung erzielt.
Erst bei sehr hohen Konzentrationen mit solchen Präparaten, die in der aquaristischen Praxis nicht angewendet werden, traten beispielsweise bei Lymnaea stagnalis (Spitzschlammschnecke) und Danio rerio (Zebrabärbling) negative Effekte auf. Wohlgemerkt: dies betrifft außerordentlich hohe Konzentrationen, zudem ist das keine spezielle Eigenart von Huminstoffen, sondern gilt für eigentlich alle Substanzen die ein Organismus zu sich nimmt („die Dosis macht das Gift“ nennt das der Volksmund). Ergo: dosiert wird mithilfe der angegebenen Empfehlungen in wesentlich niedrigeren Konzentrationsbereichen, und innerhalb dieses Bereiches auch ad libitum, davon ausgehend, ob man sich mit einem bestimmten Braunton des Wassers noch anfreunden kann. Da für Huminstoffe eine Dosis-Wirkungs-Beziehung festgestellt wurde (ein bestimmter positiver Effekt kann sich verstärken, wenn man die Konzentration an Huminstoffen erhöht, sofern man sich nicht in außerordentlich hohen Konzentrationsbereichen bewegt), bietet ein dosierbares Präparat wie unser Liquid Humin+ auch Möglichkeiten für Neugierige. Aber auch bei sehr geringen, fast nicht sichtbaren Konzentrationen, wurde eine positive Wirkung nachgewiesen, daher ist jede noch so geringe Dosierung besser, als auf Huminstoffe zu verzichten.... Ausprobieren ist angesagt!
Huminstoffe – kurz und bündig
Huminstoffe können nicht zaubern. Ernsthaft und schwerwiegend transportgeschädigte Tiere heilen sie nicht, genauso wenig lassen sich damit grobe Haltungsfehler wieder rückgängig machen. Ihr Nutzen besteht darin, gesunden Tieren eine gute Portion an mehrfacher Stressresistenz mit auf den Weg zu geben, damit diese gegebenenfalls besser mit Umweltveränderungen zurechtkommen (Transport, Wasserwechsel, Vergesellschaftung, Temperaturschwankungen). Sie sollen die Keimlast reduzieren und eventuell über das Frischwasser eingetragene Schadstoffe binden, damit diese nicht mehr bioverfügbar sind. Sie können dabei helfen, bestimmte life-history Merkmale wie die Lebenserwartung und Fruchtbarkeit zu verstärken/ zu erhöhen. All dies sind Wege hin zu gesunden, farbenfrohen, lebhaften, fortpflanzungsaktiven Tieren. Der Einsatz von Huminstoffen entbindet allerdings nicht von auch in anderen Aspekten artgerechter Haltung. Sie können diese aber ein gutes Stück vorwärts bringen, und das mit verhältnismäßig geringem finanziellem und pflegerischem Aufwand – das ist es, was sie fast schon unentbehrlich macht.
Deshalb – Huminstoffe besorgen, ab ins Aquarium damit und entspannt vor selbigem sitzend ein Heiß- oder Kaltgetränk egal welcher Farbe genießen, im vollen Bewusstsein darüber, nach neuen Erkenntnissen der Forschung gehandelt zu haben.
Ausgewählte Literatur
Bertolo, A. & Magnan, P. (2007): Logging-induced variations in dissolved organic carbon affect yellow perch (Perca flavescens) recruitment in Canadina Shield Lakes. Can. J. Fish Aqu. Sci. 64: 181-186.
Hetz, S. K. (2005): Schwarzwasser – aus der Sicht der Fische. DATZ 9/58: 24-29.
Lutz, I., Zhang, J., Opitz, R., Kloas, W., Xu, Y., Menzel, R., Steinberg, C.E.W. (2005): Environmental signals: Synthetic humic substances act as xeno-estrogen and affect the thyroid system of Xenopus laevis. Chemosphere 61: 1183-1188.
Steinberg, C.E.W., Höss, S., Kloas, W., Lutz, I. Meinelt, T. Pflugmacher, S. & Wiegand, C. (2004): Hormone-like effects of humic substances on fish, amphibians, and invertebrates. Environmental Toxicology 19: 409-411.
Steinberg, C.E.W., Saul, N., Pietsch, K., Meinelt, T., Rienau, S. & Menzel, R. (2007): Dissolved humic substances facilitate fish life in extreme aquatic environments and have the potential to extend lifespan of Caenorhabditis elegans. Annals of Environmental Science 1: 81-90.
Steinberg, C. E. W. & Menzel, R. (2008): Huminstoffe – totes Material höchst aktiv. Aquaristik Fachmagazin 200: 56-61.
Steinberg, C.E.W., Meinelt, T., Timofeyev, M.A., Bittner, M. & Menzel, R. (2008): Humic Substances (review series). Part 2: Interactions with Organisms. Environmental Science & Pollution Research 15: 128-135.
Steinberg, C. E. W. (2012): Neues von alten Bekannten – den Huminstoffen in Aquarien. Aquaristik Fachmagazin 226: 52-56.
Steinberg, C.E.W. (2014): NOM as Natural Xenobiotocs. In: Advances in the Physicochemical Characterization of Organic Matter: Impact on Natural and Engineered Systems, Ed.: F.L. Rosario-Ortiz, American Chemical Society, Symposium Series 1160: 115-144.
Grüße
Carsten
bitte jetzt nicht gleich denken "oh Gott, was für ein langer Text"... nehmt euch bitte die Zeit, es wird sich lohnen und wir haben uns gerne soviel Arbeit damit gemacht, weil wir es für wichtig halten.
Wir möchten mit dieser Aktion darauf aufmerksam machen, dass es in den letzten Jahren neue und umfangreiche wissenschaftliche Untersuchungen zum Thema Huminstoffe gegeben hat und dabei festgestellt wurde, dass Huminstoffe sogar lebenswichtig für unsere Aquarienbewohner sind. Täglich liest man auf facebook und in Foren von Problemfällen und während nach Ursachen und der richtigen "Medizin" gesucht wird, werden noch immer viel zu selten Huminstoffe empfohlen.
Wir möchten das mit dieser Aktion gerne ändern und Huminstoffe als unerlässlichen Wasserzusatz in der normalen Pflege und Nr.1 Wahl bei Problemen empfehlen, so wie z.B. Prof. Dr. Christian Steinberg in diesem Interview zu Huminstoffen
Neben unserem SaltyShrimp "Black Water Powder" bieten wir in Kürze auch ein neues flüssiges Huminstoffpräparat unter GlasGarten "Liquid Humin+" an. Um die Verwendung von Huminstoffen zu unterstützen haben wir mehrere hundert Flaschen unseres Liquid Humin+ abgefüllt und die stehen kostenlos für deinen Warenkorb bei uns im Shop zur Verfügung.
"Edit" Die kostenlosen Probeflaschen sind nun aus, das Produkt findest du hier: http://www.garnelenhaus.de/advanced_search_result.php?keywords=liquid Humin
Bitte haltet eure Tiere in Huminstoff-angereichertem Wasser, wir selbst konnten damit vor ein paar Jahren deutliche Verbesserungen in unserer Zuchtanlage erreichen. Unten haben wir umfangreiche Infos zusammengetragen. Wenn das auch euch überzeugt, verbreitet und empfehlt bitte ebenfalls Huminstoffe, sodass wir gemeinschaftlich Problemfälle reduzieren können und sich die Tiere in Aquarien wohler fühlen. Ob nun mit unseren oder anderen Produkten, wir wünschen uns dass kein Aquarium mehr ohne Huminstoffe läuft, den Tieren zur Liebe. Also, let's go "Pro Humin".
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Natürliche Fremdsubstanzen mit großer Wirkung – der Einsatz von Huminstoffen in der Aquaristik
Im Folgenden soll ein Einblick in die Wirkungen von Huminstoffen und die Nutzung von deren positiven Eigenschaften in Aquarien gegeben werden. Relevante Literaturverweise finden sich am Ende.
So vielfältig wie die Aquaristik an sich, sind auch die in ihr diskutierten Auffassungen und persönlichen Erfahrungen. Davon lebt unser Hobby. Wichtig ist aber auch, dass sich Meinungen analog zu neuen Erkenntnissen abändern lassen, um nicht zum Dogma zu werden. Was hat das jetzt mit Huminstoffen zu tun? Nun, jeder hat Huminstoffe auf irgendeine Weise im Aquarium, über ihre nützlichen Wirkungen wird hier und da mal gesprochen, die Züchter von japanischen Zierkarpfen und südamerikanischen Diskusfischen schätzen sie seit langer Zeit, vielen Garnelenhaltern dagegen sind sie noch unbekannt, bzw. ihre Wichtigkeit für die Garnelenhaltung und Garnelenzucht wird unterschätzt. Dabei ist die Vielfältigkeit ihrer positiven Eigenschaften, egal ob jetzt Pflanze, Garnele, Schnecke oder Fisch derart beeindruckend, dass es eigentlich schon ein Muss ist, diese Stoffe gezielt und wissentlich anzuwenden. Dank der mittlerweile zuhauf erbrachten wissenschaftlichen Beweise für ihre Wirkungen lässt sich auch definitiv ausschließen, dass eine Anwendung von Huminstoffen eine Alibifunktion („fürs gute Gewissen“) erfüllen soll oder Kaffeesatzleserei ist.
Um ein wenig theoretische Einarbeitung kommt man dabei nicht herum.
Was sind Huminstoffe eigentlich und woher stammen sie?
Klassischerweise unterteilt man Huminstoffe in Huminsäuren, Humine und Fulvosäuren (dieser Unterteilung liegt ein unterschiedliches Verhalten im sauren und basischen Milieu zugrunde). Huminstoffe sind ein Bestandteil von sich zersetzender, toter organischer Materie. Es handelt sich um komplexe Moleküle, die etwa Kohlenhydrate, Fettsäuren, Aminosäuren, Polyphenole, Quinone und stabile Radikale enthalten können. Im Zersetzungsprozess (Humifizierung) werden sie ins Wasser gelöst und gelangen damit über Nahrung, Haut oder Kiemen in einen lebenden Organismus. Da überall auf der Erde organische Masse (egal ob wenig oder viel) vorhanden ist die sich irgendwann zersetzt, sind auch Huminstoffe rundum überall anwesend, also ubiquitär vorhanden. Entgegen früherer Annahmen weiß man heute, dass sie auch von lebenden Organismen aufgenommen werden, also Zellmembranen durchdringen können, und nicht einfach wieder z.B. über den Harnstoff ausgeschieden werden. Somit lassen sie sich grundsätzlich einmal als natürliche Xenobiotika bezeichnen (= ein natürlicher Stoff, der fremd in einem Organismus, also nicht selbst von ihm hergestellt wird, in diesem aber Reaktionen hervorruft). Davon abgesehen fällt es aber schwer, Huminstoffe aufgrund ihrer unendlich vielfältigen Herkunft klassifizieren zu wollen. Nicht nur je nach Art der toten organischen Masse, aus der sie herausgewaschen werden, unterscheiden sie sich. Auch andere Faktoren wie Temperatur oder Wasserchemismus verändern kontinuierlich ihre Zusammensetzung. Wichtig: nicht alles, was in einem Huminstoff steckt, verursacht auch einen Effekt in einem Tier oder einer Pflanze; in der anwendungsbezogenen Forschung versucht man, eben jene Bestandteile mit Wirkung zu charakterisieren. Durch diese Entdeckung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen lässt sich heute sagen, dass dieser oder jener Huminstoff zum positiven Nutzen angewendet werden kann, sofern man seine chemische Zusammensetzung kennt.
Was bewirken Huminstoffe im Organismus?
Um überhaupt etwas Ordnung in die bisherigen Erkenntnisse zu Wirkungen von Huminstoffen zu bekommen, sei hier zunächst in indirekte und direkte Effekte unterteilt. Indirekte Effekte sind etwa ein verändertes Nahrungsangebot für aquatische Organismen, da Huminstoffe Sonnenlicht absorbieren und damit Einfluss auf die Menge der Nährstoffe im Wasser haben (die pflanzliche Primärproduktion nimmt ab), wodurch letztlich alle Organismen in einem Gewässer beeinflusst werden. Ob Huminstoffe damit in Aquarien auch die Algenentwicklung unterdrücken, sei einmal dahingestellt. Für die aquaristische Praxis interessanter sind dagegen direkte Effekte, also solche, die durch unmittelbaren Kontakt und Interaktion der Huminstoffe im tierischen und pflanzlichen Organismus oder auf seiner Körperoberfläche stattfinden. Als Fremdstoffe bewirken sie bei den getesteten Tierarten (Fische, diverse Krebstiere und Fadenwürmer) geringen zellulären Stress. Dieser lässt sich messbar nachweisen; etwa steigt bei Kontakt mit Huminstoffen der Stressproteingehalt. Proteine können bei Schädigung (durch Chemikalien, UV-Strahlung, Hitze) derart beschädigt werden, dass sie ihre ursprüngliche räumliche Anordnung verlieren und damit funktionsunfähig werden. Stressproteine wiederum helfen, dass solche kaputten Proteine wieder richtig „gefaltet“ werden und funktionsfähig bleiben. Auch wenn sich ein Stress nicht direkt messen lässt, weiß man dass wenn solche Proteine verstärkt gebildet werden, etwas Stressiges auf den Körper einwirkt. Solche Biomarker genannten zellulären Änderungen lassen sich quantitativ nachweisen (je mehr solcher Proteine vorhanden sind, desto größer der Stress). Der entscheidende Punkt hierbei ist: ein milder Stress, wie er bei Kontakt mit Huminstoffen eintritt, verlängert bei den genannten Tieren die Lebenserwartung. Durch die Ausbildung von Stressproteinen, oder auch Enzymen die andere Fremdstoffe mit oxidativer (die Membranen zersetzender) Wirkung bekämpfen, schafft sich der Organismus eine Vielzahl von unspezifischen Resistenzen, die die Alterung seiner Zellen verlangsamen oder auch Parasiten abwehren können, was sich in längerer Lebensdauer bemerkbar macht und die Tiere widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse werden lässt. Das geht soweit, dass auch mechanischer Stress besser bewältigt wird; Schwertträger die mit Huminstoffen behandelt wurden, überleben auch intensivste andauernde Stresssituationen durch langanhaltendes Hantieren (Kescherzüge) im Aquarium nachweisbar häufiger als ihre Artgenossen, die keine Huminstoffe abbekommen haben. Da die zugrunde liegenden zellulären Mechanismen, etwa im Fall der Stressproteine, bei allen Tierarten vorhanden sind, ist ziemlich sicher, dass beispielsweise auch Garnelen diese multiplen Stressresistenzen entwickeln werden wenn sie mit Huminstoffen in Kontakt sind.
Ein anderer sowohl für die Aquaristik als auch die kommerzielle Haltung relevante Funktion erfüllen Huminstoffe durch ihre keimreduzierende Wirkung. Pilze der Gattung Saprolegnia etwa werden in ihrer Entwicklung deutlich verlangsamt, indem ihr Myzelwachstum gehemmt wird, und das auch schon bei sehr geringen Konzentrationen an Huminstoffen.
Wie sich an Wasserflöhen (Moina) gezeigt hat, werden Huminstoff behandelte Tiere auch resistenter gegen stark schwankende Salzgehalte des Wassers. Fische aus Schwarzwasser müssen aus sehr mineralstoffarmen Gewässern noch Ionen aufnehmen, ein Vorgang der mit sehr viel Energieverbrauch einhergeht. Man vermutet, dass Huminstoffe die sich an den Kiemen anlagern, die Aufnahme von lebenswichtigen Elementen erleichtern, und damit die eingesparte Energie woanders investiert werden kann (z.B. in Körperwachstum, Eientwicklung, Immunsystem). Huminstoffe helfen damit schlussendlich, dass Tiere auch in Lebensräumen gedeihen können, die ansonsten recht lebensfeindlich sind (starke Schwankungen der Wasserchemie, ionenarmes Wasser).
Zum Schluss noch der interessanteste Effekt: mittlerweile ist auch nachgewiesen, dass Huminstoffe östrogene und antiandrogene Wirkung haben - niedere Wirbeltiere (Xenopus laevis – Krallenfrosch sowie Xiphophorus helleri -Schwertträger) verweiblichen bei Kontakt mit Huminstoffen; d.h. es werden mehr Jungtiere zu Weibchen als zu Männchen ausgebildet. Huminstoffe wirken also auch auf den Hormonkreislauf. Eine Hypothese für dieses Phänomen lautet so: in einem Ökosystem, in dem die Ressourcen immer knapp sind (also z.B. wenn viele Huminstoffe gelöst sind, die das Nährstoffangebot arg begrenzen), macht es mehr Sinn, wenn Weibchen in der Überzahl sind, da sie den höheren Fortpflanzungsaufwand tragen (sie bilden die Eizellen). Es macht schlichtweg keinen Sinn, in mehr Männchen als absolut notwendig zu investieren. Das bedeutet: Huminstoffe wirken gleich verändernd auf ganze Ökosysteme ein. Nur um es der Vollständigkeit halber noch einmal erwähnt zu haben: man darf als Mann auch in Kontakt zu Huminstoffen kommen. Eine Verweiblichung tritt nur bei Jungtieren solcher Wirbeltiere auf, deren Geschlecht nicht genetisch vorgegeben ist. Letzteres ist bei Säugetieren der Fall.
Woher Huminstoffe nehmen und vor Allem: wie werden sie richtig eingesetzt?
Traditionell gibt es diverse Möglichkeiten, Huminstoffe zuzuführen. Der Vollständigkeit halber sei hier erwähnt, dass man für bestimmte Fragestellungen in der Wissenschaft Huminstoff Präparate benutzt, deren Wirkstoffgruppen (z.b. Phenole) bekannt sind und die man dosiert zuführen kann. Unser Liquid Humin+ beinhaltet solche Huminstoffe, die unter Anderem auch die im vorherigen Abschnitt beschriebenen Effekte bewirken. Eine Dosieranleitung ist beigefügt. Unter Aquarianern altbekanntere Methoden sind das Zufügen von Erlenzäpfchen oder Herbstblättern heimischer Laubbäume (Buche, Eiche, Walnuss), nur muss bei selber gesammelten Naturprodukten immer auch Sorge getragen werden, diese richtig vorzubereiten und zu lagern. Zudem nicht ersichtlich ist, ob diese auch die richtigen Wirkstoffe enthalten und nicht eher negative Auswirkungen haben, etwa wenn noch Zucker oder Aminosäuren enthalten sind, die ein Keimwachstum im Aquarium eher begünstigen und nicht reduzieren. Natürlicherweise ergibt sich aus dem eingangs Gesagten auch, dass man zwangsläufig in jedem Aquarium durch den Abbau von organischer Masse immer etwas Huminstoffe hat, es gilt aber auch hier das was für Blätter gilt. Torfpräparate bietet der Handel ebenfalls speziell für die Aquaristik an, es kann jedoch schwierig sein den ursprünglichen Nutzen der Huminstoffe abzuschätzen, wenn die Wirkstoffe nicht bekannt sind.
Aquarianer sind durchaus kreativ, wenn es um das Kredenzen ihres eigenen Wässerchens geht (die liebste Waffe der erfahrenen Zwergbuntbarsch- und Diskuszüchter soll ja die Torfkanone sein). Tiere aus Gewässern mit geringem Gehalt an Mineralien und niedrigem pH, etwa Schwarzwasserfische und Bienengarnelen, gedeihen per se nicht einfach nur deshalb in weichem Wasser besser, weil es weicher ist, sondern weil in weichen und sauren Gewässern der Keimgehalt niedriger ist und/oder (im Falle von Bienengarnelen) weil man zur Weichwasserherstellung mittels Osmoseanlage auch Chemikalienrückstände aus dem Leitungswasser entfernt, gegen die solche aus sehr ionenarmen und keimarmen Gewässern stammenden Arten einfach recht empfindlich reagieren. Schwarzwasserfische kommen generell auch mit höheren pH Werten und Ionenkonzentrationen zurecht, solange man Sorge trägt, die Dichte an Bakterien möglichst niedrig zu halten. Wasserhygiene ist bei diesen Tieren ein Muss, Huminstoffe können hier unterstützend wirken.
Auch Bienengarnelen im aufbereiteten Osmosewasser profitieren von regelmäßigen Zugaben von Huminstoffen, aufgrund der schwachen oder kaum vorhandenen Pufferwirkung von mineralienarmem Wasser sollte man bei der Zugabe von anderen Huminstoffen Vorsicht walten lassen. Ein Zuviel an Blättern könnte schlimmstenfalls zu einem Absinken des pH Wertes führen (vor allem in kleinen Aquarien mit wenig Wasserwechseln oder viel Zufütterung), das kann für Verluste sorgen. Gerade hier wäre deshalb angeraten, Präparate wie unser Liquid Humin+ zu benutzen, das die nützlichen Wirkstoffe, aber wenig „unwirksame“ organische Masse enthält (Aminosäuren etc.), das wirkt pH stabilisierend. Ist das Wasser besser gepuffert, also wenn etwa mittelhartes Leitungswasser für Farbvarianten von Neocaridina davidi oder Caridina mariae verwendet wird, kann eine Freisetzung von Wasserstoffionen (wie in unserem Fall etwa beim mikrobiellen Abbau von Blättern) zwar nicht zu einem Absinken des pH führen, aber auch hier liegt der Vorteil einer Benutzung von Präparaten mit definierter Huminstoff Konzentration auf der Hand: es lässt sich einfach besser dosieren. Damit ist eine gleichbleibende Zugabe garantiert, und man kann sicher sein, dass man auch den gewünschten Wirkstoff hinzu gibt. Bei Blättern oder anderen natürlichen Wegen der Huminstoff Zufuhr kann es grundsätzlich immer sein, dass die Huminstoffe schon lange ausgewaschen oder soweit abgebaut sind, dass die nützliche Wirkung minimiert wird oder ausbleibt. Das macht Blätter oder auch Erlenzäpfchen nicht nutzlos, man muss nur die Perspektive ihrer Anwendung ändern: sie dienen in erster Linie als zusätzliches Substrat zum Abweiden für die Tiere, und nicht der Versorgung mit Huminstoffen.
Eine abschließende Bemerkung noch zur Dosierung von Liquid Humin+ und anderen Präparaten: wie diverse Untersuchungen zu positiven Effekten gezeigt haben (höhere Lebenserwartung, Keimreduzierung, Bildung von Mechanismen zur Stressbewältigung), treten ebendiese Wirkungen bereits bei verhältnismäßig geringen Konzentrationen (einstelliger mg/L Bereich) auf. Das heißt, man muss nicht zwingend das Aquarium tiefbraun färben, um sicherzugehen, dass man auch eine Wirkung erzielt.
Erst bei sehr hohen Konzentrationen mit solchen Präparaten, die in der aquaristischen Praxis nicht angewendet werden, traten beispielsweise bei Lymnaea stagnalis (Spitzschlammschnecke) und Danio rerio (Zebrabärbling) negative Effekte auf. Wohlgemerkt: dies betrifft außerordentlich hohe Konzentrationen, zudem ist das keine spezielle Eigenart von Huminstoffen, sondern gilt für eigentlich alle Substanzen die ein Organismus zu sich nimmt („die Dosis macht das Gift“ nennt das der Volksmund). Ergo: dosiert wird mithilfe der angegebenen Empfehlungen in wesentlich niedrigeren Konzentrationsbereichen, und innerhalb dieses Bereiches auch ad libitum, davon ausgehend, ob man sich mit einem bestimmten Braunton des Wassers noch anfreunden kann. Da für Huminstoffe eine Dosis-Wirkungs-Beziehung festgestellt wurde (ein bestimmter positiver Effekt kann sich verstärken, wenn man die Konzentration an Huminstoffen erhöht, sofern man sich nicht in außerordentlich hohen Konzentrationsbereichen bewegt), bietet ein dosierbares Präparat wie unser Liquid Humin+ auch Möglichkeiten für Neugierige. Aber auch bei sehr geringen, fast nicht sichtbaren Konzentrationen, wurde eine positive Wirkung nachgewiesen, daher ist jede noch so geringe Dosierung besser, als auf Huminstoffe zu verzichten.... Ausprobieren ist angesagt!
Huminstoffe – kurz und bündig
Huminstoffe können nicht zaubern. Ernsthaft und schwerwiegend transportgeschädigte Tiere heilen sie nicht, genauso wenig lassen sich damit grobe Haltungsfehler wieder rückgängig machen. Ihr Nutzen besteht darin, gesunden Tieren eine gute Portion an mehrfacher Stressresistenz mit auf den Weg zu geben, damit diese gegebenenfalls besser mit Umweltveränderungen zurechtkommen (Transport, Wasserwechsel, Vergesellschaftung, Temperaturschwankungen). Sie sollen die Keimlast reduzieren und eventuell über das Frischwasser eingetragene Schadstoffe binden, damit diese nicht mehr bioverfügbar sind. Sie können dabei helfen, bestimmte life-history Merkmale wie die Lebenserwartung und Fruchtbarkeit zu verstärken/ zu erhöhen. All dies sind Wege hin zu gesunden, farbenfrohen, lebhaften, fortpflanzungsaktiven Tieren. Der Einsatz von Huminstoffen entbindet allerdings nicht von auch in anderen Aspekten artgerechter Haltung. Sie können diese aber ein gutes Stück vorwärts bringen, und das mit verhältnismäßig geringem finanziellem und pflegerischem Aufwand – das ist es, was sie fast schon unentbehrlich macht.
Deshalb – Huminstoffe besorgen, ab ins Aquarium damit und entspannt vor selbigem sitzend ein Heiß- oder Kaltgetränk egal welcher Farbe genießen, im vollen Bewusstsein darüber, nach neuen Erkenntnissen der Forschung gehandelt zu haben.
Ausgewählte Literatur
Bertolo, A. & Magnan, P. (2007): Logging-induced variations in dissolved organic carbon affect yellow perch (Perca flavescens) recruitment in Canadina Shield Lakes. Can. J. Fish Aqu. Sci. 64: 181-186.
Hetz, S. K. (2005): Schwarzwasser – aus der Sicht der Fische. DATZ 9/58: 24-29.
Lutz, I., Zhang, J., Opitz, R., Kloas, W., Xu, Y., Menzel, R., Steinberg, C.E.W. (2005): Environmental signals: Synthetic humic substances act as xeno-estrogen and affect the thyroid system of Xenopus laevis. Chemosphere 61: 1183-1188.
Steinberg, C.E.W., Höss, S., Kloas, W., Lutz, I. Meinelt, T. Pflugmacher, S. & Wiegand, C. (2004): Hormone-like effects of humic substances on fish, amphibians, and invertebrates. Environmental Toxicology 19: 409-411.
Steinberg, C.E.W., Saul, N., Pietsch, K., Meinelt, T., Rienau, S. & Menzel, R. (2007): Dissolved humic substances facilitate fish life in extreme aquatic environments and have the potential to extend lifespan of Caenorhabditis elegans. Annals of Environmental Science 1: 81-90.
Steinberg, C. E. W. & Menzel, R. (2008): Huminstoffe – totes Material höchst aktiv. Aquaristik Fachmagazin 200: 56-61.
Steinberg, C.E.W., Meinelt, T., Timofeyev, M.A., Bittner, M. & Menzel, R. (2008): Humic Substances (review series). Part 2: Interactions with Organisms. Environmental Science & Pollution Research 15: 128-135.
Steinberg, C. E. W. (2012): Neues von alten Bekannten – den Huminstoffen in Aquarien. Aquaristik Fachmagazin 226: 52-56.
Steinberg, C.E.W. (2014): NOM as Natural Xenobiotocs. In: Advances in the Physicochemical Characterization of Organic Matter: Impact on Natural and Engineered Systems, Ed.: F.L. Rosario-Ortiz, American Chemical Society, Symposium Series 1160: 115-144.
Grüße
Carsten
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) - Kann ich ihnen noch irgendwie helfen? Vielleicht mit dem neuen Präparat von Euch?
. Wenn ich zufrieden bin, ist es sicherlich eine echte Alternative zu den Blättern und Zapfen, die ich meist Online kaufe. Am Ende weiß man nie woher diese Blätter kommen und mit der Garnelenanzahl im Becken steigt die Angst vor einem Pestizitmassaka.
also optimal gelaufen.
bei dem großen Loch wäre da wohl bestimmt ehr ein Strahl als ein Tropfen rausgekommen.