FORMAÇÃO DA AMÔNIA
o nitrogênio na água pode ser encontrado sob diferentes formas como;nitrito, nitrato, amônia, óxido nitroso e amoníaco. A quantidade e a natureza de seus compostos muitas vezes determinam a produtividade total do sistema produtivo dos peixes. A formação de compostos nitrogenados reduzidos como a amônia, ocorre como resultado da decomposição aeróbia e anaeróbia da matéria orgânica (resto de ração, fezes. bacterias mortas, algas mortas, e outros).
A oxidação biológica pelas bactéria desses compostos a nitrato é denominada nitrificação, um processo que se caracteriza pela utilização de compostos inorgânicos reduzidos, por exemplo, o íon amônio, como doadores de hidrogênio, sendo que, através de sua oxidação, os microrganismos obtêm os equivalentes de redução para o processo de síntese. A nitrificação é um processo predominantemente aeróbio e, como tal, ocorre somente nas presença de oxigênio onde existe oxigênio disponível.
Quando o meio se torna anaeróbio (sem oxigênio) observa-se uma forte redução da concentração de nitrato, devido à sua utilização nos processos de desnitrificação. Quando o pH é inferior a 8,5, ou seja, quando o meio passa de alcalino a neutro ou ácido, verifica-se que NH4+ predomina, enquanto NH3 prevalece quando o pH está acima de 10, ou seja, quando o meio é alcalino. Por essa razão, quanto mais elevado for o pH, maior será a porcentagem da amônia total presente como NH3, forma não ionizada (forma tóxica).
Nos sistemas de recirculação, a ração na água é o principal fator condicionante da dinâmica do nitrogênio. A matéria orgânica vinda do alimento não aproveitado passa pelos processos de decomposição, assimilação e mineralização, e parte desses produtos poderá ser assimilado pelas algas, muitas vezes promovendo desenvolvimento descontrolado das algas.
Após a morte das algas, os compostos nitrogenados retornam ao sistema graças aos processos de decomposição e mineralização da matéria orgânica das algas. Uma maneira importante de retirar da água o excesso de nitrogênio, é a desnitrificação, através da qual o nitrogênio é liberado para a atmosfera sob a forma de gás.
No RAS a principal fonte de compostos nitrogenados incorporados à água é a alimentação. No início das criações, quando a biomassa é ainda pequena, observam-se baixos níveis de amônia – compostos resultantes do catabolismo* das proteínas, que aumentam proporcionalmente ao aumento da quantidade de alimento fornecido e da biomassa. Na criação de peixes carnívoros, essa situação pode ser agravada pelos elevados níveis de proteína das rações.
*Catabolismo é a fase degradativa do metabolismo; nela, as moléculas orgânicas nutrientes, carboidratos, lipídios e proteínas provenientes do ambiente ou dos reservatórios de nutrientes da própria célula são degradados por reações consecutivas em produtos finais menores e mais simples.
A amônia na forma não-ionizada (NH3 ) e em concentração elevada pode prejudicar a transformação da energia dos alimentos em ATP, com isso inibindo o crescimento dos peixes e provocando a desaminação* dos aminoácidos, o que, por sua vez, impede a formação de proteínas, elemento essencial no crescimento dos animais. Os valores de amônia não ionizada acima de 0,20 mg/L já são suficientes para induzir toxicidade crônica e levar à diminuição do crescimento e da tolerância dos peixes a doenças.
*Desaminação é o processo pelo qual o aminoácido libera o seu grupo amina na forma de amônia e se transforma em um cetoácido correspondente.
Níveis de amônia entre 0,70 e 2,40 mg/L podem ser letais para os peixes, quando expostos por curto período. Exposição contínua ou freqüente a concentrações de amônia tóxica acima de 0,02 mg/L pode causar intensa irritação e inflamação nas brânquias. Mesmo na ausência de níveis detectáveis de amônia total na água, grande elevação do pH da água
durante períodos de intensa fotossíntese prejudica a excreção da amônia. Tal condição invariavelmente resulta na auto-intoxicação dos peixes pela amônia gerada em seus próprios processos metabólicos.
A intoxicação por amônia é a condição principal para o estabelecimento da Doença Ambiental das Brânquias (DAB), doença esta (ou síndrome) que geralmente causa grande mortalidade de peixes em piscicultura de recirculação intensiva. Uma boa estratégia de crescimento dos peixes pode ser obtida quando a água de produção apresentar, dentre outras, as seguintes características:
a) oxigênio dissolvido superior a 5 mg/L;
b) gás carbônico abaixo de 10 mg/L;
c) concentração de amônia não ionizada NH3 , inferior a 0,05 mg/L;
d) pH entre 6,5 e 8,5 e variação diária inferior a 2 pontos.
REAÇÕES QUÍMICAS QUE INTERFEREM NO GÁS AMÔNIA
O pimeiro, o gás carbônico CO2, é de fundamental importância para o metabolismo das algas e de outros vegetais fotossintetizantes, mas a distribuição desse gás na massa d’ água do tanque é exatamente oposta à do oxigênio dissolvido. A fotossíntese é um processo de produção de matéria orgânica pelas plantas no biofiltro e durante o dia, as algas verdes existentes no tanque removem gás carbônico da água para uso na fotossíntese, e, com a diminuição da concentração desse gás no sistema de filtração e nos tanques de cultivo, o valor do pH da água pode aumentar, provocando elevação do teor de oxigênio dissolvido na água. Para projetos de RAS em regiões quentes o uso de sombrite ameniza a formação de algas verdes.
Durante a noite, a atividade respiratória pode exceder à fotossintética, resultando em aumento da concentração de CO2 , assim ocorre bruscas quedas dos valores de oxigênio dissolvido. A liberação do gás carbônico da respiração dos pixes ou pela retirada do CO2 pela fotossíntese resulta em alteração no pH, o que leva à formação de carbonatos ou bicarbonatos. O gás carbônico não é totalmente consumido na reação com carbonatos e a quantidade restante é responsável pela estabilidade do teor de bicarbonatos existente dento do sistema criatório.
O segundo, algas do gênero cianobactérias Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon e Oscillatoria que conferem sabor desagradável na carne do peixe devido a produção de geosmina que comprometem no valor de venda do pescado. Sobre a geosmina estaremos descrevendo em outra matéria.
PEIXES TOLERANTES A AMÔNIA
O pirarucu, Arapaima gigas, peixe nativo da bacia Amazônica e apresenta respiração aérea obrigatória facilitando sua criação em ambientes com baixa disponibilidade de oxigênio e quando exposto a altas concentrações de amônia apresenta uma grande latência nas respostas fisiológicas de estresse e tem pouca habilidade em mobilizar glicose, como energia, a
fim de enfrentar a situação desfavorável.
SINAIS DE AMÔNIA ALTA
Sinais de alta amônia:
- comportamento anormal de natação, incluindo letargia
- alimentação reduzida
- presença de algas em torno da entrada de água ou margens do tanque
- peixes que mostram os sinais de boquejamento à tarde, mas se recuperam durante a noite.
Efeitos do alto teor de amônia:
- dano de guelra
- taxa de crescimento reduzida
- aumento da suscetibilidade a doenças
- pH sanguíneo elevado
- tecido e danos a órgãos internos
- osmorregulação pobre
- morte de peixes com sintomas de emagrecimento.
Causas do alto teor de amônia:
- altas taxas de alimentação
- decomposição da matéria orgânica por bactérias, filtração inadequada no filtro biológico.
Alta amônia – O que posso fazer?
- reduzir ou parar de alimentar
- aumentar a descarga do sistema produtivo
- reduzir a densidade de estocagem
- aeração nos tanques de cultivo
- em emergências – reduzir o pH do sistema.
O principal fator responsável pela presença de amônia nos sistemas produtivos em RAS ocorre pela entrada de grandes quantidades de compostos orgânicos e inorgânicos, através principalmente das rações, as quais contêm níveis elevados de nitrogênio e fósforo. Entrada essa favorecida pela velocidade do fluxo da água contínua que contribuem com o incremento dos níveis de nitrogênio e fósforo na água, os quais, em situação de temperatura e pH elevados, promovem a formação de amônia não ionizada (NH3), tóxica para os organismos aquáticos.
Fonte: SIPAÚBA-TAVARES, L. H.; BACCARIN, A. E.; BRAGA, F. M. de S. 2006 Limnological parameters and plankton community responses in Nile tilapia pounds under chicken dung and NPK (4-14-8) fertilizers. Acta Limnologica Brasiliensia, 18. (3): 335-346.
