Biofilm

Biofilm mit einem Gasbläschen aus Sauerstoff, der sich vom Boden der Petrischale gelöst hat. Dieser Biofilm besteht aus Diatomeen und einem von den Diatomeen ausgepressten Schleim.

 

Nährlösung

Diatomeen lassen sich in Wasser oder auch auf Agar kultivieren. Agar wird häufig für die Rohkultur verwendet, weil die Diatomeen, welche sich darauf vermehrt haben, leicht isoliert werden können. Aus unbekanntem Grund waren wir bei der Kultivierung auf Agar nicht erfolgreich. Für die Beobachtung von Diatomeen im Kulturgefäß ist Wasser vorzuziehen, da mechanische Anordnungen zur Beobachtung in das Kulturgefäß eingesetzt werden können und die Umgebung eher der natürlichen entspricht. Insbesondere gibt es in Wasser keine zusätzliche Hemmung der Bewegung der Diatomeen.

Beim Kultivieren überführt man Diatomeen in eine geeignete Nährlösung. Dieses Medium besteht neben Wasser typischerweise aus diversen Salzen, Vitaminen, Spurenelementen, Phosphat, Nitrat, und Silikat. Für marine Diatomeen sind Meersalze zuzusetzen. Häufig ist in den Rezepten Erdabkochung enthalten, was nach meiner Ansicht auch ein Eingeständnis darstellt, dass man die idealen Bestandteile nicht genau kennt.

 

Beschaffung

Man kann sich Nährlösungen nach klassischen oder modernen Rezepten selbst herstellen. Eine Vielzahl von  Rezepten für Algen im Allgemeinen und Diatomeen im Speziellen, sowohl für Süßwasser als auch Meerwasser findet sich in „Algal Culturing Techniques“ (Robert A. Andersen [Editor], Academic Press). Bequemer ist es, sich im Handel fertige Nährlösungen zu beschaffen. Man erhält sie als sofort einsetzbares Medium, in Form einer Stammlösung oder eines Pulvers.

Da es uns vor allem darauf ankam, einige größere Spezies aus den heimischen Gewässern zu kultivieren, haben wir uns nicht die Mühe gemacht, nach Medien für schwer kultivierbare Diatomeen zu suchen. Für Liebhaber solcher Arten gibt es Rezepte in der Literatur.

Wir verwendAlga-Groen zumeist zwei käufliche Medien, die sich beide bewährt haben:  

Alga-Gro® von Carolina Biological Supply Company (www.carolina.com). In Deutschland wird es von der Tochtergesellschaft Carolina Science GmbH (www.carolina-science.com) vertrieben. Die Zusammensetzung von Alga-Gro wurde nicht veröffentlicht. Silikat für Diatomeen ist enthalten. Alga-Gro ist lieferbar als fertiges steriles Medium oder als steriles Konzentrat (Stammlösung). Will man das Wachstum der kultivierten Diatomeen beschränken, so kann man nach unserer Erfahrung die Konzentration im Vergleich zur Herstellerangabe auf die Hälfte senken.

Cell-hi WP von Varicon Aqua Solutions Ltd (www.variconaqua.com). Es handelt sich um das bekannte Walnes Medium. Cell-Hi WP wird als Pulver („All-in-one powder“) geliefert. Daraus stellt man durch Wasserzugabe entweder eine Stammlösung (Konzentrat) oder das fertige Medium her. Für Diatomeen wird entsprechend der Herstellerangaben Natriummetasilikat zugesetzt.

Varicon Aqua Solutions liefert ebenfalls Cell-hi F2P, das auf dem Guillard F/2 Medium basiert und sich vom Walnes Medium durch andere Mengen der Substanzen unterscheidet. Erste Versuche zeigen, dass bei unseren kultivierten Spezies die Medien nach Walnes und Guillard vergleichbar gut geeignet sind. Es ist jedoch damit zu rechnen, dass sich die Medien insbesondere in Bezug auf ihre Eignung für bestimmte Spezies, die Dauer der Lag-Phase, der erreichten Zelldichte und die Wachstumsgeschwindigkeit unterscheiden. Ein Vergleich der beiden Medien in Bezug auf die Dauer der Lag-Phase, der erreichten Zelldichte und der Wachstumsgeschwindigkeit bei Skeletonema sp. findet sich in Vivi Endar et. al (2012). Bei der untersuchten Alge handelt es sich jedoch nicht um eine Diatomee.


Anmerkung zur Zubereitung des Mediums

Carolina empfiehlt, das Medium mit Quellwasser (Carolina Springwater) zu kombinieren. Von destilliertem oder entmineralisiertem Wasser wird abgeraten. Wir verwenden mit Erfolg das (relativ mineralarme) Mineralwasser Volvic®. Entsprechend setzen wir Cell-Hi WP mit Volvic® an, auch wenn dies Einfluss auf die Zusammensetzung des Nährmediums hat.

Nach Zubereitung der Nährlösung kann ihr pH-Wert (etwa Erhöhung mit KOH, Absenkung mit HCl) und bei marinen Spezies ihre Salinität angepasst werden.

Zur Vermeidung von Kontaminationen wird die fertige Nährlösung autoklaviert oder zumindest pasteurisiert. Die Hersteller liefern dazu Empfehlungen.

Es ist zweckmäßig, angebrochene Behälter von Nährstoffen kühl, trocken und im Dunklen aufzubewahren.

 

Vivi Endar , Sarjito, Johannes Hutabarat and Budi Prayitno, 2012. EFFECT OF USING GUILLARD AND WALNE TECHNICAL CULTURE MEDIA ON GROWTH AND FATTY ACID PROFILES OF MICROALGAE Skeletonema sp. IN MASS CULTURE. Journal of Coastal Development Volume 16, Number 1.

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