DE19834949A1 - Züchtung von Schwämmen in Aquakultur, Verfahren zur umweltschonenden und ökonomisch effizienten Züchtung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten im Biozyklus - Google Patents
Züchtung von Schwämmen in Aquakultur, Verfahren zur umweltschonenden und ökonomisch effizienten Züchtung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten im BiozyklusInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft die Etablierung der ersten effizienten, umweltschonenden und damit neuen Methode zur Kultivierung und Züchtung von Schwämmen, Korallen sowie weiteren Invertebraten in Aquakultur. Die Apparatur bzw. Anlage, in der die Kultivierung und Züchtung durchgeführt wird, wurde MariBattery DOLLAR I1 genannt.
Description
Diese Erfindung betrifft die Etablierung einer neuen Methode zur wirtschaftlich
erfolgreichen und umweltschonenden Züchtung von Schwämmen, Korallen
sowie weiteren Invertebraten in Aquakultur. Die neue Kultivierungsmethode
wird MariBattery® genannt. Dieser ist als wissenschaftliche Basis der Biozyklus
der Nahrungskette ausgehend von Vertebraten: Fisch ⇒ Fisch-Exkremente,
Nahrungsabfälle der Fischhälterung ⇒ zu Invertebraten: wie Krebse, im
weiteren Sinne ⇒ Muscheln, im weiteren Sinne über ⇒ Korallen zu ⇒
Schwämmen, zugrundegelegt.
Es ist bekannt, daß die genannten Invertebraten eutrophische Faktoren,
wie Stickstoff- und Phosphor-Verbindungen, neben Plankton, Algen und
Bakterien fressen und somit aus der Umwelt eliminieren.
Damit ist eine Methode vorhanden, die es erstmalig möglich macht, mit
hoher Effizienz, unter größter Umweltschonung sowie hoher wirtschaftlicher
Ausbeute Schwämme, Korallen sowie weitere Invertebraten zu züchten.
Ziel der Züchtung der Schwämme, Korallen sowie weiteren Invertebraten
ist es, diese Tiere einmal als Nährstoffquelle im weiteren Sinne für den
Menschen als auch für Tiere und Pflanzen zu nutzen. Daneben, werden die
Schwämme, Korallen sowie weiteren Invertebraten als Rohstoffquelle für
bioaktive Substanzen, Kosmetika, pharmazeutische Hilfs- und Rohstoffe,
pharmazeutische Wirkstoffe, als auch pharmakologische Tools genutzt.
Diese Methode erlaubt eine schonende und wieder regenerierende
Nutzung aquatischer Tiere im großen Umfang. Zudem ist das Verfahren
umweltschonend, die interessanten Arten aus den Tiergruppen Schwämmen,
Korallen sowie weiteren Invertebraten lassen sich - beginnend mit kleinen
Mengen an Ausgangsmaterial - in großem Maßstand, wirtschaftlich effizient
kultivieren. Das Verfahren ist kostengünstig. Zudem wird als wichtiger
Nebeneffekt die Umwelt von belastenden anthropogenen und natürlichen
Stressoren befreit. Damit ist eine Verbesserung der Wasserqualität, und damit
auch der Qualität der Muscheln, im weiteren Sinne, der Krebse, im weiteren
Sinne, als auch der Fische im weiteren Sinne erreicht.
Es ist bekannt, daß bevorzugt Schwämme in hohem Maße und in einer
großen Variation, bioaktive Substanzen produzieren, und somit ihre Umwelt
von belastenden Bakterien, Pilzen und Algen freihalten. Dadurch wird eine
höhere Varität an zu hälternden Nutztieren in Aquakultur möglich, ohne daß ein
Mißbrauch an Antibiotika und Zytostatika erfolgt, die sehr häufig dem Futter der
Tiere zugesetzt werden.
Diese Idee der Kultivierung der Schwämme, Korallen sowie weiteren
Invertebraten ist neu, da bisher die aquatischen Nutztiere bevorzugt in
Monokultur gehalten wurden.
Überraschend und neuartig ist deshalb unser Verfahren, der
Gegenstand dieser Patentanmeldung ist, daß "Abfallprodukte" der
Fischhälterung und Fischproduktion als Nahrungsquelle für Schwämme,
Korallen sowie weitere Invertebraten nutzbar sind. Somit macht sich das
Verfahren den Biozyklus in einer Aquakultur zu Nutzen. Um den Biozyklus
erfolgreich ausnutzen zu können, ist die gleichzeitige, örtlich benachbarte
Züchtung oder Haltung von Schwämmen, Korallen sowie weiteren
Invertebraten mit den aquatischen Vertebraten-Nutztieren, wie Fischen eine
wesentliche Voraussetzung.
Bisher war es üblich in Analogie zu Schalentieren auch eine Aquakultur
von Schwämmen an Seilen zu betreiben. Dabei wurden die gehälterten und zur
Zucht anstehenden Tiere an Seilen oder Netzen im Meer (unter
unkontrollierten Bedingungen) befestigt. Diese Methode war wenig effizient.
Außerdem wurde den natürlichen Habitaten und Lebensbedingungen der
Schwämme, Korallen sowie weiteren Invertebraten nicht genügend
Aufmerksamkeit geschenkt. Beispielsweise war der Faktor Licht als
Wachstums-begrenzender Parameter bei der Zucht von Schwämmen nicht
genügend berücksichtigt worden. Das hier beschriebene Verfahren
berücksichtigt erstmals diese Standort-spezifischen Rahmenbedingungen zum
Wachstum der Schwämme, Korallen sowie weiteren Invertebraten.
Die MariBattery® zum wirtschaftlich erfolgreichen Züchten von Schwämmen,
Korallen sowie weiteren Invertebraten wird - entsprechen dem Ablauf des
Biozyklus - erfolgreich an solchen Orten aufgestellt, an denen bereits jetzt
Aquakultur mit aquatischen Nutztieren, wie Fischen, Schalentieren u. a.
betrieben wird, oder geplant ist.
Die MariBattery® kann auch in belasteten Biotopen aufgestellt und mit
Erfolg betrieben werden.
Eine MariBattery® stellt eine Anlage dar, bei denen die natürliche Biozönose
zwischen aquatischen Nutztieren, wie Fischen, Schalentieren u. a., deren
Exkremente, Nahrungsabfälle, auf der einen Seite und Schwämmen, Korallen
sowie weiteren Invertebraten auf der anderen Seite als "Verbraucher", sinnvoll
ergänzend ausgenutzt werden kann.
Die Behältnisse und Vorrichtungen zur Züchtung der aquatischen
Nutztieren, wie Fischen, Schalentieren u. a. können dem jeweiligen (modernen)
Stand entsprechen.
Im Gegensatz dazu müssen die Behältnisse und Vorrichtungen für die
Züchtung der Schwämme, Korallen sowie weiteren Invertebraten derart
aufgestellt werden, daß sie im weiteren Sinne auch den natürlichen
Lebensbedingungen dieser Tiere Rechnung tragen. Hiernach richtet sich auch
die Reihenfolge der Beschickung der einzelnen Boxen/Bleche einer
MariBattery® mit den zu züchtenden Spezies.
Die Batterie-Boxen/Bleche, in den die Kultivierung und (Massen)-
Züchtung von Schwämmen, Korallen sowie weiteren Invertebraten erfolgt, sind
in der Regel übereinander (siehe Abb. 1) oder auch nebeneinander
angeordnet. Ihre Gestalt kann den zu züchtenden Spezies entsprechend stark
variieren und z. B. würfelförmig, rundlich, vieleckig sein oder andere Formen
annehmen. Die Batterie-Böden/Bleche werden in der Regel durch einen Metall-
oder Kunstoff-Stab, oder auch durch einen äußeren Rahmen, wie sie z. B. in
der Bauwirtschaft üblich ist, oder andere übliche technische Verfahren
miteinander belastbar verbunden. Wird sich für die erste Richtung (vertikal)
entschieden, sind in der Regel die Batterie-Bleche am Boden durchlöchert und
an den Seiten geschlossen. Nach oben sind sie entweder komplett
voneinander abgegrenzt oder im Winkel versetzt. Somit kann den speziellen
Standortbedürfnissen der zu züchtenden Arten der Schwämme, Korallen sowie
weiteren Invertebraten, Rechnung getragen werden. Idealerweise lassen sich
durch diese Drehung der Batterie-Böden die Versorgung mit z. B. Sauerstoff
und Schwebstoffen regulieren.
Außerdem kann durch die Drehung der Batterie-Bleche auch Einfluß auf
die Lichtintensität, die auf die zu züchtenden Schwämmen, Korallen sowie
weiteren Invertebraten einwirkt, Einfluß genommen werden. Die Öffnung, die
durch Drehung der Batterie-Bleche variabel gehalten werden kann, minimiert
weiterhin den schädlichen Einfluß von Umwelt-Sediment(en) als auch
Fraßfeinden.
Weiterhin kann bei Änderung der Strömung die Orientierung der Achse
der Batterie-Bleche z. B. auch in horizontaler Richtung verändert sowie auch
mehrere Baterie-Bleche nebeneinander flächig angeordnet werden, um eine
optimale Versorgung der zu züchtenden Tiere mit Nährstoffen zu erreichen.
Die Hälterungs- und Zuchtkästen für Schwämme, Korallen sowie
weiteren Invertebraten sind bevorzugt aus den Materialien Kunststoff und
Metall. Falls letzteres zum Einsatz kommt, kann dieses sogar durch
Beschichtung mit Biomineralien, wie Magnesium- und Calcium-Salzen und
anderen überzogen werden und damit ggfs. dem natürlichen Untergrund der zu
züchtenden Schwämmen, Korallen sowie weiteren Invertebraten angepaßt
werden. Daneben haben sich auch Materialen wie Keramik, Ton oder Zement
als auch weitere Baustoffe als erfolgreich zur Züchtung erwiesen.
Durch geeignete Wahl der Lochgröße der Batterie-Bleche können auch
diese - entsprechend den Bedürfnissen der zu züchtenden Tiere - mit Kiesel-
oder Sandböden versehen sein.
Die oben genannten MariBattery®(ies) sollten, um ihre optimale Ausnutzung zu
erzielen in relativer oder direkter Nähe zu den Hälterungs- und Zuchtanlagen
für aquatische Nutztiere, wie Fische, Schalentiere u. a. aufgestellt oder
aufgehängt werden. Die MariBattery®(ies) können entweder außerhalb oder
innerhalb der Hälterungs- und Zuchtanlagen (Becken, Netze) für aquatische
Nutztiere, wie Fische, Schalentiere u. a. etabliert werden. Ist eine Aufstellung
bei Hälterungs- und Zuchtanlagen für aquatische Nutztiere nicht möglich, kann
es empfehlenswert sein, einen Behälter der MariBattery®(ies) analog einer
Fischreuse zu konstruieren, um Stoffwechselprodukte von Fischen sowie
weiteren Invertebraten für die "stand-alone" Zuchteinrichtung verfügbar zu
machen.
Die Bewirtschaftung der MariBattery®(ies) richtet sich auch nach der(n)
ökonomischen Fütterungsverfahren, die in der betreffenden Tierzucht-Anlage
geübt werden. Durch den spezielle Aufbau läßt sich die MariBattery® leicht an
die Wasseroberfläche bringen, zwecks Wartung und Ernte.
Bisher wurde die Züchtung und Kultivierung der Schwämmen, Korallen sowie
weiteren Invertebraten erfolgreich an zwei Standorten durchgeführt:
- 1. Rovinj (Kroatien). Einmal wurde in der Nähe der Stadt Roivinj, im "Limski Kanal" in der Nähe einer Hochleistungsmarikultur MariBattery®(ies) aufgestellt und über ein einhalb Jahre erfolgreich beobachtet (Abb. 2).
- 2. Griechenland. Die MariBattery®(ies) wurden in der Pilotphase für Dysidea avara [Demospongiae] getestet und optimiert im Bereich von verschiedenen Standorten der östlichen Ägais.
Dysidea avara (Metazoa; Porifera, Demospongiae, Ceratinomorpha,
Dendroceratida, Dysideidae); Euspongia officinalis (Metazoa; Porifera,
Demospongiae, Dictyoceratida, Spongiidae); verschiedene Axinellidae
(Metazoa; Porifera, Demospongiae, Ceratinomorpha, Halichondrida,
Axinellidae); Verongia aerophoba (Metazoa; Porifera, Demospongiae,
Ceratinomorpha, Verongida, Aplysinidae); Geodia cydonium (Metazoa;
Porifera, Demospongiae, Tetractinomorpha, Astrophorida, Geodiidae).
Diese genannten Spezies sind alle Toxin-bildend.
Diese genannten Spezies sind alle Toxin-bildend.
Anemona sulcata (Metazoa; Cnidaria; Anthozoa; Aliciidae).
Diese genannte Spezies ist Toxin-bildend.
Halocynthia papillosa (Tunicata; Ascidiacea; Stolidobranchiata; Pyuridae).
Die lebenden Tiere wurden in keine Einheiten von ca. 5 g geschnitten
[Schwämme], oder als Jungtiere eingesetzt [Korallen; Tunikaten]. Anschließend
wurden diese auf die Roste der Batterie-Bleche aufgebracht. Die Gewebe
wurden entweder auf die Roste der MariBattery®(ies) gebunden [Beispiel:
Dysidea avara oder Euspongia offcinalis], in den Löchern fixiert [Axinellidae]
oder wie im Falle der Geodia cydonium, Anemona sulcata und Halocynthia
papillosa lediglich aufgelegt. Als Alternative hat sich auch das Ankleben der
Anschnittfläche auf die Unterlage mit Klebstoff (z. B. Dekofix: Korallenkleber
[naturakom]) erwiesen.
Folgende Wachstumsparameter wurden als Erfolgskriterium eingesetzt:
Wie in der folgenden Tabelle zu entnehmen ist, haben die Schwämme
signifikant an Gewicht während der Haltung und Züchtung in der MariBattery®
zugenommen.
Wie in der folgenden Tabelle zu entnehmen, ist haben Individuen der Korallen-
Spezies signifikant an Gewicht während der Haltung und Züchtung in der
MariBattery® zugenommen.
Wie in der folgenden Tabelle zu entnehmen ist, haben Individuen der
Tunikaten-Spezies signifikant an Gewicht während der Haltung und Züchtung
in der MariBattery® zugenommen.
Die Bioaktivität der Schamm-Spezies Dysidea avara wurde ebenso wie die von
Verongia aerophoba über Hemmung der Proliferation von
Mäuselymphomzellen L5178y gemessen [W. E. G. Müller, W. Hanske, A.
Maidhofand R. K. Zahn: Influence of Apurinic Acid on Programmed Synthesis in
Different in vitro Systems. Cancer Res. 33, 2330-2337 (1973)]. Beide
Schwämme bilden eine starke Hemmaktivität, die in früheren Arbeiten als
Wirkstoffe identifiziert wurden; für Dysidea avara das Avarol und das Avaron
[W. E. G. Müller, R. K. Zahn, M. J. Gasic, N. Dogovic, A. Maidhof, C. Becker, B.
Diehl-Seifert and E. Eich: Avarol, a Cytostatically Active Compound from the
Marine Sponge Dysidea avara. Comp. Biochem. Physiol. 80C, 47-52 (1985)],
und für Verongia aerophoba das Aeroplysinin [M. H. Kreuter, A. Robitzki, S.
Chang, R. Steffen, M. Michaelis, Z. Kljajic, M. Bachmann, H. C. Schröder and
W. E. G. Müller: Production of the Cytostatic Agent, Aeroplysinin by the Sponge
Verongia Aerophoba in in Vitro Culture. Comp. Biochem. Physiol. 101C, 183-187
(1992)]. Die beiden Wirkstoffe wurden extrahiert aus Gewebeproben der
jeweiligen Schwammproben und ist angegeben in µg/g Frischgewicht. Für die
Korrelation Zellproliferation zu Wirkstoffgehalt wurden Eichkurven erstellt;
Details sind in den genannten Arbeiten aufgeführt.
Wie in der folgenden Tabelle zu entnehmen ist haben die Gewebeproben der
Schwämme zunächst - im Vergleich zu den aus dem natürlichen Biotop
gesammelten - an Aktivität abgenommen. Nach Züchtung in der MariBattery®
für drei Monate und länger kam es zu einer signifikanten Erhöhung des
Wirkstoffgehaltes in den Geweben. Diese lag noch höher als diejenige, die in
Proben aus dem natürlichen Biotop gemessen wurde.
Schematische Darstellung einer MariBattery®. In den Batterie-
Blechen, hier mit Grundmaßen von 30 cm × 30 cm, wird die Kultivierung und
(Massen)-Züchtung von Schwämmen, Korallen sowie weiteren Invertebraten
durchgeführt. Die Batterie-Bleche sind durch einen (oder mehrere) Stab
(Stäbe) fixiert. Oben ist die Halterung für Seilanbindung angezeigt. Nach unten
wird die MariBattery® durch ein Gewicht stabilisiert.
Lageplan der Hochleistungsmarikultur (Pfeil) in deren Nähe die
MariBattery®(ies) aufgestellt wurden (offener Pfeilkopf). Der "Limski Kanal"
befindet sich in der Nähe von Rovinj (Kroatien).
Claims (8)
1. Der Name MariBattery® zur Bezeichnung einer Zuchtanlage für die
aquatische Kultivierung von Schwämmen, Korallen und anderen
Invertebraten.
2. Herstellungs-/Kultivierungsmethode von Schwämmen, Korallen und
anderen Invertebraten, unter Nutzung der MariBattery®.
3. Verfahren zur umweltschonenden/umweltfreundlichen Massenproduktion
oder Kultivierung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten
in natürlicher Biozönose unter Berücksichtigung von artspezifischen,
natürlichen Biozyklen in MariBattery®(ies) in oder benachbart zu einer
aquatischen Zuchtanlage für Fische oder andere aquatische Nutztiere.
4. Verfahren zur umweltschonenden/umweltfreundlichen Massenproduktion
oder Kultivierung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten
in natürlicher Biozönose unter Berücksichtigung von artspezifischen,
natürlichen Biozyklen in MariBattery®(ies) alleinstehend in sauberen
oder belasteten Gewässern.
5. Verfahren zur Massenzüchtung von aquatischen Nutztieren, wie
Fischen, Schalentieren u. a. auf der einen Seite, und Schwämmen,
Korallen und anderen Invertebraten auf der anderen Seite, als
"Verbraucher" von Exkrementen und Nahrungsabfällen sich sinnvoll als
Nährstofflieferanten ergänzend.
6. Verfahren zur umweltschonenden/umweltfreundlichen Massenzüchtung
von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten unter Nutzung von
eutrophischen Faktoren zur Förderung der Umweltqualität des Wassers.
7. Verfahren zur umweltschonenden/umweltfreundlichen Massenzüchtung
von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten unter Nutzung von
eutrophischen Faktoren zur Förderung der Qualität der aquatischen
Nutztiere, wie Fische, Schalentiere u. a. unter Vermeidung von
Antibiotike und Zytostatika.
8. Verfahren zur umweltschonenden/umweltfreundlichen Massenzüchtung
von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten aus kleinen
Mengen an Fundstücken oder Proben zur Großproduktion von
Ausgangsmaterialien zum einen als Nährstoffquelle im weiteren Sinne
für den Menschen als auch für Tiere und Pflanzen, zum anderen als
Rohstoffquelle für bioaktive Substanzen, Kosmetika, pharmazeutische
Wirkstoffe als auch pharmakologische Tools.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19834949A DE19834949A1 (de) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Züchtung von Schwämmen in Aquakultur, Verfahren zur umweltschonenden und ökonomisch effizienten Züchtung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten im Biozyklus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19834949A DE19834949A1 (de) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Züchtung von Schwämmen in Aquakultur, Verfahren zur umweltschonenden und ökonomisch effizienten Züchtung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten im Biozyklus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19834949A1 true DE19834949A1 (de) | 2000-02-17 |
Family
ID=7876260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19834949A Withdrawn DE19834949A1 (de) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | Züchtung von Schwämmen in Aquakultur, Verfahren zur umweltschonenden und ökonomisch effizienten Züchtung von Schwämmen, Korallen und anderen Invertebraten im Biozyklus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19834949A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10161174C1 (de) * | 2001-12-13 | 2003-06-12 | Peter Van Treeck | Aquakulturzuchteinheit |
| CN107969359A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-01 | 黄娜 | 促使黑鱼快速生长的养殖方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3624299A1 (de) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Horst W Haidn | Rekultivierung von seegrund nach verklappung von industrieabfaellen und bei schadstoffakkumulation sowie biologische aufbereitung von toxisch belastetem seegrund |
| EP0682863A1 (de) * | 1994-05-18 | 1995-11-22 | Grainocean | Vorrichtung zum Züchten von Muscheln, insbesondere von Austern |
| WO1997027740A1 (en) * | 1994-05-09 | 1997-08-07 | Wilkerson Douglas D | Aquatic cultivator |
-
1998
- 1998-08-03 DE DE19834949A patent/DE19834949A1/de not_active Withdrawn
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