アクアリストであれば、バクテリアの名前を一度は聞いたことがあるでしょう。バクテリアが細菌であることまでは知っていても、どんな働きをしているのかまではわからない……そんな方が多いのではないでしょうか。今回は、水質維持に必要なバクテリアについてご紹介します。
バクテリアとは
バクテリアとは「真正細菌（微生物）」です。英語では細菌を「bacterium」と呼び、これが複数形になって「bacteria」と呼ばれます。
細菌の生息環境は土・淡水・海水など広く、細菌は光合成・窒素・有機物の分解など物質の循環系に欠かせない存在です。
細菌というと病気や腐敗の原因というイメージが強いかもしれません。ただ、バクテリアには有機化合物を分解する力があり、水や土壌に含む有害な有機化合物を取り除き、無害なものへ変えることができるのです。
アクアリウムでも自然で行われているろ過サイクルを水槽内で再現するため、バクテリアは必要な存在となっています。
※水槽内で活躍するバクテリアは原核生物に位置づけされます。
・原核生物＝細菌（別名：微生物） ・真核生物＝菌類（キノコやカビ）
バクテリアの働き
魚を飼育していると、水槽内にはエサの食べ残しやフンなどからアンモニアが発生します。
アンモニアは毒性が強く、水槽内にたまると生物に悪影響を及ぼす環境になってしまいます。アンモニア濃度を下げる方法として水換えがありますが、毎日管理するのは大変です。
効率良くアンモニアを分解し、無害にする働きをバクテリアが行うため、フィルターの中でバクテリアが十分に増殖させる必要があります。
水槽の立ち上げをスムーズに行っていただく為に、バクテリアが定着しているろ材もあります。
1.水槽内に魚を投入すると、フンやエサからアンモニアが発生します。
※アンモニアは魚に有害です。
2.アンモニアを分解してくれるのがバクテリアです。水槽内にバクテリアが増えれば水質維持をしてくれます。
3.バクテリアのすみかはフィルターの中のろ材です。
※住める場所を増やしてあげることをおすすめします。
バクテリアの種類
定着型バクテリア
水槽内でのバクテリアとして「好気性バクテリア」と「嫌気性バクテリア」と２種類に分けられます。
好気性バクテリア
物質の分解・増殖に酸素を必要とする細菌です。
「硝化」は好気性細菌が行うため、好気性バクテリアを殖やすことで水槽内の環境を良くし、水質維持につながります。
エアレーションなどで水中に酸素を取り入れましょう。
「硝化」とは水槽内にでたアンモニアを分解し、亜硝酸という物質に変えます。その亜硝酸をさらに分解して硝酸塩にします。
ニトロソモナス属（アンモニア硝化菌）
有害なアンモニアを亜硝酸塩に分解します。
ニトロバクター属（亜硝酸硝化菌）
魚に有害な亜硝酸塩を比較的無害な硝酸塩に分解します。
インフゾリアなどの動物性プランクトンもまたアンモニアを初期分解を行い、好気性バクテリアが硝化する助けになります。
嫌気性バクテリア
「酸素」を必要とせず分解・増殖を行える細菌です。
酸素が少ない環境で殖えます。
※酸素があっても生存することができます。
一般的な水槽環境では嫌気性バクテリアの増殖、維持を行うことは難しく、アクアリウムでは活用されることは少ないです。
嫌気性バクテリアは「硝酸塩」を窒素に分解する働きがあります。
硝酸塩を窒素へ分解する、嫌気性バクテリアは「通性嫌気性菌」と呼ばれます。
酸素がなくなると硝酸塩を窒素に分解します。硝酸塩を窒素に分解することができれば、多くのアクアリストの夢である『完全水換えなし！』を実現できます。
嫌気性バクテリアには「硫化水素」を作り出す「偏性嫌気性菌」もいます。偏性嫌気性菌が殖える環境にならないよう注意が必要です。
偏性嫌気性菌は酸素があると生存できない菌です。エアレーションなど水槽内に酸素の供給、底床を厚く敷きすぎないようにしましょう。
底面フィルターなどを使用すると、酸素が少ない場所が減って偏性嫌気性菌が生存困難になります。
浮遊性バクテリア
PSB（光合成細菌）
PSBは光合成細菌という嫌気性バクテリアの仲間です。緑色硫黄細菌・紅色硫黄細菌・紅色非硫黄細菌と３つに分かれています。
その中の１つ、紅色非硫黄細菌がショップなどで並んでいるPSBです。
光合成細菌の名の通り、PSBは光合成で増殖するバクテリアですが、嫌気性細菌のため酸素がある環境下では増殖することができません。
そのため水槽内で定着して増殖することができず、水槽に投入後は光合成でも殖えることもありません。
PSBの効果を最大限に発揮させるためには、毎日少量ずつ添加することが望ましいです。毎日添加するのが難しい場合は、立ち上げ直後や水換え後に添加するだけでも効果を実感できるでしょう。
※PSBを愛用している方は立ち上げ直後に『おまじない』として、ドバドバ添加する方も多いようです。
PSBは、「水質の浄化」「ろ過能力向上」「魚が病気になりにくくなる」「魚の色揚げ」といった効果があります。稚魚のエサとしても利用ができ、成長スピードがあがり、ロス率も下がります。
メダカなどの飼育では特に効果を発揮してくれます。また、稚魚の口が小さいベタやリコリスグラミーの稚魚の初期飼料としても利用できます。
バクテリア剤が有効に！
バクテリアはどこにでも存在しています。魚や水草に付いていたり、空気中・土壌・水多くの場所におり基本的には勝手に増えます。もちろん、水槽内でも勝手に繁殖して殖えていきます。
早く水槽を立ち上げたい場合は、バクテリア剤の投与が効果的です。バクテリア剤を投与することでバクテリア自体の母数を多くし、早く増殖、定着させることができます。
※水道水のカルキはバクテリアにも有毒なので、カルキを抜きを使用しましょう。
バクテリアは細胞分裂で倍々に殖えていきます。つまり、最初に水槽内にいるバクテリアが多ければ多いほど、早く増殖させることができます。
より多くのバクテリアを水槽内に増やし・定着させるためにはバクテリアのすみかとなるフィルターやろ材などの選択も重要です。
水草も役に立つよ！
硝酸塩がたまってしまうと魚に悪い影響を与えます。水換えを行えば硝酸塩を薄くすることができますが、水草でも同じ効果を得られます。
水草が成長するためには、三大栄養素といわれる「カリウム」「窒素」「リン」が必要になります。
硝酸塩には窒素が含まれているため、水草が硝酸塩を吸収します。このため、水草が多く植えられていて順調に育っている環境であれば、水換えの頻度も下げられて、魚への負担も減るというわけです。
なお、藻類も窒素を栄養素とするため、硝酸塩が多くなると藻類も増えます。
まとめ
バクテリアの効果を知ることにより、魚・シュリンプ・水草など多くの生き物に適した環境作りができます。
水を作ることはバクテリアを定着させて飼育環境を作るということです。
バクテリアを定着させるためにはろ材（バクテリアの住処）がとても大切になります。ろ材については別記事で詳しくご紹介したいと思います。
バクテリアは目に見えませんが、自然環境下でもさまざまな物質を分解する役割を果たしています。
水槽という小さな自然を再現するためにも、自然環境ではバクテリアなどのいろいろな生物が関わっていることを知ることがとても重要だと思います。
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