Siyanobakteri(Cyanobacteria) Tedavisinde Akılcı Antibiyotik Kullanımı

Siyanobakteri(Cyanobacteria) Tedavisinde Akılcı Antibiyotik Kullanımı




   Siyanobakteri kuşkusuz bir çok hobicinin en az bir veya daha fazla karşılaştığı akvaryum alg sorunlarının başında gelmektedir. Tedavisiz bırakıldığında çok hızlı bir şekilde  kum, kaya ve mercan poliplerini sararak tankın resetlenmesine giden bir sürece neden olmakla birlikte; erken tedavi  ile çoğu zaman kısa vadede çözüm bulunabilmektedir. Kısa vadede diyorum çünkü, siyano tedavisini iki aşamada düşünmemiz gereklidir: Önleyici ve Kür tedaviler.Elimizdeki silahlarla her ne kadar kısa vadede siyanodan kurtulsak da orta uzun vadede eğer buna sebep olan nedeni düzeltip önlem almazsak tekrar başımız ağrıyacaktır.Önleyici tedavilerde gözden geçirmemiz gerekenler: Işık, dalga şekli ve miktarı, nutrient seviyeleri, ek katkılar, değişim suyumuzdaki bakır,demir,silikat gibi eser elementler, protein skimmer kapasitesi ve kalitesi, CO2/O2 oranı gibi sıralanabilir.Bu alg sorunu tankımızda bir defa gözle görülür ve ilerlemiş  hale geldiğinde artık önleyici yöntemler ile bir çözüme ulaşmamız zor olabilir.Bu aşamada kür sağlayıcı tedavilere başvurmamız gerekebilmektedir.Kür tedavilerinde iki seçenek öne çıkmaktadır:

1-Antibiyotikler 2-Oksidatörler         

 

 Siyanobakterilerin Yapısal Özellikleri

      Oksidatörler başka bir yazının konusu olup bu makalemizde cyano tedavisinde kullanabileceğimiz antibiyotiklerden bahsedilecektir; fakat antibiyotik konusuna geçmeden önce cyano tedavisinde neden antibiyotik kullanıldığını, siyanobakterilerin taksonomisinden, morfolojik yapısından ve diğer bakterilere olan benzerliğinden başlayarak anlatmak istiyorum.

                                               Şekil-1 Ekli dosyayı görüntüle 59917

       2,8 milyar yıl öncesine ait fosilleşmiş oksijen üreten siyanobakterilerin  stromatolitleri (kalıntıları) bulunmuştur. Siyanobakterinin karbondioksit ile fotosentez gerçekleştirme yeteneğinin Dünya üzerindeki yaşam formlarının çarpıcı bir şekilde değişmesine ve adeta yaşam çeşitliliğinin patlamasına neden olacak şekilde erken dönem dünya atmosferinin oksijenle dolmasına yol açtığı düşünülmektedir.Denizdeki nitrojen döngüsünün önemli bir bileşeni ve okyanusun pek çok yerinde özbeslenenidir(ing: autotroph / Türkçe’de ototrof) ve ayrıca karada da bulunmaktadır.

     Siyanobakteriler enerjilerini fotosentez yolu ile elde eden ve bu nedenle zaman zaman yanlış bir isimlendirme ile mavi-yeşil alg grubuna dahil edilen bir bakteri dalıdır. İsmi bakterinin renginden gelir. (Yunanca: κυανός (kyanós); mavi demektir). Siyanobakteri tek hücre yapısına sahip prokaryot bir organizmadır; oysa algler ökaryot yapıya sahiplerdir.Bu bakterinin diğer prokaryotlar gibi hücre çekirdeği ve  membranla çevrilmiş organelleri yoktur.Bitkilerdeki fotosentez kloroplast olarak özelleşmiş organellerde meydana gelirken, siyano fotosentezi dış mebranında yerleşmiş thylakoid adındaki katlantılar ile yapar. Fotosentez için elektron vericisi olarak genellikle suyu kullanırlar(bazıları hidrojen sülfidi de kullanabilir)  ve oksijen üretirler.Calvin siklusu(fotosentezde co2 den besin olusturan reaksiyonlar) ile CO2 yi karbonhidratlara indirgerler.

      Siyanobakteriler nemli topraklar ve su gibi çok çeşitli habitatlarda yaşayan,nitrojen bağlayabilen fotosentetik bir bakteri grubudur.Serbestçe veya diğer bazı bitki,mantar türleri ile simbiyotik formda yaşayabilirler.Tek hücreli veya flamantöz koloniler halinde bulunup uygun koşullar altında vejatatif ve fotosentetikdirler.Daha sert koşullarda heterosist adı verilen kalın duvarlı spor formuna geçebilirler.Heterosistler nitrojenin tutulmasını sağlayan nitrojenaz enzimine sahiptir.Bu sayede amonyak,nitrit ve nitratdaki nitrojeni kullanabilirler.Bu özellikleri ile atmosforik nitrojeni kullanamayan bitkiler ile endosimbiyotik bir ilişki içindedirler.

Şekil-2 Siyanobakteri                                                                             Bakteri

Ekli dosyayı görüntüle 59919Ekli dosyayı görüntüle 59918

       Herbir siyanobakteri hücresi tipik olarak kalın,protein yapıda, jelatinöz bir hücre duvarı ile çevrilidir(şekil-2).Hücre duvarındaki bu protein(peptidoglikan),  bakteri hücre duvarlarında ortak olarak bulunan bir yapı taşıdır. Cyanobakteriler tıpkı diğer bakteriler gibi prokaryot hücre özelliği taşıması nedeniyle bakterilere karşı üretilen antibiyotikler karşısında hedef haline gelebilirler.

            Gram Boyama Yöntemi ve Siyanobakteri

       Gram boyama sınıflaması antibiyotik gruplarının etki gösterdiği bakterileri sınıflamak açısından önemlidir. Bakteriler mikroskobik olarak gram adı verilen boya maddesiyle boyanma özelliklerine göre iki gruba ayrılabilir.Gram ile boyananlar gram (+), bu boyayı tutmayanlar ise gram (-) olarak sınıflandırılır.Gram pozitif bakteri hücresinin en dış katmanında kalın bir peptidoglikan  tabaka( gram ile boyanmasını sağlayan) bulunurken, gram negatif bakteri hücresinin en dış  katmanında yağ-şeker(lipopolisakkarit)  ve proteinden oluşan ikinci bir hücre duvarı ve bunun da hemen altında gram pozitiflere göre daha ince bir peptidoglikan katman bulunur(şekil-3).Bu boyanma özelliklerine göre siyanobakterilerin gram negatif bakterilere benzediğini söyleyebiliriz.Bu benzerlik antibiyotik seçimimizde yol gösterici olacaktır.

Şekil-3

Ekli dosyayı görüntüle 59920

           Nitrat döngüsü bakterilerinin  yapısal özellikleri

        Ayrıca diğer bir konu da tankımızdaki yararlı nitrat döngüsü bakterilerinin de yapısal özelliklerinin bilinmesidir.Hepimizin bildiği gibi nitrat döngüsü(şekil-4):

                                                      Şekil-4

                                                    Ekli dosyayı görüntüle 59921

şeklinde nitrifikasyon ve denitrifikasyon bakterileri tarafından çevrilmektedir.Nitrifikasyon bakterileri NH4 ve NH3 ü Nitrite(1.basamak), denitrifikasyon bakterileri Nitriti, Nitrat ve azota(2.basamak) dönüştürmektedir.

·    Nitrat Oksidasyonu Bakterileri  Nitrobacter,Nitrospira gracilis,Nitrococcus mobilis, Nitrospira marina

·    Amonyak Oksidasyonu Bakterileri  Nitrococcus,Nitrosolobus multiformis,Nitrosomonas, Nitrosospira briensis, Nitrosovibrio tenius

Nitrat döngüsü bakterilerinin mikrobiyolojik özelliklerine baktığımızda nitrifikasyon bakilerinin aerop, denitrifikasyon bakterilerinin aneorop olduklarını, ayrıca gram boyama yönünden her iki grubun da genel olarak gram negatif olduğunu söylebiliriz.           Siyanobakterilerin antibiyotik duyarlılığının araştırıldığı bilimsel bir çalışma

        Hobici pratiğinde siyanobakteriler için kullanılan antibiyotiklere geçmeden önce 2010 da Amsterdam Üniversitesinde yayımlanmış bilimsel bir makaleden bahsetmek istiyorum.

                                                   Ekli dosyayı görüntüle 59922

      '' Comparing the sensitivity of algal, cyanobacterial and bacterial bioassays to different groups of antibiotics ''; başlıklı makalede farklı antibiyotiklere karşı kültür ortamında üretilen yeşil alg(Pseudokirchneriella subcapitata), siyanobakteri (Microcystis aeruginosa) ve bakteri(Vibrio fischeri)  duyarlılığı ölçülerek karşılaştırılmış.Canlılar akut sonlanım noktalarında 1 gün, kronik sonlanım noktasında 3 gün(yeşil alg)-5 gün(cyanobakteri) antibiyotiğe maruz bırakılmış.Antibiyotiklerin, karşılaştırılan üç grup canlı üzerindeki 'gelişimini durdurma' ve 'fotosentezi bozma' etkileri araştırılmış.Kullanılan antibiyotikler:

Sulfametaksazol-Trimetroprim  ( Sulfanamid grubu) gram pozitif ve gram negatif etkinliği var,geniş spektrumlu

Flumequin (Florokinolon grubu) daha fazla gram negatif etkinliği var ama gram pozitiflere de etkili,geniş spektrumlu

Tylosin ( Makrolid grubu) gram pozitif etkinlik fazla

Streptomisin (Aminoglikozid grubu) gram negatif etkinlik fazla

Oksitetrasiklin ( Tetrasiklin grubu)en geniş spektrumlu antibiyotiklerden

Çalışma sonucunda en etkin antibiyotik siyanobakteriler üzerine etkili olan streptomisin saptanmış( EC50 0.034 mg L1).

Tylosin ve Oksitetrasiklin yeşil algler üzerine(EC50 0.6 ve 0.089 mg L1) cyanobakterilere olan etkilerinden (EC50 5.4 ve 0.29 mg L1) daha fazla etki göstermiş.

Ayrıca siyanobakteri ve yeşil alg antibiyotik duyarlılıkları karşılaştırıldığında antibiyotik maruziyet süresi uzadıkça(3-5 gün) siyanobakterilerin yeşil alglere göre daha duyarlı olduğu; yedi gün sonunda tylosin, streptomisin, flumequin ve oksitetrasiklinin siyonabakteri gelişimini durdurması açısından daha potent etki gösterdiği görülmüş.

Antibiyotik kullanımının bilimsel yönü bu şekilde; peki hobici pratiğinde durum nedir ?

Çevremde ve forumlarda yaptığım araştırılmalara göre, en sık kullanılan antibiyotikler :

Amoksasilin[ Augmentin ] ( betalaktam grubu penisilin türevi)........Bakteri hücre duvarı sentezi inhibisyonu

Klaritromisin[Klacid] (Makrolid grubu).......Bakterinin hücresel protein üretimi inhibisyonu

Azitromisin[Azitro] (Makrolid grubu)

Eritromisin[Eritro ] (Makrolid grubu)

Genel anlamda en sık makrolid grubu antibiyotiklerin kullanıldığını görmekteyiz.

Şekil5:Antibiyotiklerin hücresel etki mekanizmaları

Ekli dosyayı görüntüle 59923

Kullanılan antibiyotiğin yararlı bakterilere zarar verip vermediğini nasıl anlarız?

Döngüyü incelediğimizde bunun cevabını basit şekilde bulabiliriz aslında .Eğer birinci basamak aoerop bakteriler zarar görmüşse amonyak(NH3) artışı; ikinci basamak anaerop bakteriler zarar görmüşse nitrat ve nitrit artışı şeklinde olabilir.Bu artışlar günler içinde oluşabilir.

Antibiyotikler mercanlara,omurgasızlara ve balıklara zarar verecek mi ?

Bu konuda özellikle azitromisin,eritromisin ve amoksasilin  kullanmış hobici deneyimleri göstermektedir ki; balıklar,omurgasızlar, soft ve LPS mercanlar üzerinde herhangi bir olumsuz etki görülmemiştir.Daha hassas olan SPS mercanlarda kısa süreli polip kasması ve renklerde açılma izlenmiştir. Bu etkinin de kısa-orta vadede geri dönebilir olduğu gözlemlenmiştir.Diğer antibiyotiklerle ilgili deneyim ve bilimsel veri kısıtlıdır.

Hangi antibiyotiği kullanmalıyım ?

Siyanobakteri tedavisinde akılcı antibiyotik kullanımı çerçevesinde kullanılacak antibiyotiğin,yukarıdaki bilgiler ışığında , yararlı nitrat döngüsü bakterilerine en az zararı olan, siyanobakterilere en etkili olacak şekilde seçilmesi olacaktır.Genel olarak akvaryum hobisinde kullanılan makrolid grubu antibiyotiklerin daha çok gram pozitif mikroorganizmlara etkinliği ön plandadır.Bu gram negatiflere hiçbir etkisi olmadığı anlamını taşımamaktadır, fakat daha az etki gösterirler.Daha önce bahsettiğim gibi hedef organizmamız olan siyanobakteriler ve hasar görmesini istemediğimiz yararlı bakterilerimiz  gram negatif özellik taşımaktaydı.Bu durumda önceliğimiz tankımızın oturmuş bakteri populasyonunun en az etkilenmesi ise makrolid grubu antibiyotik(Eritro,Azitro,Klacid) kullanımı uygun olacaktır; çünkü gram negatif etkinliği çok azdır.Gram negatif etkinliğinin az olması siyanobakterilere karşı etkisinin de az olacığını düşündürebilir;fakat sonuç olarak siyanobakteriler tipik bir bakteri değildir,hatta bakteri-algdir.Antibiyotiklere nasıl cevap verecekleri diğer tipik bakteriler gibi önceden tam olarak kestirilemeyebilir.Çeşitli hobici deneyimlerine göre makrolid grubu antibiyotik kullanımı sonrası siyanonun bir kaç gün içinde yok olmaya başladığı; bununla beraber amonyak ve nitrat seviyerinde anlamlı bir yükselme izlenmediği saptanmıştır.Yani yararlı bakteriler minimal seviyede etkilenmiştir.

Farklı bir durum da daha önce makrolid grubu kullanılmasına rağmen kısa sürede tekrar eden siyanobakteri salgınıdır.Bunun çeşitli sebepleri olabilir( düzeltilemeyen çevresel faktörler, yetersiz antibiyotik dozu, antibiyotik direnci gelişimi, farklı bir tür siyanobakteri varlığı gibi).Bu durumda  Augmentin gibi geniş spektrumlu  veya gram negatif etkinliği fazla olan aminoglikozid grubu (gentamisin,streptomisin etken maddeli) antibiyotikler kullanılabilir;fakat bunlarla ilgili pratik tecrübe daha azdır.

Tanklarımızda bu antibiyotikleri siyanobakteri tedavisinde nasıl, ne kadar dozda ve ne süre ile kullanılmalıyız ? Bununla ilgili elimizde  bilimsel bir veri olmamakla birlikte hobici deneyimleri ile bazı dozlar ve uygulama şekillleri deneme yanılma yöntemleri ile belirlenmiştir.

·       Azitro 250 mg tablet

İçinde 6 adet var. Dozaj miktarı 150 litreye bir adet (250 mg). Üzerlerinde kaplamaları var, maket bıçağı ile bu kaplamanın soyulması etken maddenin daha etkili şekilde suya karışmasını sağlar. İçeriğindeki etken maddenin daha uzun süre aktif kalabilmesi için toplam doz ,sabah ve akşam iki doza bölünerek uygulanabilir (total doz 2x,Sabah x adet,akşam x adet). Üzerindeki kaplamaları kazıdıktan sonra plastik torba veya kağıt arasına koyarak toz haline gelinceye kadar ufalanır.Daha sonra bir bardak içerisinde RO su ile iyice karıştırıp akıntıyı iyi alan bir bölgeden azar azar tanka eklenir.

·        Augmentin BID 200/28mg süspansiyon

Şişe içindeki toz RO su ile içindeki yönermeye uygun olarak karıştırılarak süspansüyon çözeltisi elde edilir.Bu sıvıdan 250 litreye 5 ml olacak şekilde akıntılı bir bölgeden tanka eklenir.Bunda da total doz ikiye bölünerek 12 saat ara ile verilebilir, fakat uygulayan arkadaşlar toplam dozu bir defa vermeleri yeterli olmuş. Antibiyotik uygulamasından sonra yapılacaklar:

1- Protein Skimmer ilaçtan ötürü çok fazla köpürür.  Atık kabı yerinden sökülerek o şekilde çalıştırmaya devam edilmelidir.Sistemde aktif karbon içeren medya varsa çıkarılmalıdır.

2- Normalde ilaç eklendikten sonraki gün siyanonun öldüğünü görmelisiniz . Eğer hala canlıysa, ya ilaç dozajı az gelmiştir(tavsiyeden daha az doz miktarı), yada sizin siyano gözüyle baktığınız aslında siyano değildir.Kayalardan koparak ayrılıp suya karışan parçaların toplanması amacıyla filter bag veya elyaf kullanılması iyi olur.

3- İlaç eklendikten 2 gün sonra %20-25 su değişimi yapıp aktif karbon bağlanır.

4- Ertesi gün %20-25  daha su değişimi yapılır.

5- Aktif karbonu 4 gün sonunda çıkarıp yenisi ile değiştirmek,gün aşırı bir kaç defa daha su değişimi yapmak ilacın toplanmasını kolaylaştıracaktır.

6-Son su değişimi sonrası tanka bakteri kültürü eklenmesi uygun olur.Özellikle belirli miktarda amonyak ve nitrat artışı görülen veya geniş spektrumlu ve gram negatif etkinliği fazla olan antibiyotik kullanılan tanklarda bu eklemenin daha sık ve fazla yapılması elzemdir.

Sonuç olarak, siyanobakteri tedavisinde antibiyotik kullanımı hemen düşünülmesi gereken bir seçenek olmamakla birlikte, özellikle ilerlemiş ve tekrar eden siyano salgınlarında akılda olması gereken önemli bir silahtır. Tedavide en önemli nokta siyanoya sebep olan etkeni bulmaktır. Eğer sebep bulunup önlem anlınmazsa antibiyotik kullanımı sonrası tekrar eden salgınlar yaşanması kaçınılmazdır.Tedavide kullanılan antibiyotiklerin tankın habitatına ve siyanoya olan etkisi daha çok tecrübeli akvarist deneyimlerinden ibaret olup, bu deneyimleri bilimsel verilerle destekleyemeye çalıştım. Umarım gelecekte bu konuyla ilgili daha fazla bilimsel kanıtlarla ulaşmış oluruz.

Uz.Dr. Gökhan GÖL  

Published Date : 2016-06-12 
Author : gogol

Kaynaklar:  

·    Gillian Cribbs (1997) Nature's Superfood, the Blue-Green Algae Revolution. Newleaf.

·    , (1992, 1994) . Little, Brown.

·    Dyer, Betsey D. A Field Guide to Bacteria. Ithaca: Comstock Publishing Associates, 2003.

·    Fogg, G.E., Stewart, W.D.P., Fay, P.and Walsby, A.E. 1973. The Blue-green Algae. Academic Press, London and New York.

·    Introduction to the Cyanobacteria. . 03 Feb. 2006.

·    Whitton, B.A. Phylum Cyanophyta (Cyanobacteria). in The Freshwater Algal Flora of the British Isles. , Cambridge

·   

·   

·   

·   

güzel yazı ellerinize ve emeğinize sağlık

Elinize sağlık