Coloana Winogradsky Este un aparat folosit pentru cultivarea diferitelor tipuri de microorganisme. A fost creat de microbiologul rus Sergei Winogradsky. Creșterea microorganismelor va fi stratificată pe întreaga coloană.
Stratificarea se realizează pe baza cerințelor nutriționale și de mediu ale fiecărui grup de organisme. Pentru aceasta, dispozitivul furnizează diferite tipuri de nutrienți și surse de energie..
Coloana este un mediu de cultură îmbogățit, în care vor crește microorganisme din diferite grupuri. După o perioadă de maturare care poate dura între câteva săptămâni și câteva luni, aceste microorganisme vor deveni disponibile în microhabitate specifice.
Microhabitatele create vor depinde de materialul utilizat și de relațiile dintre organismele care se dezvoltă.
Indice articol
Sergei Winogradsky (1856-1953), creatorul coloanei care îi poartă numele, a fost un microbiolog rus născut la Kiev, acum capitala Ucrainei. Pe lângă faptul că a fost microbiolog, a fost și expert în ecologie și studii de sol.
Lucrarea sa cu microorganisme dependente de sulf și procese biogeochimice cu azot i-a conferit o renume deosebit. El a descris multe microorganisme noi, inclusiv genurile Nitrozomon Da Nitrobacter. El a fost, de asemenea, descoperitorul chimiosintezei.
Printre numeroasele recunoașteri primite de acest microbiolog se numără un membru de onoare al Societății de Științe Naturale din Moscova..
De asemenea, a fost membru al Academiei Franceze de Științe. În 1935 a primit Medalia Leeuwenhoek, o recunoaștere acordată de Academia Regală de Arte și Științe din Olanda. A fost invitat de Louis Pasteur însuși să fie șef de microbiologie la Institutul Pasteur.
Acest dispozitiv nu este altceva decât un cilindru de sticlă sau plastic care conține diferite materiale. Cilindrul este umplut la o treime din capacitatea sa cu nămol sau noroi bogat în materie organică.
Ulterior, se adaugă celuloză și orice altă materie organică, care va servi drept sursă de carbon organic. Ca sursă de sulf, se adaugă sulfat de calciu și carbonat de calciu pentru a menține echilibrul pH-ului. Coloana este completată cu apă dintr-un râu, lac, fântână etc..
Dispozitivul trebuie apoi maturat sau incubat sub lumina soarelui sau lumină artificială pentru o perioadă de câteva săptămâni până la câteva luni. După acest timp, coloana vertebrală se stabilizează și se stabilesc microhabitate bine definite. În fiecare microhabitat se vor dezvolta microorganisme specifice în funcție de cerințele lor specifice..
Primii microorganisme care colonizează coloana vor începe să utilizeze elementele coloanei și să elibereze gaze și alte substanțe care vor inhiba sau favoriza dezvoltarea altor specii..
Pe măsură ce timpul trece, activitatea microorganismelor și a proceselor abiotice va produce gradienți chimici și de mediu în întreaga coloană. Datorită acestui fapt, vor fi generate diverse nișe pentru creșterea microbiană..
Permițând acestei coloane să se maturizeze sau să se incubeze la lumina soarelui sau la lumină artificială săptămâni sau luni, se formează gradienți de oxigen și sulfuri..
Acest lucru permite dezvoltarea unui ecosistem microbian structurat cu o mare varietate de microhabitate. În acest fel, toate procesele care permit menținerea ciclurilor de nutrienți au loc în coloană..
Zona superioară a coloanei, în contact cu aerul, va fi cea mai bogată în oxigen, care se va difuza încet în jos..
În același timp, produsele generate în porțiunea inferioară a coloanei, produs al degradării celulozei și hidrogenului sulfurat, se vor difuza vertical în sus..
Generarea și difuzarea metaboliților microbieni, datorită diferiților gradienți chimici, determină o distribuție a grupurilor de organisme în funcție de cerințele lor..
Această distribuție este similară cu cea stabilită în natură. În acest fel, coloana Winogradsky simulează distribuția microbiană verticală găsită în lacuri, lagune, printre altele..
Porțiunea inferioară a coloanei este complet lipsită de oxigen și, în schimb, este bogată în hidrogen sulfurat. În această zonă, bacteriile anaerobe precum Clostridium degradează celuloza. Ca urmare a acestei degradări, se obțin acizi organici, alcooli și hidrogen..
Metaboliții produși de Clostridium servesc ca substrat pentru speciile reducătoare de sulfat, de exemplu Desulfovibrio. La rândul lor, aceștia folosesc sulfați sau alte forme de sulf parțial oxidat.
Ca produs final, eliberează hidrogen sulfurat și sunt responsabili de concentrațiile ridicate ale acestui gaz la baza coloanei..
Prezența bacteriilor reducătoare de sulfat pe coloană este prezentată ca zone întunecate la baza coloanei. Deasupra benzii bazale, apar două benzi puțin adânci, cu specii care folosesc hidrogenul sulfurat produs în banda inferioară. Aceste două benzi sunt dominate de bacterii fotosintetice anaerobe..
Cea mai bazală dintre aceste benzi conține bacteriile verzi de sulf (Clorobiu). Următoarea bandă este dominată de bacteriile purpurii de sulf din gen Cromatium. În apropierea acestor benzi, apar bacterii care reduc fierul, cum ar fi Gallionella, Bacil sau Pseudomonas.
Un pic mai sus în coloană, oxigenul începe să apară, dar în concentrații foarte mici. Această zonă se numește microaerofilă.
Aici, bacteriile plac Rhodospirillum Da Rhodopseudomonas profită de oxigenul disponibil disponibil. Sulfura de hidrogen inhibă creșterea acestor bacterii microaerofile.
Zona aerobă este împărțită în două straturi:
La interfața noroi-apă, bacterii din genuri precum Beggiatoa Da Thiothrix. Aceste bacterii pot oxida sulful provenit din straturile inferioare.
Coloana de apă, la rândul ei, este colonizată de o mare diversitate de organisme, inclusiv cianobacterii, ciuperci și diatomee..
-Coloana Winogradsky are diverse utilizări, printre cele mai frecvente sunt:
-Investigați diversitatea metabolică microbiană.
-Studiați secvențele ecologice.
-Îmbogățirea sau izolarea bacteriilor noi.
-Procese de bioremediere.
-Generarea biohidrogenului.
-Studierea influențelor factorilor de mediu asupra structurii și dinamicii comunității microbiene și a bacteriofagilor asociați.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.