Plik Kolumna Winogradsky Jest to aparat służący do hodowli różnych typów mikroorganizmów. Został stworzony przez rosyjskiego mikrobiologa Siergieja Winogradskiego. Wzrost mikroorganizmów będzie rozwarstwiony w całej kolumnie.
Stratyfikacja jest przeprowadzana w oparciu o wymagania żywieniowe i środowiskowe każdej grupy organizmów. W tym celu do urządzenia dostarczane są różne rodzaje składników odżywczych i źródła energii..
Kolumna jest wzbogaconą pożywką hodowlaną, na której będą rosły mikroorganizmy z różnych grup. Po okresie dojrzewania, który może trwać od kilku tygodni do kilku miesięcy, mikroorganizmy te staną się dostępne w określonych mikrosiedlach.
Utworzone mikrosiedliska będą zależeć od użytego materiału i wzajemnych relacji między rozwijającymi się organizmami.
Indeks artykułów
Siergiej Winogradsky (1856-1953), twórca kolumny noszącej jego imię, był rosyjskim mikrobiologiem urodzonym w Kijowie, obecnie stolicy Ukrainy. Poza tym, że był mikrobiologiem, był także ekspertem w dziedzinie ekologii i badań gleby.
Jego praca z mikroorganizmami zależnymi od siarki i procesami biogeochemicznymi azotu przyniosła mu wielką renomę. Opisał wiele nowych mikroorganizmów, w tym rodzaje Nitrosomone Y Nitrobacter. Był także odkrywcą chemosyntezy.
Wśród wielu wyróżnień, jakie otrzymał ten mikrobiolog, znajdują się między innymi honorowy członek Moskiewskiego Towarzystwa Nauk Przyrodniczych..
Był także członkiem Francuskiej Akademii Nauk. W 1935 roku otrzymał Medal Leeuwenhoek, wyróżnienie przyznane przez Królewską Holenderską Akademię Sztuki i Nauki. Został zaproszony przez samego Louisa Pasteura na stanowisko szefa mikrobiologii w Instytucie Pasteura.
To urządzenie to nic innego jak szklany lub plastikowy cylinder zawierający różne materiały. Cylinder jest wypełniony do jednej trzeciej pojemności szlamem lub mułem bogatym w materię organiczną.
Następnie dodaje się celulozę i każdą inną materię organiczną, która będzie służyć jako źródło węgla organicznego. Jako źródło siarki dodaje się siarczan wapnia i węglan wapnia w celu utrzymania równowagi pH. Kolumnę uzupełnia woda z rzeki, jeziora, studni itp..
Urządzenie należy następnie poddawać dojrzewaniu lub inkubować w świetle słonecznym lub sztucznym świetle przez okres od kilku tygodni do kilku miesięcy. Po tym czasie kręgosłup stabilizuje się i powstają dobrze zdefiniowane mikrosiedliska. Specyficzne mikroorganizmy będą się rozwijać w każdym mikrośrodowisku zgodnie z ich określonymi wymaganiami..
Pierwsze mikroorganizmy, które skolonizują kolumnę, zaczną wykorzystywać elementy kolumny i uwalniać gazy i inne substancje, które będą hamować lub sprzyjać rozwojowi innych gatunków..
W miarę upływu czasu aktywność mikroorganizmów i procesy abiotyczne będą wytwarzać gradienty chemiczne i środowiskowe w całej kolumnie. Dzięki temu zostaną wygenerowane różne nisze dla rozwoju drobnoustrojów..
Pozwalając tej kolumnie na dojrzewanie lub inkubację w świetle słonecznym lub sztucznym świetle przez tygodnie lub miesiące, tworzą się gradienty tlenu i siarczków..
Pozwala to na rozwój zorganizowanego ekosystemu drobnoustrojów z szeroką gamą mikrosiedlisk. W ten sposób wszystkie procesy, które pozwalają na utrzymanie cykli odżywczych, zachodzą w kolumnie..
Górna część kolumny w kontakcie z powietrzem będzie najbogatsza w tlen, który będzie powoli dyfundował w dół..
Jednocześnie produkty powstające w dolnej części kolumny, produkt degradacji celulozy i siarkowodoru, będą dyfundować pionowo w górę..
Wytwarzanie i dyfuzja metabolitów drobnoustrojów, dzięki różnym gradientom chemicznym, powoduje rozmieszczenie grup organizmów zgodnie z ich wymaganiami..
Ta dystrybucja jest podobna do tej ustalonej w naturze. W ten sposób kolumna Winogradsky symuluje pionowe rozmieszczenie drobnoustrojów występujące m.in. w jeziorach i lagunach..
Dolna część kolumny jest całkowicie pozbawiona tlenu, a zamiast tego jest bogata w siarkowodór. W tym obszarze bakterie beztlenowe, takie jak Clostridium rozkładają celulozę. W wyniku tej degradacji powstają kwasy organiczne, alkohole i wodór..
Metabolity wytwarzane przez Clostridium służą na przykład jako podłoże dla związków redukujących siarczany Desulfovibrio. Te z kolei wykorzystują siarczany lub inne formy częściowo utlenionej siarki.
Jako produkt końcowy uwalniają siarkowodór i są odpowiedzialne za wysokie stężenia tego gazu u podstawy kolumny..
Obecność bakterii redukujących siarczany na kolumnie jest pokazana jako ciemne obszary u podstawy kolumny. Nad pasmem podstawowym pojawiają się dwa płytkie pasma, w których gatunki wykorzystują siarkowodór wytwarzany w dolnym paśmie. Te dwa pasma są zdominowane przez bakterie beztlenowe fotosyntetyzujące..
Najbardziej podstawowy z tych pasm zawiera zielone bakterie siarkowe (Chlorob). Kolejne pasmo jest zdominowane przez fioletowe bakterie siarkowe z rodzaju Chromatium. W pobliżu tych pasm pojawiają się bakterie redukujące żelazo, takie jak Gallionella, Bakcyl lub Pseudomonas.
Nieco wyżej w kolumnie zaczyna pojawiać się tlen, ale w bardzo niskich stężeniach. Obszar ten nazywany jest mikroaerofilnym.
Tutaj bakterie lubią Rhodospirillum Y Rhodopseudomonas korzystają z niedoboru dostępnego tlenu. Siarkowodór hamuje wzrost tych mikroaerofilnych bakterii.
Strefa tlenowa podzielona jest na dwie warstwy:
Na styku błota z wodą bakterie z rodzajów takich jak Beggiatoa Y Thiothrix. Bakterie te mogą utleniać siarkę pochodzącą z niższych warstw.
Z kolei słup wody jest kolonizowany przez bardzo różnorodne organizmy, w tym cyjanobakterie, grzyby i okrzemki..
-Kolumna Winogradsky ma różne zastosowania, do najczęstszych należą:
-Zbadaj różnorodność metaboliczną drobnoustrojów.
-Badaj sekwencje ekologiczne.
-Wzbogacenie lub izolacja nowych bakterii.
-Próby bioremediacyjne.
-Wytwarzanie biowodoru.
-Zbadanie wpływu czynników środowiskowych na strukturę i dynamikę społeczności drobnoustrojów oraz związanych z nimi bakteriofagów.
Jeszcze bez komentarzy