Coluna Winograsky

A coluna Winogradsky é um dispositivo para cultivar diferentes tipos de microorganismos. Fonte: tjmhay, domínio público, via Wikimedia Commons

Qual é a coluna WingRasky?

O Coluna Winograsky É um dispositivo usado para cultivar diferentes tipos de microorganismos. Foi criado pelo microbiologista russo Serguéi WingRasky. Ao longo da coluna, você pode ver o crescimento de microorganismos, que crescerão estratificados.

A estratificação é realizada com base nos requisitos nutricionais e ambientais de cada grupo de organismos (o que eles precisam viver e reproduzir). Para isso, diferentes tipos de nutrientes e fontes de energia são fornecidos ao dispositivo.

A coluna é uma cultura enriquecida, onde os microorganismos de diferentes grupos crescerão. Após um período de maturação que pode durar entre várias semanas e vários meses, esses microorganismos estarão disponíveis em microhabitats específicos.

Os microhabitats criados dependerão do material usado e das inter -relações entre os organismos que são desenvolvidos. Ilustra como os microorganismos desenvolvem seus ciclos.

Quem era o Sergui Wingraky?

Sergui Winogradsky (1856-1953) era um microbiologista russo nascido em Kiev, capital atual da Ucrânia. Além do microbiologista, ele também era especialista em ecologia e estudo do solo.

Seus trabalhos com microorganismos dependentes de enxofre e processos biogeoquímicos de nitrogênio lhe deram grande renome. Descreveu numerosos novos microorganismos, incluindo gêneros Nitrosomônio e Nitrobacter. Ele também foi o descobridor da quimiossíntese.

Entre os inúmeros prêmios recebidos por este microbiologista estão sendo nomeados Membro Honorário da Sociedade de Ciências Naturais de Moscou.

Ele também era membro da Academia Francesa de Ciências. Ele recebeu em 1935 a medalha de Leeuwenhoek, reconhecimento concedido pela Royal Dutch Academy of Arts and Sciences. Ele foi convidado pelo próprio Louis Pasteur para ser chefe de microbiologia no Instituto Pasteur.

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Qual é a coluna Winradsky?

Este dispositivo nada mais é do que um cilindro de vidro ou plástico que contém diferentes materiais. O cilindro é preenchido para um terço de sua capacidade com lama ou lama rica em questões orgânicas.

Posteriormente, celulose, tiras de jornais e qualquer outra matéria orgânica, que servirá como uma fonte de carbono orgânico são adicionadas.

Como fonte de enxofre, o sulfato de cálcio é adicionado e, para manter o equilíbrio de pH, o carbonato de cálcio é adicionado. A coluna está enchendo com água de um rio, lago, bem, etc. Finalmente, é coberto com papel alumínio.

O dispositivo deve então ser amadurecido ou incubado sob luz solar ou artificial por um período de algumas semanas a alguns meses. Depois desse período, a coluna é estabilizada e os microhabitats bem definidos são estabelecidos.

Microorganismos específicos serão desenvolvidos em cada microhábitat de acordo com seus requisitos particulares.

O que acontece na coluna?

Os primeiros microorganismos no espaço colonizador começarão a usar os elementos da coluna e liberar gases e outras substâncias que inibirão ou favorecerão o desenvolvimento de outras espécies.

Com o passar do tempo, a atividade de microorganismos e processos abióticos produzirá gradientes químicos e ambientais ao longo da coluna. Graças a isso, vários nichos serão gerados para o crescimento microbiano.

Deixando esta coluna amadurecendo ou incubando sob a luz solar ou artificial por semanas ou meses, gradientes e sulfetos de oxigênio são formados.

Isso permite o desenvolvimento de um ecossistema microbiano estruturado com uma grande variedade de microhabitats. Dessa forma, na coluna todos os processos que permitem a manutenção de ciclos de nutrientes são produzidos.

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A área superior da coluna, em contato com o ar, será a mais rica em oxigênio, que vai se espalhar lentamente.

Ao mesmo tempo, os produtos gerados na parte inferior da coluna, o produto da degradação de celulose e sulfeto de hidrogênio, se espalharão verticalmente para cima para cima.

Zonação da coluna Winograsky

Área anaeróbica

A geração e disseminação de metabólitos microbianos, devido aos vários gradientes químicos, originam uma distribuição de grupos de organismos de acordo com seus requisitos.

Esta distribuição é semelhante à estabelecida na natureza. Dessa forma, a coluna Winogradsky simula a distribuição microbiana vertical encontrada em lagos, lagoas, entre outros habitats.

A parte inferior da coluna carece completamente de oxigênio e, em vez disso, é rica em ácido sulfidrico. Nesta área, bactérias anaeróbicas, como Clostridium Eles degradam celulose. Produto desses ácidos orgânicos de degradação, álcoois e hidrogênio são obtidos.

Os metabólitos produzidos por Clostridium Eles servem como substrato para espécies reduzidas por sulfato, por exemplo, Desulfovibrio. Estes, por sua vez, usam sulfatos ou outras formas de enxofre parcialmente oxidadas.

Como produto final, eles liberam sulfeto de hidrogênio e são responsáveis ​​pelas altas concentrações desse gás na base da coluna.

A presença de bactérias reduzidas por sulfato na coluna é mostrada como áreas escuras na base deste. Acima da banda basal, duas faixas de pouca profundidade parecem espécies, com espécies que usam o sulfeto de hidrogênio produzido na banda inferior. Essas duas bandas são dominadas por bactérias fotossintéticas anaeróbicas.

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A mais basal dessas bandas contém bactérias verdes de enxofre (Chlorobium). A próxima banda é dominada pelas bactérias roxas do gênero Cromático.

Perto dessas bandas, as bactérias que reduzem o ferro aparecem, como Gallionella, Bacilo qualquer Pseudomonas.

Bactérias de enxofre verde (Chlorobiaceae) no fundo de uma coluna Winograsky. Fonte: Wikimedia Commons

Zona aeróbica

Um pouco mais alto, na coluna, o oxigênio começa a aparecer, mas em concentrações muito baixas. Esta área é chamada de microaerofílica.

Aqui, bactérias como Rhodospirillum e Rhodopseudomonas Eles aproveitam o oxigênio escasso disponível. O sulfeto de hidrogênio inibe o desenvolvimento dessas bactérias microaerofílicas.

A zona aeróbica é dividida em duas camadas:

• O mais basal deles, representado pela interface da água da lama.
• A área mais externa é composta pela coluna de água.

Na interface da água de lama, as bactérias são desenvolvidas como Beggiataa e Tiothrix. Essas bactérias podem oxidar o sulfeto a partir das camadas inferiores.

A coluna de água, enquanto isso, é colonizada para uma grande diversidade de organismos, incluindo cianobactérias, fungos e diatomáceas.

Usos da coluna Winogradsky

A coluna Winogradsky tem vários usos, entre os mais frequentes são:

- Investigue a diversidade metabólica microbiana.

- Estudar sucessões ecológicas.

- Enriquecimento ou isolamento de novas bactérias.

- Teste de biorreremediação.

- Geração de bio -hidrogênio.

- Estude as influências de fatores ambientais na estrutura microbiana e dinâmica.

Referências

1. D.J. Esteban, b. Hysa, c. Bartow-McKenney (2015). Distribuição temporária e espacial da comunidade microbiana de colunas Winogradsky. PLoS um.
2. Sergei Winograshy. Recuperado de.Wikipedia.org.