Mi a Winogradsky oszlop és mi ez?

az Winogradsky oszlop Olyan készülék, amelyet különböző típusú mikroorganizmusok termesztésére használnak. Ezt az orosz mikrobiológus, Sergei Winogradsky hozta létre. A mikroorganizmusok növekedése rétegzett formában lesz az oszlop mentén.

A rétegezést az egyes szervezetek csoportjainak táplálkozási és környezeti követelményei alapján végzik. Ehhez különféle tápanyagok és energiaforrások kerülnek a készülékbe.

Az oszlop egy dúsított tenyésztőközeg, ahol különböző csoportok mikroorganizmusai nőnek. A több héttel és több hónapig tartó érlelési időszak után ezek a mikroorganizmusok meghatározott mikro-élőhelyekbe kerülnek..

A létrejött mikro-élőhelyek a felhasznált anyagtól és a fejlődő szervezetek közötti kölcsönhatásoktól függnek.

index

• 1 Ki volt Sergey Winogradsky?
• 2 Mi a Winogradsky oszlop??
• 3 Mi történik az oszlopban?
• 4 Winogradsky oszlopának zonálása
  • 4.1 Anaerob zóna
  • 4.2 Aerob zóna
• 5 Felhasználások
• 6 Referenciák

Ki volt Sergei Winogradsky?

Szergej Winogradsky (1856-1953), az ő nevét viselő oszlop létrehozója, egy orosz mikrobiológus született Kijevben, Ukrajna jelenlegi fővárosában. A mikrobiológus mellett az ökológia és a talajvizsgálat szakértője volt.

A kéntől függő mikroorganizmusokkal és a nitrogén biogeokémiai folyamataival kapcsolatos munkája nagy hírnevet adott neki. Számos új mikroorganizmust ismertetett, köztük a nemzetségeket Nitrosomonas és Nitrobacter. Ő is a kemosynthesis felfedezője volt.

A mikrobiológus számos elismerése közül a Moszkvai Természettudományi Társaság tiszteletbeli tagja.

A Francia Tudományos Akadémia tagja volt. 1935-ben megkapta a Leeuwenhoek-érmet, a Holland Királyi Művészeti Akadémia elismerését. Louis Pasteur maga hívta meg a Pasteur Intézet Mikrobiológiai Főnöke.

Mi a Winogradsky oszlop??

Ez az eszköz nem más, mint egy üveg vagy műanyag palack, amely különböző anyagokat tartalmaz. A henger kapacitásának egyharmadát szerves anyagban gazdag sár vagy sár tölti.

Ezt követően cellulóz és egyéb szerves anyagok kerülnek hozzáadásra, amelyek szerves szénforrásként szolgálnak. Kalcium-szulfátot adunk a kén forrásaként, és hozzáadjuk a kalcium-karbonátot a pH-egyensúly fenntartásához. Az oszlop egy folyó, tó, kút stb..

Ezután az eszköznek napfény vagy mesterséges fény alatt néhány hétig vagy néhány hónapig kell érnie vagy inkubálnia. Ezután az oszlop stabilizálódik, és jól meghatározott mikro-élőhelyek jönnek létre. Minden egyes mikro-élőhelyben speciális mikroorganizmusokat fejlesztenek ki sajátos igényeiknek megfelelően.

Mi történik az oszlopban?

Az oszlop kolonizálására szolgáló első mikroorganizmusok elkezdik használni az oszlop elemeit, és gázokat és más anyagokat szabadítanak fel, amelyek gátolják vagy kedveznek más fajok fejlődésének..

Az idő múlásával a mikroorganizmusok és az abiotikus folyamatok aktivitása kémiai és környezeti gradienseket eredményez az oszlop mentén. Ennek köszönhetően különböző mikrobiológiai növekedési rések keletkeznek.

Ha ezt az oszlopot hetekig vagy hónapokig hagyjuk érlelni vagy napfényben vagy mesterséges fényben inkubálni, oxigén és szulfid gradiens képződik.

Ez lehetővé teszi egy strukturált mikrobiológiai rendszer kifejlesztését, amely sokféle mikro-élőhelyet tartalmaz. Ily módon az oszlopban minden olyan eljárást állítunk elő, amely lehetővé teszi a tápanyagciklusok karbantartását.

Az oszlop felső része a levegővel érintkezve az oxigén leggazdagabb lesz, ami lassan lefelé diffundál.

Ezzel párhuzamosan az oszlop alsó részén keletkezett termékek, a cellulóz és a hidrogén-szulfid lebomlási terméke, függőlegesen felfelé diffundálnak..

Winogradsky oszlop zónázása

Anaerob zóna

A mikrobiális metabolitok keletkezése és diffúziója a különböző kémiai gradiensek következtében a szervezetek csoportjainak eloszlásából ered..

Ez az eloszlás hasonló a természetben megállapítotthoz. Ily módon a Winogradsky oszlop a tavakban, a lagúnákban található vertikális mikrobiális eloszlást szimulálja.

Az oszlop alsó része teljesen oxigénmentes, és helyette hidrogén-szulfidot tartalmaz. Ezen a területen anaerob baktériumok, mint pl Clostridium Lebontják a cellulózot. Ennek a bomlási szerves savnak, alkoholoknak és hidrogénnek a termékét kapjuk.

A Clostridium például szulfát-redukáló fajok szubsztrátaként szolgálhat Desulfovib. Ezek viszont szulfátokat vagy egyéb részlegesen oxidált kéneket használnak.

Végső termékként hidrogén-szulfidot szabadítanak fel és felelősek a gáz magas koncentrációjáért az oszlop alján.

A szulfát-redukáló baktériumok jelenlétét az oszlopban sötét oszlopokként mutatjuk be az oszlop alján. Az alapsáv felett két sekély mélységű sáv jelenik meg, az alsó sávban előállított hidrogén-szulfidot használó fajokkal. Ezeket a két sávot anaerob fotoszintetikus baktériumok uralják.

Ezeknek a sávoknak a legalapvetőbb része a zöld kénbaktériumot tartalmazza (Chlorobium). A következő sávot a nemzetség lila kénbaktériumai uralják Cromatium. Az ilyen sávok közelében olyan baktériumok jelennek meg, amelyek csökkentik a vasat, például Gallionella,  bacilus vagy Pseudomonas.

Aerob terület

Kicsit tovább az oszlopban, oxigén kezd megjelenni, de nagyon alacsony koncentrációban. Ezt a területet mikroaerofilnek nevezik.

Itt a baktériumok Rhodospirillum és Rhodopseudomonas használja ki a rendelkezésre álló szűk oxigént. A hidrogén-szulfid gátolja ezen mikroaerofil baktériumok fejlődését.

Az aerob zóna két rétegre oszlik:

• Ezek közül a legalapvetőbbek a sár-víz felület által képviseltek.
• A legkülső zónát a vízoszlop képezi.

A sár-víz felületen a nemzetségbe tartozó baktériumok, mint pl Beggiatoa és Thiothrix. Ezek a baktériumok oxidálhatják a ként az alsó rétegekből.

Ezzel szemben a vízoszlopot nagyszámú organizmus gyarmatosítja, beleértve a cianobaktériumokat, a gombákat és a diatómákat..

alkalmazások

-A Winogradsky oszlopának több felhasználási területe van: a leggyakoribbak a következők:

-Vizsgálja meg a mikrobiális anyagcserét.

-Ökológiai öröklés tanulmányozása.

-Új baktériumok dúsítása vagy izolálása.

-Bioremediációs vizsgálatok.

-Biohidrogén előállítása.

-Tanulmányozza a környezeti tényezők hatásait a mikrobiális szerkezetre és a közösség dinamikájára és a kapcsolódó bakteriofágokra.

referenciák

1. D. Anderson, R.V. Hairston (1999). A Winogradsky oszlop és a biofilmek: modellek a tápanyag-kerékpározáshoz és az örökléshez egy ökoszisztémában. Az amerikai biológiai tanár.
2. D. Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). A Winogradsky oszlopok mikrobiális közösségének időbeli és térbeli eloszlása. PLOS ONE.
3. J. P. López (2008). A Winogradsky oszlop. Példa az alap mikrobiológiára egy középiskolai laboratóriumban. Eureka Magazin a tudományok oktatásáról és terjesztéséről.
4. Szergej Winogradsky Wikipédiában. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik.
5. M. L. Sousa, P.B. de Moraes, P.R.M. Lopes, R.N. Montagnolli, D.F. de Angelis, E.D. Bidoia (2012). A textilfestéket fotoelektrolitikusan kezeltük és Winogradsky oszlopokkal figyeltük. Környezetmérnöki tudomány.
6. Winogradsky oszlop. Wikipédiában. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik.