Kas yra „Winogradsky“ stulpelis ir kas tai yra?

The „Winogradsky“ stulpelis Tai aparatas, naudojamas įvairių tipų mikroorganizmų auginimui. Jį sukūrė Rusijos mikrobiologas Sergejus Winogradsky. Mikroorganizmų augimas išilgai stulpelio.

Stratifikacija atliekama remiantis kiekvienos organizmų grupės mitybos ir aplinkosaugos reikalavimais. Tam įrenginiui tiekiami skirtingi maistinių medžiagų ir energijos šaltinių tipai.

Kolonėlė yra praturtinta kultūros terpė, kurioje auga įvairių grupių mikroorganizmai. Po brandinimo laikotarpio, kuris gali trukti nuo kelių savaičių iki kelių mėnesių, šie mikroorganizmai bus dedami į konkrečias mikroorganizmų buveines.

Sukurtos mikrobiotinės buveinės priklausys nuo naudojamos medžiagos ir su tuo susijusių organizmų sąveikos.

Indeksas

• 1 Kas buvo Sergejus Winogradsky?
• 2 Kas yra „Winogradsky“ stulpelis??
• 3 Kas atsitinka stulpelyje?
• 4 Winogradsky stulpelio zonavimas
  • 4.1 Anaerobinė zona
  • 4.2 Aerobinė zona
• 5 Naudojimas
• 6 Nuorodos

Kas buvo Sergejus Winogradsky?

Sergejus Winogradskis (1856-1953), jo vardo stulpelio kūrėjas, buvo Rusijos mikrobiologas, gimęs Kijeve, dabartinis Ukrainos sostinė. Be mikrobiologo, jis taip pat buvo ekologijos ir dirvožemio tyrimo ekspertas.

Jo darbas su mikroorganizmais, priklausomais nuo sieros, ir biogeocheminiai azoto procesai davė jam puikią reputaciją. Jis apibūdino daugybę naujų mikroorganizmų, tarp jų ir genčių Nitrosomonas ir Nitrobacter. Jis taip pat buvo chemosintezės atradėjas.

Tarp daugelio šio mikrobiologo pripažinimų yra pavadintas Maskvos gamtos mokslų draugijos garbės nariu.

Jis taip pat buvo Prancūzijos mokslų akademijos narys. 1935 m. Jis gavo Leeuwenhoek medalį, kurį pripažino Karaliaus Olandijos menų ir mokslų akademija. Louis Pasteur jį pakvietė tapti Pasteur instituto mikrobiologijos viršininku.

Kas yra Winogradsky stulpelis??

Šis prietaisas yra tik stiklo ar plastiko cilindras, turintis skirtingų medžiagų. Cilindras yra užpildytas iki trečdalio savo talpos su purvu ar purvu, turinčiu daug organinių medžiagų.

Vėliau pridedama celiuliozė ir kitos organinės medžiagos, kurios bus organinės anglies šaltinis. Kalcio sulfatas yra pridedamas kaip sieros šaltinis ir pridedamas kalcio karbonatas, kad būtų išlaikytas pH balansas. Stulpelis pildomas vandeniu iš upės, ežero, šulinio ir tt.

Tada prietaisas turi būti subrendęs arba inkubuojamas saulės šviesoje arba dirbtinėje šviesoje keletą savaičių iki kelių mėnesių. Po to stulpelis stabilizuojasi ir sukuriamos gerai apibrėžtos mikroelementai. Kiekvienoje mikrobiotacijoje specifiniai mikroorganizmai bus sukurti pagal jų konkrečius reikalavimus.

Kas atsitinka stulpelyje?

Pirmieji kolonizuojantys mikroorganizmai pradės naudoti kolonos elementus ir išskirti dujas ir kitas medžiagas, kurios slopins ar skatins kitų rūšių vystymąsi..

Laikui bėgant mikroorganizmų ir abiotinių procesų aktyvumas sukels cheminius ir aplinkos gradientus išilgai stulpelio. Dėl to bus sukurtos įvairios mikrobų augimo nišos.

Leidžiant šią kolonėlę brandinti arba inkubuoti saulėje ar dirbtinėje šviesoje savaites ar mėnesius, susidaro deguonies ir sulfido gradientai.

Tai leidžia sukurti struktūrizuotą mikrobiologinę ekosistemą, kurioje yra labai daug mikroelementų. Tokiu būdu stulpelyje gaminami visi procesai, leidžiantys palaikyti maistinių medžiagų ciklus.

Viršutinė kolonos dalis, sąlytyje su oru, bus turtingiausia deguonimi, kuri lėtai išsklaidys žemyn.

Tuo pačiu metu produktai, susidarę apatinėje kolonėlės dalyje, celiuliozės ir vandenilio sulfido skilimo produktas, išsklaidys vertikaliai aukštyn.

Winogradsky kolonėlės zonavimas

Anaerobinė zona

Mikrobinių metabolitų susidarymas ir difuzija dėl skirtingų cheminių gradientų lemia organizmų grupių pasiskirstymą pagal jų poreikius.

Šis pasiskirstymas yra panašus į pobūdį. Tokiu būdu „Winogradsky“ skiltyje, be kita ko, imituojamas vertikalus mikrobų pasiskirstymas ežeruose, lagūnose.

Apatinė kolonėlės dalis yra visiškai be deguonies ir yra gausu vandenilio sulfido. Šioje srityje anaerobinės bakterijos, pvz Clostridium Išskaidyti celiuliozę. Gaunami šių skilimo organinių rūgščių, alkoholių ir vandenilio produktai.

Metabolitai, kuriuos gamina Clostridium tarnauti kaip sulfato redukuojančių rūšių substratas Desulfovibrio. Jie savo ruožtu naudoja sulfatus arba kitas iš dalies oksiduotos sieros formas.

Kaip galutinį produktą jie išskiria vandenilio sulfidą ir yra atsakingi už dideles šios dujų koncentracijas kolonos pagrinde.

Kolonėlės pagrinde esančios sulfato redukuojančios bakterijos yra rodomos kaip tamsios vietos. Virš bazinės juostos atsiranda dvi seklių gylio juostos, kurių rūšys naudoja žemesnėje juostoje pagamintą vandenilio sulfidą. Šiose dviejose juostose dominuoja anaerobinės fotosintetinės bakterijos.

Daugiausia šių juostų yra žalios sieros bakterijos (Chlorobiumas). Kitoje juostoje dominuoja genties violetinės sieros bakterijos Cromatium. Šalia šių juostų atsiranda bakterijų, kurios mažina geležį, pvz Gallionella,  Bacillus o Pseudomonas.

Aerobinė sritis

Šiek tiek toliau į kolonėlę atsiranda deguonis, bet labai maža koncentracija. Ši sritis vadinama mikroaerofija.

Čia patinka bakterijos Rhodospirillum ir Rhodopseudomonas pasinaudokite ribotu deguonimi. Vandenilio sulfidas slopina šių mikroaerofilinių bakterijų vystymąsi.

Aerobinė zona suskirstyta į du sluoksnius:

• Labiausiai bazinis jų, atstovaujamas purvo ir vandens sąsaja.
• Atokiausią zoną sudaro vandens kolona.

Purvo ir vandens sąsajoje genčių bakterijos, pvz Beggiatoa ir Thiotrix. Šios bakterijos gali oksiduoti sierą iš apatinių sluoksnių.

Kita vertus, vandens stulpelis yra kolonizuotas didelės įvairovės organizmais, įskaitant cianobakterijas, grybus ir diatomus.

Naudojimas

-„Winogradsky“ stulpelyje yra keli naudojimo būdai, tarp jų dažniausiai yra:

-Ištirti mikrobų metabolinę įvairovę.

-Ištirti ekologinius paveldėjimus.

-Naujų bakterijų sodrinimas arba izoliavimas.

-Bioremediacijos tyrimai.

-Bio-vandenilio gamyba.

-Ištirti aplinkos veiksnių įtaką mikrobų struktūrai ir bendruomenės dinamikai bei susijusiems bakteriofagams.

Nuorodos

1. D.C. Anderson, R.V. Hairston (1999). „Winogradsky“ stulpelis ir biofilmai: modeliai, skirti ekologinės sistemos maistinių medžiagų dviračių ir paveldėjimo mokymui. Amerikos biologijos mokytojas.
2. D.J. Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Laiko ir erdvinis Winogradsky kolonų mikrobų bendruomenės pasiskirstymas. PLOS ONE.
3. J.P. López (2008). „Winogradsky“ stulpelis. Pagrindinės mikrobiologijos pavyzdys vidurinės mokyklos laboratorijoje. „Eureka“ žurnalas apie mokslų mokymą ir sklaidą.
4. Sergejus Winogradsky Vikipedijoje. Gauta iš en.wikipedia.org.
5. M.L. iš Sousa, P.B. de Moraes, P.R.M. Lopes, R.N. Montagnolli, D.F. de Angelis, E.D. Bidoia (2012). Tekstilės dažai apdoroti fotoelektrolitiniu būdu ir stebimi Winogradsky kolonomis. Aplinkos inžinerijos mokslai.
6. „Winogradsky“ stulpelis. Vikipedijoje. Gauta iš en.wikipedia.org.