Winogradsky sütunu nedir ve ne için?



Winogradsky sütunu Farklı türdeki mikroorganizmaların yetiştirilmesinde kullanılan bir cihazdır. Rus mikrobiyolog Sergei Winogradsky tarafından yaratılmıştır. Mikroorganizmaların büyümesi kolon boyunca tabakalı biçimde olacaktır..

Tabakalaşma, her organizma grubunun beslenme ve çevresel gereksinimlerine dayanarak gerçekleştirilir. Bunun için cihaza farklı tipte besinler ve enerji kaynakları verilir..

Kolon, farklı gruplardaki mikroorganizmaların üreyeceği zenginleştirilmiş bir kültür ortamıdır. Birkaç hafta ile birkaç ay arasında sürebilen bir olgunlaşma döneminden sonra, bu mikroorganizmalar belirli mikro habitatlara yerleştirilecektir..

Oluşturulan mikro habitatlar, kullanılan materyale ve gelişmekte olan organizmalar arasındaki ilişkilere bağlı olacaktır..

indeks

  • 1 Sergey Winogradsky Kimdi??
  • 2 Winogradsky sütunu nedir??
  • 3 Sütunda ne olur??
  • 4 Winogradsky sütununun bölgeye ayrılması
    • 4.1 Anaerobik bölge
    • 4.2 Aerobik bölge
  • 5 kullanır
  • 6 Kaynakça

Sergei Winogradsky kimdi??

İsmini taşıyan sütunun yaratıcısı Sergey Winogradsky (1856-1953), Ukrayna'nın şu anki başkenti olan Kiev'de doğan bir Rus mikrobiyologuydu. Mikrobiyoloğa ek olarak, ekoloji ve toprak etütlerinde de uzmandı..

Sülfüre bağlı mikroorganizmalar ve azotun biyojeokimyasal süreçleri ile ilgili çalışmaları ona çok ün kazandı. Generaların arasında sayısız yeni mikroorganizmayı tanımladı. Nitrosomonas ve Nitrobacter. Aynı zamanda kemosentezin keşfi oldu..

Bu mikrobiyolog tarafından alınan saygın tanıma, Moskova Doğa Bilimleri Derneğinin onur üyesi olarak seçiliyor..

Ayrıca Fransız Bilimler Akademisi'nin bir üyesiydi. 1935'te Hollanda Kraliyet Sanat ve Bilimler Akademisi tarafından verilen Leeuwenhoek Madalyası aldı. Louis Pasteur tarafından, Pasteur Enstitüsü'nün Mikrobiyoloji Şefi olarak davet edildi..

Winogradsky sütunu nedir??

Bu cihaz, farklı malzemeler içeren bir cam silindir veya plastikten başka bir şey değildir. Silindir, kapasitesinin üçte birine kadar organik madde bakımından zengin çamur veya çamurla doldurulur..

Daha sonra, bir organik karbon kaynağı olarak hizmet edecek olan selüloz ve diğer herhangi bir organik madde eklenir. Kalsiyum sülfat bir kükürt kaynağı olarak eklenir ve pH dengesini korumak için kalsiyum karbonat eklenir. Sütun bir nehir, göl, kuyu vb. Su ile tamamlanır..

Cihaz daha sonra birkaç hafta ila birkaç ay süreyle olgunlaşmalı veya güneş ışığı altında veya yapay ışık altında inkübe edilmelidir. Bu süreden sonra sütun stabilize olur ve iyi tanımlanmış mikro habitatlar kurulur. Her mikro habitatta, kendi gereksinimlerine göre spesifik mikroorganizmalar geliştirilecektir..

Sütunda ne olur?

Kolonu kolonize eden ilk mikroorganizmalar kolonun elementlerini kullanmaya ve diğer türlerin gelişimini engelleyen veya destekleyen gazları ve diğer maddeleri salmaya başlayacaktır..

Zaman geçtikçe, mikroorganizmaların ve abiyotik işlemlerin aktivitesi sütun boyunca kimyasal ve çevresel degradeler üretecektir. Bu sayede mikrobiyal büyüme için çeşitli nişler üretilecektir..

Bu sütunun haftalarca veya aylarca olgunlaşmasına veya güneş ışığı altında veya yapay ışık altında inkübe edilmesine izin verilerek, oksijen ve sülfür gradyanları oluşur..

Bu, çok çeşitli mikro habitatlara sahip yapılandırılmış bir mikrobiyal ekosistemin gelişmesini sağlar. Bu şekilde, besin döngülerinin bakımını sağlayan tüm işlemler kolonda üretilir..

Kolonun üst kısmı, hava ile temas halinde, yavaşça aşağıya doğru yayılacak olan oksijen bakımından en zengin olacak.

Paralel olarak, selüloz ve hidrojen sülfitin ayrışmasının ürünü olan kolonun alt kısmında üretilen ürünler, dikey olarak yukarı doğru yayılacaktır..

Winogradsky sütun bölgelemesi

Anaerobik bölge

Mikrobiyal metabolitlerin oluşumu ve difüzyonu, farklı kimyasal gradyanlar nedeniyle, organizma gruplarının gereksinimlerine göre dağılımını sağlar.

Bu dağılım, doğada kurulana benzer. Bu şekilde, Winogradsky sütunu, göllerde, lagünlerde, diğerlerinde bulunan dikey mikrobiyal dağılımını simüle eder.

Kolonun alt kısmı tamamen oksijensizdir ve bunun yerine hidrojen sülfür bakımından zengindir. Bu alanda, anaerobik bakteri gibi Clostridium Selülozu bozun. Bu bozunumun ürünü organik asitler, alkoller ve hidrojen elde edilir.

Tarafından üretilen metabolitler Clostridium örneğin sülfat indirgeyen türler için bir substrat olarak işlev görür Desulfovıbrıo. Bunlar, sırasıyla, sülfatlar veya diğer kısmen oksitlenmiş sülfür formlarını kullanır..

Son bir ürün olarak, hidrojen sülfür salgılarlar ve kolonun tabanındaki bu gazın yüksek konsantrasyonlarından sorumludurlar..

Kolondaki sülfat indirgeyen bakterilerin varlığı, kolonun tabanında koyu renkli alanlar olarak gösterilmiştir. Bazal bandın üstünde, alt bantta üretilen hidrojen sülfürü kullanan türlerle birlikte, iki sığ derinlikte bant görünür. Bu iki gruba anaerobik fotosentetik bakteri hakimdir..

Bu bantların en bazal'ı yeşil kükürt bakterilerini içerir (Chlorobıum). Bir sonraki grup, cinsin mor kükürt bakterileri tarafından domine edilir Cromatium. Bu bantların yakınında, örneğin demiri azaltan bakteriler görülür. Gallionella,  basil veya Pseudomonas.

Aerobik alanı

Sütunda biraz daha ileride, oksijen görünmeye başlar, fakat çok düşük konsantrasyonlarda. Bu bölgeye mikroaerofilik denir.

Burada, bakteri gibi Rhodospirillum ve Rhodopseudomonas mevcut olan az bulunan oksijenden yararlanın. Hidrojen sülfit bu mikroaerofilik bakterilerin gelişimini engeller.

Aerobik bölge iki katmana ayrılmıştır:

  • Çamur suyu arayüzü ile temsil edilen en bazal.
  • En dıştaki bölge, su sütunu tarafından oluşturulur..

Çamur-su arayüzünde, cinslerin bakterileri Beggiatoa ve Thiothrix. Bu bakteriler kükürtü alt tabakalardan okside edebilir.

Öte yandan, su sütunu siyanobakteriler, mantarlar ve diatomlar dahil olmak üzere çok çeşitli organizmalar tarafından kolonize edilir..

uygulamaları

-Winogradsky sütununun en sık kullanılanlar arasında birkaç kullanımı vardır:

-Mikrobiyal metabolik çeşitliliği araştırmak.

-Ekolojik başarıları inceleyin.

-Yeni bakterilerin zenginleştirilmesi veya izolasyonu.

-Biyoremediasyon analizleri.

-Biyohidrojen üretimi.

-Çevresel faktörlerin mikrobiyal yapı ve topluluk dinamikleri ve ilişkili bakteriyofajlara etkilerini incelemek.

referanslar

  1. D.C. Anderson, R.V. Hairston (1999). Winogradsky kolonu ve biyofilmler: bir ekosistemde besin döngüsü ve art arda öğretilmesi için modeller. Amerikan Biyoloji Öğretmeni.
  2. DJ Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Winogradsky kolonlarının mikrobiyal topluluğunun zamansal ve mekansal dağılımı. PLOS BİR.
  3. J.P. López (2008). Winogradsky Sütunu. Bir ortaokul laboratuvarında temel mikrobiyoloji örneği. Eureka Dergisi, Fen Bilgisi Öğretimi ve Yayılması.
  4. Sergei Winogradsky Wikipedia'da. En.wikipedia.org sitesinden alındı.
  5. M.L. , Sousa, P.B. de Moraes, P.R.M. Lopes, R.N. Montagnolli, D.F. de Angelis, E.D. Bidoia (2012). Tekstil boyası fotoelektrik işlem görmüş ve Winogradsky kolonlarıyla izlenmiştir. Çevre Mühendisliği Bilimi.
  6. Winogradsky sütunu. Wikipedia'da. En.wikipedia.org sitesinden alındı.