Coluna Winogradsky - Winogradsky column
A coluna Winogradsky é um dispositivo simples para cultivar uma grande diversidade de microorganismos . Inventado na década de 1880 por Sergei Winogradsky , o dispositivo é uma coluna de lama de lagoa e água misturada com uma fonte de carbono, como jornal (contendo celulose ), marshmallows enegrecidos ou cascas de ovos (contendo carbonato de cálcio ) e uma fonte de enxofre , como gesso ( sulfato de cálcio ) ou gema de ovo. Incubar a coluna à luz do sol por meses resulta em um gradiente aeróbio / anaeróbio , bem como um gradiente de sulfeto. Esses dois gradientes promovem o crescimento de diferentes microrganismos, como Clostridium , Desulfovibrio , Chlorobium , Chromatium , Rhodomicrobium e Beggiatoa , bem como muitas outras espécies de bactérias, cianobactérias e algas.
A coluna fornece vários gradientes, dependendo dos nutrientes aditivos, a partir dos quais a variedade dos organismos mencionados pode crescer. A fase aeróbia da água e lama anaeróbia ou fase do solo são uma dessas diferenças. Por causa da baixa solubilidade do oxigênio na água, a água rapidamente se torna anóxica em relação à interface da lama e da água. Os fototróficos anaeróbios ainda estão presentes em grande parte na fase lama, e ainda há capacidade de criação de biofilme e expansão de colônia, como mostrado nas imagens à direita. Algas e outros fototróficos aeróbios estão presentes ao longo da superfície e água da metade superior das colunas.
Construção
A coluna é uma mistura grosseira de ingredientes - medições exatas não são críticas. Um copo alto (30 cm de comprimento,> 5 cm de largura) é preenchido com um terço da lama do tanque, omitindo quaisquer gravetos, detritos e bolhas de ar. A suplementação de ~ 0,25% p / p de carbonato de cálcio e ~ 0,50% p / p de sulfato de cálcio ou sulfato de sódio é necessária (casca de ovo moída e gema de ovo, respectivamente, são ricas nesses minerais), misturado com algum jornal picado, papel de filtro ou feno ( para celulose). Uma camada anaeróbica adicional, desta vez de lama não suplementada, enche o recipiente até dois terços. Alternativamente, alguns procedimentos requerem o uso de areia para a camada acima do sedimento enriquecido para permitir uma observação e amostragem mais fáceis das populações resultantes. Isso é seguido pela água do tanque para saturar a lama (ou areia) e ocupar metade do volume restante. A coluna é vedada hermeticamente para evitar a evaporação da água e incubada por vários meses sob forte luz natural.
Depois que a coluna é bem selada, as bactérias anaeróbias se desenvolvem primeiro, incluindo Clostridium spp. Essas bactérias anaeróbias vão consumir a celulose como fonte de energia. Assim que isso começa, eles criam CO 2, que é usado por outras bactérias e, assim, o ciclo começa. Eventualmente, camadas coloridas de diferentes bactérias aparecerão na coluna. Na parte inferior da coluna haverá uma zona dominada por H 2 S anaeróbica preta com bactérias redutoras de enxofre, a camada acima será uma bactéria anaeróbia fotossintética de enxofre verde, então a camada será roxa que é uma bactéria anaeróbia de enxofre, seguida por outra coluna de anaeróbia roxa bactérias sem enxofre e no topo haverá uma camada de cianobactérias que são bactérias oxidantes de enxofre. Esta camada superior de bactérias aeróbias, produz O 2, que realimenta a coluna criando novas reações.
Embora a coluna Winogradsky seja uma excelente ferramenta para ver comunidades inteiras de bactérias, ela não permite ver as densidades ou colônias bacterianas individuais. Também leva muito tempo para completar seu ciclo. No entanto, sua importância na microbiologia ambiental não deve ser negligenciada e ainda é uma excelente ferramenta para determinar as principais comunidades bacterianas em uma amostra.