kolom winogradsky adalah suatu alat yang digunakan untuk budidaya berbagai jenis mikroorganisme. Itu dibuat oleh ahli mikrobiologi Rusia Sergei Winogradsky. Pertumbuhan mikroorganisme akan bertingkat di seluruh kolom.
Stratifikasi dilakukan berdasarkan kebutuhan nutrisi dan lingkungan setiap kelompok organisme. Untuk ini, berbagai jenis nutrisi dan sumber energi dipasok ke perangkat.
kolom Winogradsky. Diambil dan diedit dari: UPVD-BioEcoL3-2010 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) atau GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl. html)], dari Wikimedia Commons.
Kolom adalah media kultur yang diperkaya, di mana mikroorganisme dari kelompok yang berbeda akan tumbuh. Setelah periode pematangan yang dapat berlangsung dari beberapa minggu hingga beberapa bulan, mikroorganisme ini akan tersedia di mikrohabitat tertentu.
Habitat mikro yang terbentuk akan tergantung pada bahan yang digunakan dan hubungan timbal balik antara organisme yang berkembang.
Indeks artikel
Siapa Sergei Winogradsky?
Sergey Winogradsky (1856-1953), pencipta kolom yang menyandang namanya, adalah seorang ahli mikrobiologi Rusia yang lahir di Kiev, ibu kota Ukraina saat ini. Selain sebagai ahli mikrobiologi, ia juga ahli dalam studi ekologi dan tanah.
Karyanya dengan mikroorganisme yang bergantung pada sulfur dan proses biogeokimia nitrogen membuatnya sangat terkenal. Dia menggambarkan banyak mikroorganisme baru, termasuk genus Nitrosomona dan Nitrobacter . Dia juga penemu kemosintesis.
Di antara banyak pengakuan yang diterima oleh ahli mikrobiologi ini adalah dinobatkan sebagai anggota kehormatan Masyarakat Ilmu Pengetahuan Alam Moskow.
Dia juga anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis. Pada tahun 1935 ia menerima Medali Leeuwenhoek, sebuah pengakuan yang diberikan oleh Akademi Seni dan Sains Kingdom Belanda. Dia diundang oleh Louis Pasteur sendiri untuk menjadi Kepala Mikrobiologi di Institut Pasteur.
Apa itu kolom Winogradsky?
Perangkat ini tidak lebih dari gelas atau silinder plastik yang berisi bahan yang berbeda. Silinder diisi dengan sepertiga dari kapasitas dengan lumpur atau lumpur kaya organik materi .
Selanjutnya, selulosa dan bahan organik lainnya ditambahkan, yang akan berfungsi sebagai sumber karbon organik. Sebagai sumber belerang, kalsium sulfat ditambahkan dan kalsium karbonat ditambahkan untuk menjaga keseimbangan pH. Kolom dilengkapi dengan air dari sungai, danau, sumur, dll.
Perangkat kemudian harus dimatangkan atau diinkubasi di bawah sinar matahari atau cahaya buatan untuk jangka waktu beberapa minggu hingga beberapa bulan. Setelah waktu itu, tulang belakang menjadi stabil dan habitat mikro yang jelas terbentuk. Di setiap mikrohabitat, mikroorganisme tertentu akan berkembang sesuai dengan kebutuhan khusus mereka.
Apa yang terjadi di tulang belakang?
Mikroorganisme pertama yang menjajah kolom akan mulai menggunakan unsur kolom dan melepaskan gas dan zat lain yang akan menghambat atau mendukung perkembangan spesies lain.
Seiring berjalannya waktu, aktivitas mikroorganisme dan proses abiotik akan menghasilkan gradien kimia dan lingkungan di seluruh kolom. Berkat ini, berbagai relung untuk pertumbuhan mikroba akan dihasilkan.
Dengan membiarkan kolom ini matang atau menetas di bawah sinar matahari atau cahaya buatan selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan, gradien oksigen dan sulfida terbentuk.
Hal ini memungkinkan pengembangan ekosistem mikroba terstruktur dengan berbagai macam habitat mikro. Dengan cara ini, semua proses yang memungkinkan pemeliharaan siklus nutrisi terjadi di kolom.
Area atas kolom, yang bersentuhan dengan udara, akan menjadi yang paling kaya oksigen, yang perlahan-lahan akan berdifusi ke bawah.
Pada saat yang sama, produk yang dihasilkan di bagian bawah kolom, produk degradasi selulosa dan hidrogen sulfida, akan berdifusi vertikal ke atas.
Zonasi kolom Winogradsky
Zona anaerobik
Generasi dan difusi metabolit mikroba, karena gradien kimia yang beragam, berasal dari distribusi kelompok organisme sesuai dengan kebutuhan mereka.
Distribusi ini mirip dengan yang terbentuk di alam. Dengan cara ini, kolom Winogradsky mensimulasikan distribusi mikroba vertikal yang ditemukan di danau, laguna, dan lainnya.
Bagian bawah kolom sama sekali tidak mengandung oksigen dan kaya akan hidrogen sulfida. Di daerah ini, bakteri anaerob seperti Clostridium mendegradasi selulosa. Produk dari degradasi asam organik, alkohol dan hidrogen diperoleh.
Metabolit yang dihasilkan oleh Clostridium berfungsi sebagai substrat untuk spesies pereduksi sulfat, misalnya Desulfovibrio . Ini, pada gilirannya, menggunakan sulfat atau bentuk lain dari belerang yang teroksidasi sebagian.
Sebagai produk akhir, mereka melepaskan hidrogen sulfida dan bertanggung jawab atas konsentrasi tinggi gas ini di dasar kolom.
Kehadiran bakteri pereduksi sulfat pada kolom ditunjukkan sebagai area gelap di dasar kolom. Di atas pita basal, dua pita dangkal muncul, dengan spesies menggunakan hidrogen sulfida yang diproduksi di pita bawah. Kedua pita ini didominasi oleh bakteri fotosintetik anaerobik.
Bagian paling dasar dari pita ini mengandung bakteri belerang hijau ( Chlorobium ). Pita berikutnya didominasi oleh bakteri belerang ungu dari genus Chromatium . Di dekat pita ini, bakteri yang mereduksi zat besi muncul, seperti Gallionella, Bacillus atau Pseudomonas .
Bakteri hijau belerang (Chlorobiaceae) di bagian bawah kolom Winogradsky. Foto dari: kOchstudiO, Mikrobiologie Praktikum Universität Kassel März 2007. Diambil dan diedit dari: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Green_d_winogradsky.jpg.
Zona aerobik
Sedikit lebih jauh ke atas kolom, oksigen mulai muncul, tetapi dalam konsentrasi yang sangat rendah. Daerah ini disebut mikroaerofilik.
Di sini, bakteri seperti Rhodospirillum dan Rhodopseudomonas memanfaatkan ketersediaan oksigen yang langka. Hidrogen sulfida menghambat pertumbuhan bakteri mikroaerofilik ini.
Zona aerobik dibagi menjadi dua lapisan:
- Yang paling dasar dari mereka, diwakili oleh antarmuka lumpur-air.
- Daerah terluar terdiri dari kolom air.
Bakteri dari genus seperti Beggiatoa dan Thiothrix berkembang pada antarmuka lumpur-air . Bakteri ini dapat mengoksidasi belerang yang berasal dari lapisan bawah.
Kolom air, pada bagiannya, dijajah oleh keragaman besar organisme, termasuk cyanobacteria, jamur dan diatom.
Kegunaan
-Kolom Winogradsky memiliki berbagai kegunaan, di antara yang paling sering adalah:
-Menyelidiki keragaman metabolisme mikroba.
-Studi suksesi ekologi.
-Pengayaan atau isolasi bakteri baru.
-Uji bioremediasi.
-Pembuatan biohidrogen.
-Studi pengaruh faktor lingkungan pada struktur dan dinamika komunitas mikroba dan bakteriofag terkait.
Referensi
- DC Anderson, RV Hairston (1999). Kolom & biofilm Winogradsky: caral untuk mengajarkan siklus & suksesi nutrisi dalam suatu ekosistem. Guru Biologi Amerika.
- DJ Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Distribusi temporal dan spasial komunitas mikroba kolom Winogradsky. PLO SATU.
- JP López (2008). Kolom Winogradsky. Contoh mikrobiologi dasar di laboratorium pendidikan menengah. Majalah Eureka tentang Pengajaran dan Diseminasi Sains.
- Sergei Winogradsky. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
- ML de Sousa, PB de Moraes, PRM Lopes, RN Montagnolli, DF de Angelis, ED Bidoia (2012). Pewarna tekstil diperlakukan secara fotoelektrolitik dan dipantau oleh kolom Winogradsky. Ilmu Teknik Lingkungan.
- kolom Winogradsky. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
