Untuk apa kolom Winogradsky dan untuk apa?



itu Kolom Winogradsky Ini adalah alat yang digunakan untuk budidaya berbagai jenis mikroorganisme. Itu diciptakan oleh ahli mikrobiologi Rusia Sergei Winogradsky. Pertumbuhan mikroorganisme akan berada dalam bentuk stratifikasi di sepanjang kolom.

Stratifikasi dilakukan berdasarkan kebutuhan nutrisi dan lingkungan masing-masing kelompok organisme. Untuk ini, berbagai jenis nutrisi dan sumber energi dipasok ke perangkat.

Kolom adalah media kultur yang diperkaya, di mana mikroorganisme dari berbagai kelompok akan tumbuh. Setelah periode pematangan yang dapat berlangsung antara beberapa minggu dan beberapa bulan, mikroorganisme ini akan ditempatkan di mikrohabitat khusus.

Mikrohabitat yang dibuat akan tergantung pada bahan yang digunakan dan keterkaitan antara organisme yang berkembang.

Indeks

  • 1 Siapa itu Sergey Winogradsky?
  • 2 Apa itu kolom Winogradsky??
  • 3 Apa yang terjadi di kolom?
  • 4 Zonasi kolom Winogradsky
    • 4.1 Zona anaerob
    • 4.2 Zona aerobik
  • 5 Penggunaan
  • 6 Referensi

Siapa itu Sergei Winogradsky?

Sergey Winogradsky (1856-1953), pencipta kolom yang menyandang namanya, adalah seorang ahli mikrobiologi Rusia yang lahir di Kiev, ibukota Ukraina saat ini. Selain ahli mikrobiologi, ia juga ahli dalam studi ekologi dan tanah.

Karyanya dengan mikroorganisme yang bergantung pada belerang dan proses biogeokimia nitrogen membuatnya terkenal. Dia menggambarkan banyak mikroorganisme baru, di antaranya, genera Nitrosomone dan Nitrobacter. Dia juga penemu kemosintesis.

Di antara banyak pengakuan yang diterima oleh ahli mikrobiologi ini dinobatkan sebagai anggota kehormatan Masyarakat Ilmu Pengetahuan Alam Moskow.

Dia juga anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis. Dia menerima Medali Leeuwenhoek pada tahun 1935, pengakuan yang diberikan oleh Akademi Seni dan Sains Kerajaan Belanda. Dia diundang oleh Louis Pasteur sendiri untuk menjadi Kepala Mikrobiologi dari Institut Pasteur.

Apa kolom Winogradsky??

Perangkat ini tidak lebih dari silinder kaca atau plastik yang mengandung bahan berbeda. Silinder diisi hingga sepertiga dari kapasitasnya dengan lumpur atau lumpur yang kaya akan bahan organik.

Selanjutnya, selulosa dan bahan organik lainnya ditambahkan, yang akan berfungsi sebagai sumber karbon organik. Kalsium sulfat ditambahkan sebagai sumber sulfur dan kalsium karbonat ditambahkan untuk menjaga keseimbangan pH. Kolom dilengkapi dengan air dari sungai, danau, sumur, dll..

Perangkat kemudian harus matang atau diinkubasi di bawah sinar matahari atau cahaya buatan selama beberapa minggu hingga beberapa bulan. Setelah waktu itu, kolom stabil dan mikro-habitat yang terdefinisi dengan baik terbentuk. Di setiap microhabitat, mikroorganisme spesifik akan dikembangkan sesuai dengan kebutuhan khusus mereka.

Apa yang terjadi di kolom?

Mikroorganisme pertama yang menjajah kolom akan mulai menggunakan unsur-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 sepanjang kolom. Berkat ini, berbagai relung untuk pertumbuhan mikroba akan dihasilkan.

Dengan membiarkan kolom ini matang atau diinkubasi 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 beragam mikrohabitat. Dengan cara ini, semua proses yang memungkinkan pemeliharaan siklus nutrisi diproduksi di kolom.

Bagian atas kolom, yang bersentuhan dengan udara, akan menjadi yang terkaya oksigen, yang perlahan-lahan akan berdifusi ke bawah.

Secara paralel, produk yang dihasilkan di bagian bawah kolom, produk degradasi selulosa dan hidrogen sulfida, akan berdifusi secara vertikal ke atas..

Zonasi kolom Winogradsky

Zona anaerob

Pembentukan dan difusi metabolit mikroba, karena gradien kimia yang berbeda, berasal dari distribusi kelompok organisme sesuai dengan kebutuhan mereka.

Distribusi ini mirip dengan yang didirikan di alam. Dengan cara ini, kolom Winogradsky mensimulasikan distribusi mikroba vertikal yang ditemukan di danau, laguna, antara lain.

Bagian bawah kolom sepenuhnya bebas oksigen dan, sebaliknya, kaya akan hidrogen sulfida. Di daerah ini, bakteri anaerob seperti Clostridium Turunkan selulosa. Produk dari asam organik, alkohol, dan hidrogen degradasi ini diperoleh.

Metabolit diproduksi oleh Clostridium berfungsi sebagai substrat untuk spesies pereduksi sulfat, misalnya Desulfovibrio. Ini, pada gilirannya, menggunakan sulfat atau bentuk lain dari sulfur yang teroksidasi sebagian.

Sebagai produk akhir mereka melepaskan hidrogen sulfida dan bertanggung jawab atas konsentrasi tinggi dari gas itu di dasar kolom.

Kehadiran bakteri pereduksi sulfat dalam kolom ditunjukkan sebagai area gelap di dasar kolom. Di atas pita dasar muncul dua pita dengan kedalaman dangkal, dengan spesies yang menggunakan hidrogen sulfida yang diproduksi di pita bawah. Kedua pita ini didominasi oleh bakteri fotosintesis anaerob.

Bagian paling dasar dari pita-pita ini mengandung bakteri sulfur hijau (Klorobium). Pita selanjutnya didominasi oleh bakteri belerang ungu dari genus Kromatium. Di dekat pita ini, muncul bakteri yang mengurangi zat besi, seperti Gallionella,  Bacillus o Pseudomonas.

Area aerobik

Sedikit lebih jauh di kolom, oksigen mulai muncul, tetapi dalam konsentrasi yang sangat rendah. Daerah ini disebut mikroaerofilik.

Di sini, bakteri suka Rhodospirillum dan Rhodopseudomonas manfaatkan oksigen langka yang tersedia. Hidrogen sulfida menghambat perkembangan bakteri mikroaerofilik ini.

Zona aerobik dibagi menjadi dua lapisan:

  • Yang paling basal dari mereka, diwakili oleh antarmuka lumpur-air.
  • Zona terluar dibentuk oleh kolom air.

Dalam antarmuka lumpur-air, bakteri seperti genera Beggiatoa dan Thiothrix. Bakteri ini dapat mengoksidasi belerang dari lapisan bawah.

Kolom air, di sisi lain, dijajah oleh beragam organisme, termasuk cyanobacteria, jamur dan diatom.

Penggunaan

-Kolom Winogradsky memiliki beberapa kegunaan, di antara yang paling sering adalah:

-Selidiki keanekaragaman metabolisme mikroba.

-Pelajari suksesi ekologis.

-Pengayaan atau isolasi bakteri baru.

-Tes bioremediasi.

-Generasi biohidrogen.

-Mempelajari pengaruh faktor lingkungan terhadap struktur mikroba dan dinamika komunitas dan bakteriofag terkait.

Referensi

  1. D.C. Anderson, R.V. Hairston (1999). Kolom Winogradsky & biofilm: model untuk mengajarkan siklus nutrisi & suksesi dalam suatu ekosistem. Guru Biologi Amerika.
  2. D. J. Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Distribusi temporal dan spasial komunitas mikroba kolom Winogradsky. PLOS ONE.
  3. J.P. López (2008). Kolom Winogradsky. Contoh mikrobiologi dasar di laboratorium sekolah menengah. Majalah Eureka tentang Pengajaran dan Penyebaran Ilmu Pengetahuan.
  4. Sergei Winogradsky Di Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org.
  5. M.L. dari Sousa, P.B. de Moraes, P.R.M. Lopes, R.N. Montagnolli, D.F. de Angelis, E.D. Bidoia (2012). Pewarna tekstil diperlakukan secara fotoelektrolitik dan dipantau oleh kolom Winogradsky. Ilmu Teknik Lingkungan.
  6. Kolom Winogradsky. Di Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org.