Columna Widrasky

Artículo / Article

“ESTUDIO DE LA COLUMNA DE WINOGRADSKY”

“ESTUDIO DE LA COLUMNA DE WINOGRADSKY”

ABELARDO DANIEL QUISPE PAITÁN

Estudiantes, Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad Continental –Huancayo

RESUMEN

La Columna de Winogradsky es un ecosistema anóxico en miniatura que puede usarse como suministro a largo plazo de bacterias para cultivos de enriquecimiento. Este estudio demuestra como los microorganismos ocupan microespacios altamente específicos de acuerdo con sus tolerancias medioambientales y sus necesidades vitales. Entre dos y cuatro semanas después de su instalación en el Laboratorio de Microbiología, la columna debe estabilizarse en tres ambientes básicos distintos en los que se desarrollarán comunidades bacterianas específicas en función de sus requisitos medioambientales. En la zona inferior de lodos se desarrollan organismos que desarrollan procesos fermentativos que producen alcohol y ácidos grasos como subproductos de su metabolismo. Estos productos de desecho son a su vez el sustrato para el desarrollo de bacterias reductoras de sulfato. Como resultado se liberan sulfuros que difunden a la zona superior oxigenada creando un gradiente en el que se desarrollan bacterias fotosintéticas que utilizan el azufre. Por encima de esta zona pueden desarrollarse las bacterias púrpura que no utilizan el azufre. Cianobacterias y algas crecen en la parte superior y liberan oxígeno que mantiene aerobia esta zona.

Palabras clave: Winogradsky, ecosistema, microorganismos, bacterias.

ABSTRACT

La Columna de Winogradsky es un ecosistema anóxico en miniatura que puede usarse como suministro a largo plazo de bacterias para cultivos de enriquecimiento. Este estudio demuestra como los microorganismos ocupan microespacios altamente específicos de acuerdo con sus tolerancias medioambientales y sus necesidades vitales. Entre cuatro y seis semanas después de su instalación en el Laboratorio de Microbiología, la columna debe estabilizarse en tres ambientes básicos distintos en los que se desarrollarán comunidades bacterianas específicas en función de sus requisitos medioambientales. En la zona inferior de lodos se desarrollan organismos que desarrollan procesos fermentativos que producen alcohol y ácidos grasos como subproductos de su metabolismo. Estos productos de desecho son a su vez el sustrato para el desarrollo de bacterias reductoras de sulfato. Como resultado se liberan sulfuros que difunden a la zona superior oxigenada creando un gradiente en el que se desarrollan bacterias fotosintéticas que utilizan el azufre. Por encima de esta zona pueden desarrollarse las bacterias púrpura que no utilizan el azufre. Cianobacterias y algas crecen en la parte superior y liberan oxígeno que mantiene aerobia esta zona.

Key words: Winogradsky, ecosistema, microorganismos, bacterias.

INTRODUCCION

Bacterias y Archaeas (procariotas), exhiben una diversidad metabólica tan sorprendente que difícilmente podremos encontrarla en animales, plantas, hongos u otros organismos "superiores" (eucariotas). Los procariotas, literalmente, mantienen su sistema biológico utilizando y reciclando, una y otra vez, todos los elementos minerales necesarios para su soporte vital. Sergei Winogradsky (1856-1953) y Martinus Willen Beijerinck (1851-1931), dos famosos microbiólogos fueron pioneros en el estudio de estos procesos. Estos investigadores se centraron en estudiar las relaciones entre diferentes tipos de microorganismos en comunidades mixtas. La columna de Winogradsky es un sistema completo y autónomo de reciclamiento, mantenido sólo por la energía de la luz. En este sentido lo que pretende este estudio es demostrar cómo los microorganismos ocupan microespacios altamente específicos de acuerdo con sus tolerancias medioambientales y sus necesidades vitales (requerimientos de carbono y energía)además, ilustra cómo diferentes microorganismos desarrollan sus ciclos, y la interdependencia que llega a existir entre ellos (las actividades de un microorganismo permite crecer a otro y viceversa). El Área de Investigación Científica - JUMA junto con el Laboratorio de Microbiología - UCCI proporcionan un prototipo sobre un ecosistema anóxico en miniatura, que de una u otra forma servirá para entender como es el comportamiento de los microorganismos en diferentes ambientes de acuerdo a sus necesidades vitales. En este sentido que sirva de incentivo a todos los interesados en temas de Microbiología y haciéndoles saber que no existen límites para realiza investigación científica, sino es el mismo ser humano el que se limita a lograr sus objetivos.

MATERIAL Y METODO

El presente trabajo se desarrollo en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad Continental con la participación del Área de Investigación Científica JUMA (Jóvenes Unidos por el Medio Ambiente). Se usaron instrumentos y equipos de laboratorio, así como de algunos reactivos (CaCO 3, NaHCO3, NH4Cl). El montaje consta de una botella de plástico transparente de 3 Litros aproximadamente. Se añade una fuente de carbono y energía, en este caso tiras de papel periódico y pasto proporcionalmente. Luego añadimos a la mezcla una fuente de sulfato (sulfato de calcio, CaSO4, o yeso). Enseguida se llena la columna con lodo, en este caso el del fondo de un río, hasta 1/3 de su volumen del envase y le agregamos un huevo, bicarbonato sódico (NaHCO3), cloruro de amonio (NH4Cl) y tampón fosfato pH 7,3. Una vez compactada la mezcla se añade agua del propio río (fango), hasta rellenar casi completamente la columna. Finalmente se tapa la columna, con parafina o con papel de aluminio, para evitar la evaporación. Se coloca cerca de una ventana donde reciba luz solar durante varias semanas para su posterior análisis.

Figura 1: Proceso de elaboración de la Columna de Winogradsky.

El análisis básicamente consistió en examinar la columna periódicamente durante 4 semanas, anotando los cambios

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