La columna de Winogradsky es un dispositivo simple para criar varios microorganismos. Inventado en la década de 1880 por Sergei Nikolaevich Vinogradsky , el dispositivo es una columna de vidrio con una mezcla de limo y agua mezclada con fuentes de carbono como periódicos (que contienen fibra) o cáscaras de huevo (que contienen carbonato de calcio) y fuentes de azufre como yeso (sulfato de calcio) o yema de huevo. La incubación de la columna bajo la luz solar durante varios meses da como resultado un gradiente aeróbico/anaeróbico, así como un gradiente de sulfuro. Estos dos gradientes promueven el crecimiento de varios microorganismos como Clostridium, Desulfovibrio, Chlorobium, Chromatium, Purple bacteria y Beggiatoa , así como muchos otros tipos de bacterias, cianobacterias y algas.
La columna crea numerosos gradientes, que dependen de los nutrientes agregados, a partir de los cuales pueden crecer una variedad de los organismos antes mencionados. Una de las diferencias es la parte aeróbica del agua y la parte anaeróbica del limo o suelo. El agua se vuelve rápidamente anóxica en comparación con una mezcla de limo y agua debido a la baja solubilidad del oxígeno en el agua. Los fotótrofos anaeróbicos están muy presentes en el limo, donde existe la posibilidad de formación de biopelículas y expansión de colonias, como se muestra en las imágenes de la derecha. Las algas y otros fotótrofos aeróbicos están presentes a lo largo de la superficie del agua en la parte superior de la columna. El crecimiento verde a menudo se atribuye a estos organismos.
La columna es una mezcla de varios componentes. Un vaso alto (30 cm de largo, >5 cm de ancho) está lleno en un tercio con sedimento de estanque, sin palos, escombros ni burbujas de aire. Agregue ~0,25 % p/p de carbonato de calcio y ~0,50 % p/p de sulfato de calcio o sulfato de sodio (las cáscaras de huevo trituradas y las yemas de huevo están llenas de estos minerales) mezclados con periódico triturado, papel de filtro o heno (para la celulosa). Una capa anaeróbica adicional, compuesta por lodos sin aditivos, llena el contenedor hasta 2/3. Como sustituto, se puede usar arena para cubrir el sedimento enriquecido a fin de facilitar la observación y el muestreo. A esto le sigue el agua del estanque para diluir la tierra (o arena) y ocupar la mitad del volumen restante. La columna se sella para evitar la evaporación del agua y se incuba durante varios meses bajo luz natural.
Una vez que la columna esté herméticamente sellada, los anaerobios, incluidos los clostridios, se desarrollarán primero. Estas bacterias anaeróbicas consumirán celulosa como fuente de energía. El ciclo comenzará tan pronto como comiencen a producir dióxido de carbono, que será utilizado por otros miembros de la comunidad. Con el tiempo, aparecerán en la columna nuevas capas coloreadas de diferentes bacterias. En la parte inferior de la columna, se forma una zona reducida negra que contiene sulfuro de hidrógeno y bacterias que reducen los compuestos de azufre. La capa superior consistirá en bacterias anaerobias fotosintéticas de azufre verde. Seguirá una capa púrpura, que consta de bacterias anaeróbicas de azufre, también púrpura de bacterias anaeróbicas que no son de azufre, y luego se formará una capa de cianobacterias oxidantes de azufre en la parte superior. Esta capa superior de bacterias aeróbicas producirá dióxido de carbono que, al permanecer en la columna, creará las condiciones para una reacción posterior [1]
Si bien la columna de Winogradsky es una excelente herramienta para observar comunidades enteras de bacterias, no permite ver la densidad o las colonias individuales de bacterias. También lleva bastante tiempo completar el ciclo. Al mismo tiempo, no se debe pasar por alto su importancia en la microbiología ambiental, y sigue siendo una excelente herramienta para identificar las principales comunidades bacterianas en las muestras [2] .
Shlegel GG Microbiología general. - M. : Mir, 1987. - S. 382-383. — 567 pág.