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Columna de Winnograski, Monografías, Ensayos de Microbiología

Columna de winnograski, ecosistemas microbianos

Tipo: Monografías, Ensayos

2019/2020

Subido el 11/08/2020

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María Antonia Malajovich / Guías de actividades
Biotecnología: enseñanza y divulgación
http://www.bteduc.bio.br
Guía 27
MICROORGANISMOS
¿CÓMO MONTAR UNA COLUMNA DE WINOGRADSKY?
Los trabajos de Louis Pasteur y Robert Koch en la segunda mitad del siglo XIX se basaron
técnicamente en la obtención de cultivos bacterianos puros. Más allá de ser
fundamentales desde el punto de vista conceptual, esos trabajos posibilitaron grandes
avances en las áreas de medicina e industria. En otra línea de investigación, Martinus
Willen Beijerinck y Sergei Winogradsky estudiaron las comunidades microbianas en sus
ambientes naturales. Los estudios ecológicos permitieron comprender las características
metabólicas de esas comunidades y esclarecer las etapas del ciclo de algunos elementos
(carbono, nitrógeno, azufre).
La construcción de una columna de Winogradsky es un método simple de estudio de la
diversidad microbiana mediante la selección de microorganismos con determinadas
características metabólicas. Consiste en enriquecer una muestra de suelo con nutrientes,
de modo de favorecer el crecimiento de algunas comunidades.
Existen numerosas variaciones y combinaciones posibles en la elección de las fuentes de
enriquecimiento:
1. Fuentes de carbono:
Materiales que liberan carbono rápidamente tales como carbonato de sodio,
bicarbonato de sodio o carbonato de calcio (tiza molida).
Materiales de origen vegetal que liberan carbono más lentamente, tales como
césped, heno, agujas de pino, papel de periódico, papel higiénico, almidón de
maíz, avena, aserrín, etc.
2. Fuentes de azufre: Azufre, sulfato de calcio, sulfato de magnesio, huevos cocidos,
queso, etc.
3. Fuentes de hierro: Limadura de hierro, cualquier comprimido que contenga hierro.
4. Fuentes de fósforo y potasio: Oro verde o cualquier otro fertilizante para plantas con
K2HPO4 (Proporción: media cucharada de té/l).
5. Fuentes de vitaminas: cualquier producto multivitamínico.
Una modificación parcial o total del modo de enriquecimiento o del tratamiento permite
seleccionar microorganismos con características específicas: bacterias del hierro (hierro),
bacterias del ciclo del nitrógeno (fertilizante en exceso), bacterias termófilas (incubación
a temperatura elevada), bacterias halófilas (sal), bacterias acidófilas (vinagre), bacterias
basófilas (fermento químico), etc.
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¡Descarga Columna de Winnograski y más Monografías, Ensayos en PDF de Microbiología solo en Docsity!

María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación Guía 27

MICROORGANISMOS

¿CÓMO MONTAR UNA COLUMNA DE WINOGRADSKY?

Los trabajos de Louis Pasteur y Robert Koch en la segunda mitad del siglo XIX se basaron

técnicamente en la obtención de cultivos bacterianos puros. Más allá de ser

fundamentales desde el punto de vista conceptual, esos trabajos posibilitaron grandes

avances en las áreas de medicina e industria. En otra línea de investigación, Martinus

Willen Beijerinck y Sergei Winogradsky estudiaron las comunidades microbianas en sus

ambientes naturales. Los estudios ecológicos permitieron comprender las características

metabólicas de esas comunidades y esclarecer las etapas del ciclo de algunos elementos

(carbono, nitrógeno, azufre).

La construcción de una columna de Winogradsky es un método simple de estudio de la

diversidad microbiana mediante la selección de microorganismos con determinadas

características metabólicas. Consiste en enriquecer una muestra de suelo con nutrientes,

de modo de favorecer el crecimiento de algunas comunidades.

Existen numerosas variaciones y combinaciones posibles en la elección de las fuentes de

enriquecimiento:

1. Fuentes de carbono:

 Materiales que liberan carbono rápidamente tales como carbonato de sodio,

bicarbonato de sodio o carbonato de calcio (tiza molida).

 Materiales de origen vegetal que liberan carbono más lentamente, tales como

césped, heno, agujas de pino, papel de periódico, papel higiénico, almidón de

maíz, avena, aserrín, etc.

2. Fuentes de azufre: Azufre, sulfato de calcio, sulfato de magnesio, huevos cocidos,

queso, etc.

3. Fuentes de hierro: Limadura de hierro, cualquier comprimido que contenga hierro.

4. Fuentes de fósforo y potasio: Oro verde o cualquier otro fertilizante para plantas con

K 2 HPO 4 (Proporción: media cucharada de té/l).

5. Fuentes de vitaminas: cualquier producto multivitamínico.

Una modificación parcial o total del modo de enriquecimiento o del tratamiento permite

seleccionar microorganismos con características específicas: bacterias del hierro (hierro),

bacterias del ciclo del nitrógeno (fertilizante en exceso), bacterias termófilas (incubación

a temperatura elevada), bacterias halófilas (sal), bacterias acidófilas (vinagre), bacterias

basófilas (fermento químico), etc.

María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación Guía 27

Las variaciones parecen ser infinitas. Hay quien coloca coca-cola en el medio y quien

agrega un trozo de cáscara de fruta para identificar los microorganismos capaces de

colonizarlas.

¿Dónde está la dimensión tecnológica? El método se aplica en la búsqueda de bacterias

capaces de degradar algún contaminante. En muestras de suelo enriquecidas con dicha

sustancia, sólo crecerán aquellas que son capaces de metabolizarla. En un contexto

biotecnológico del método, estaremos en el camino de la biorremediación.

BIBLIOGRAFÍA

MADIGAN, M.T. et al. Microbiologia de Brock. São Paulo, Pearson Education do Brasil, 2004. Existen innumerables y buenos protocolos en Internet, siendo mis preferidos:

Building a Winogradsky Column. An Educator Guide with Activities in Astrobiology. http://quest.nasa.gov/projects/astrobiology/fieldwork/lessons/Winogradsky_5_8.pdf

Deacon, J. The Microbial World : Winogradsky column: perpetual life in a tube. http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/microbes/winograd.htm

La colonne de Winogradsky. Illustration de la photosynthèse microbienne et du cycle du soufre. http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biotech/Winogradsky.html

María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación Guía 27

NUESTRO COMENTARIO

La selección de diferentes tipos de microorganismos se consigue mediante el agregado de algunos compuestos (orgánicos e inorgánicos) y el ajuste del pH. La iluminación estimula el crecimiento de fotótrofos (aerobios y anaerobios), que se desarrollan formando un biofilm, entre la pared de la botella y el medio. Cerca del tope de la columna crecen los organismos aerobios y microaerófilos, en el fondo se multiplican los anaerobios ( Clostridium , bacterias metanogénicas).

Los materiales y el procedimiento descriptos en el protocolo permiten estudiar los organismos involucrados en el ciclo del azufre (medio enriquecido con celulosa, azufre y calcio), como se observa en la figura siguiente.

Figura. Columnas de Winogradsky montadas con suelo rico en hierro del NEDEA-ORT (Petrópolis) y con arena de las playas de Urca (Río de Janeiro) y de Angra dos Reis (RJ).

Columnas de Winogradsky

Dos muestras del NEDEA/ORT (Petrópolis) Dos muestras de playa (RJ)

¿CÓMO MONTAR UN PROYECTO?

Comparar el desarrollo de las comunidades bacterianas de una muestra en columnas enriquecidas con diferentes cantidades de sulfato de calcio.

Comparar el desarrollo de las comunidades bacterianas de varias muestras en columnas enriquecidas del mismo modo.

Comparar el desarrollo de las comunidades bacterianas de una muestra en columnas enriquecidas del mismo modo, incubadas en diferentes condiciones de iluminación (o de temperatura).