Winogradsky-kolonni on yksinkertainen laite erilaisten mikro-organismien kasvattamiseen. Sergei Nikolajevitš Vinogradskyn 1880-luvulla keksimä laite on lasipylväs, jossa on lietettä ja vettä sekoitettuna hiililähteisiin, kuten sanomalehtiin (sisältää kuitua) tai munankuoreen (sisältää kalsiumkarbonaattia) ja rikin lähteisiin, kuten kipsiin (kalsiumsulfaatti). tai munankeltuainen. Kolonnin inkubointi auringonvalossa useiden kuukausien ajan johtaa aerobiseen/anaerobiseen gradienttiin sekä sulfidigradienttiin. Nämä kaksi gradienttia edistävät erilaisten mikro-organismien, kuten Clostridium, Desulfovibrio, Chlorobium, Chromatium, Purple bacterium ja Beggiatoa , sekä monien muiden bakteerien, syanobakteerien ja levien kasvua.
Kolonni luo lukuisia lisätyistä ravintoaineista riippuvia gradientteja, joista voi kasvaa erilaisia edellä mainittuja organismeja. Yksi eroista on veden aerobinen osa ja lieteen tai maaperän anaerobinen osa. Vesi muuttuu nopeasti hapettomaksi verrattuna liejun ja veden seokseen, koska hapen liukeneminen veteen on alhainen. Anaerobisia fototrofeja on runsaasti lieteessä, jossa on potentiaalia biofilmin muodostumiselle ja pesäkkeiden laajenemiselle, kuten oikealla olevista kuvista näkyy. Leviä ja muita aerobisia fototrofeja esiintyy pitkin veden pintaa kolonnin yläosassa. Vihreä kasvu johtuu usein näistä organismeista.
Kolonni on useiden komponenttien seos. Korkea lasi (pituus 30 cm, leveys > 5 cm) on kolmannes täytetty lampilietteellä ilman tikkuja, roskia tai ilmakuplia. Lisää ~0,25 % w/w kalsiumkarbonaattia ja ~0,50 % w/w kalsiumsulfaattia tai natriumsulfaattia (murskatut munankuoret ja munankeltuaiset ovat täynnä näitä mineraaleja) sekoitettuna silputtuun sanomalehtipaperiin, suodatinpaperiin tai heinään (selluloosaa varten). Ylimääräinen anaerobinen kerros, joka koostuu lietteestä ilman lisäaineita, täyttää säiliön 2/3 asti. Sen sijaan voidaan käyttää hiekkaa kerrostamaan rikastetun sedimentin päälle havainnoinnin ja näytteenoton helpottamiseksi. Tämän jälkeen vesi lammesta laimentaa likaa (tai hiekkaa) ja vie puolet jäljellä olevasta tilavuudesta. Kolonni suljetaan veden haihtumisen estämiseksi ja sitä inkuboidaan useita kuukausia luonnonvalossa.
Kun kolonni on tiiviisti suljettu, anaerobit, mukaan lukien Clostridia, kehittyvät ensin. Nämä anaerobiset bakteerit kuluttavat selluloosaa energialähteenä. Kierto alkaa heti, kun ne alkavat tuottaa hiilidioksidia, jota muut yhteisön jäsenet käyttävät. Ajan myötä sarakkeeseen ilmestyy uusia värillisiä kerroksia eri bakteereja. Kolonnin pohjalle muodostuu musta pelkistetty vyöhyke, joka sisältää rikkivetyä ja bakteereja, jotka pelkistävät rikkiyhdisteitä. Yllä oleva kerros koostuu vihreästä rikin fotosynteettisestä anaerobisista bakteereista. Seuraa purppuranpunainen kerros, joka koostuu anaerobisista rikkibakteereista, myös purppuraisista anaerobisista ei-rikkibakteereista, ja sitten päälle muodostuu kerros rikkiä hapettavia syanobakteereja. Tämä aerobisten bakteerien pintakerros tuottaa hiilidioksidia, joka kolonniin jäädessään luo olosuhteet jatkoreaktiolle [1]
Vaikka Winogradsky-kolonni on erinomainen työkalu kokonaisten bakteeriyhteisöjen havainnointiin, se ei salli bakteerien tiheyden tai yksittäisten pesäkkeiden näkemistä. Jakson suorittaminen kestää myös melko kauan. Samaan aikaan sen merkitystä ympäristömikrobiologiassa ei pidä unohtaa, ja se on edelleen erinomainen työkalu tärkeimpien bakteeriyhteisöjen tunnistamiseen näytteistä [2] .
Shlegel GG Yleinen mikrobiologia. - M .: Mir, 1987. - S. 382-383. — 567 s.