Biologia de los microorganismos-1068 (1247)

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M É T O D O S D E E S T U D I O E N E C O L O G Í A M I C R O B I A N A 613
U
N
ID
A
D
 4
En una columna de Winogradsky típica se desarrolla una 
comunidad de organismos variada (Figura 18.2a). Las algas y las 
cianobacterias crecen rápidamente en la parte superior de la 
columna de agua; al producir oxígeno, estos organismos ayu-
dan a mantener esta zona de la columna óxica. Los procesos 
de descomposición en el lodo provocan la producción de áci-
dos orgánicos, alcoholes e hidrógeno, sustratos adecuados para 
las bacterias reductoras de sulfato ( Sección 13.18). El sul-
furo de hidrógeno (H
2
S) producido por los reductores de sulfato 
origina el desarrollo de las bacterias rojas y verdes del azufre 
(fotótrofos anoxigénicos, Sección 13.3) que utilizan el sul-
furo como donador de electrones fotosintético. Estos organis-
mos crecen normalmente en parches en el lodo a los lados de la 
columna, pero pueden proliferar en el agua misma si escasean 
los fotótrofos oxigénicos (Figura 18.2b). Las células pigmenta-
das de los fotótrofos anoxigénicos se pueden muestrear con una 
pipeta para observarlas a través del microscopio, y para su aisla-
miento y caracterización (Tabla 18.1).
Las columnas de Winogradsky se han utilizado para obte-
ner cultivos de enriquecimiento de procariotas, tanto aero-
bios como anaerobios. Además de ser una fuente de obtención 
rápida de inóculos para los cultivos de enriquecimiento, las 
columnas se pueden complementar con un compuesto espe-
cífico para obtener en el inóculo un organismo que pueda 
degradar dicho compuesto. Una vez que se ha establecido un 
enriquecimiento grosero en la columna, se pueden inocular 
medios de cultivo para aislar cultivos axénicos, como veremos 
en la sección siguiente.
Sesgo de enriquecimiento
Aunque el cultivo de enriquecimiento es una técnica muy efi-
caz, existe un sesgo, a veces muy grande, en los resultados de 
los enriquecimientos. Este sesgo suele ser más acusado en los 
Figura 18.1 Aislamiento de Azotobacter. La selección de bacterias
aerobias fijadoras de nitrógeno normalmente deriva en el aislamiento de 
Azotobacter o especies relacionadas. Véase la Sección 1.9 y la Figura 1.23 
para saber más sobre la importancia histórica de Azotobacter.
Figura 18.2 La columna de Winogradsky. (a) Esquema de una columna
típica usada para enriquecer bacterias fotótrofas. La columna se incuba de 
manera que reciba luz solar atenuada. La descomposición anóxica que lleva 
a la reducción de SO
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2− genera un gradiente de H
2
S. (b) Foto de columnas de
Winogradsky que han permanecido anóxicas hasta la parte superior; cada 
columna tenía un crecimiento intenso de diferentes bacterias fotótrofas. De 
izquierda a derecha: Thiospirillum jenense, Chromatium okenii (ambas son 
bacterias rojas del azufre), y Chlorobium limicola (bacteria verde del azufre).
Suelo
NH4
+
Incubar
aerobiamente
Medio de sales
minerales con manitol
pero sin NH4
+, NO3
–
ni nitrógeno orgánico
La ausencia de NH4
+ obliga a
las células a fijar N2. Estas 
células también pueden usar 
NH4
+ si está disponible
La adición de NH4
+ al
medio de enriquecimiento 
selecciona en contra de las 
bacterias fijadoras de N2
Plata +NH4
+
Plata –NH4
+
Plata +NH4
+
Plata –NH4
+
Algas y cianobacterias
Tapa de papel de aluminio
Bacterias rojas no del azufre
Quimiolitótrofos del azufre
Parches de bacterias rojas 
o verdes del azufre
Descomposición 
anóxica y reducción
de sulfato
N
o
rb
e
rt
 P
fe
n
n
ig
(b)
Agua de lago
o de charca
Gradientes Columna
Lodo complementado
con nutrientes
orgánicos y CaSO4
O2
H2S
(a)
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