UNIVERIDAD DE LA COSTA CUC LABORATORIO DE MICROBIOLOGIA PROF. WENDY MORGADO GAMERO GRUPO:CD

1. UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
FACULTAD DE INGENIERÍA - CIENCIAS AMBIENTALES
COLUMNA DE WINOGRADSKY
Gissely Ariza, Gariza15@cuc.edu.co
Camila Jimenez, Cjimenez35@cuc.edu.co
Leandro Obredor, Lobredor2@cuc.edu.co
Juan Sebastian del rio, Jdelrio2@cuc.edu.co
Jesus paternostro polo, Jpaterno1@cuc.edu.co
Teddy Caratt, Tcaratt1@cuc.edu.co
Wendy Morgado Gamero Grupo CD – (30-05-2018).
Laboratorio de microbiología… Barranquilla.
Resumen:
Se realizó una columna de
winogradsky la cual
permitió identificar los
grupos microbianos
presentes en un
microambiente y a su vez
comparar los
microorganismos que
crecen a lo largo de la
columna en diferentes
tiempos, en este caso en
las semanas que permitió
el crecimiento de dichos
microorganismos.
Palabras claves:
Columna winogradsky,
crecimiento microbiano,
microambiente,
microorganismo.
Abstract
A column of Winogradsky
was made which allowed
to identify the microbial
groups present in a
microenvironment and in
turn to compare the
microorganisms that grow
along the column at
different times, in this case
in the weeks that allowed
the growth of these
microorganisms.
Key words
Winogradsky column,
microbial growth,
microenvironment,
microorganism,
1. Introducción:
La acumulación de
desechos, sobre todo
en áreas urbanas,
genera la
dispersión de gran
diversidad de
compuestos en suelos,
aguas superficiales
y aire, con la
consecuente filtración
de
los mismos hacia las
aguas
subterráneas: los
acuíferos que constituyen
la reserva de agua
potable (Vullo, en linea]
2003). El estudio de las
comunidades microbianas
en condiciones de
laboratorio puede
realizarse fácilmente en
una columna de
Winogradsky, la cual
simula un microambiente
que muestra como
microorganismos ocupan
micro espacios específicos
de acuerdo con sus
necesidades vitales,
(requerimiento de
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carbono, energía,
oxigeno…).
Estas columnas se
preparan con muestras de
suelo o sedimento ya sea
de acequias, rio, arroyo,
pantano, etc. La cual se
encuentran enriquecidos
de compuestos orgánicos
e inorgánicos que a su vez
están expuestas a luz
natural. Se observa en un
lapso entre 3 o 4 semanas
el crecimiento de distintos
tipos de microorganismos
que se conocen por
obtener características
fisiológicas que se
establecen en las
diferentes zonas a lo largo
de la columna Se tomaron
muestras de sedimento y
agua de la ciénaga de
mallorquín la cual es una
laguna costera de 650
hectáreas que se
encuentra en el extremo
noroccidental de
Barranquilla, separada del
río Magdalena por el
Tajamar de Bocas de
Ceniza. El ecosistema
tiene problemas tanto
ambientales como
sociales; en esta se
encuentran
altas concentraciones de
metales pesados como el
cobre y el zinc, además de
materia orgánica y
microbiológica. (DE
INCUBACIÓN, C. P. S.
PREPARACIÓN DE LA
COLUMNA.)
2. Estado del arte:
Desarrollada inicialmente
por el microbiólogo ruso
Sergey Winogradsky
(1853-1956), constituye un
modelo de ecosistema,
similar a los tapetes
microbianos que se hallan
en aguas dulces o
saladas, donde proliferan
microorganismos del
medio acuático y de los
sedimentos,
principalmente bacterias
fotosintéticas. El nombre
de columna deriva de que
se suelen emplear
cilindros de vidrio o de
plástico en su
construcción. La altura de
la misma permite
diferenciar tres zonas
características, en base a
su concentración relativa
de oxígeno. Por un lado, la
zona cercana a la
superficie o zona aeróbica
dispone de una alta
concentración de este gas.
Inmediatamente debajo,
se localiza la zona de
microaerofilia, con una
concentración parcial de
O2. Por último, la zona
anaeróbica o anóxica,
constituye el lecho de
lodo.Cuando la columna
se expone a la luz solar o
la proporcionada por la
incandescencia de un
filamento de tungsteno de
una lámpara de
laboratorio, la abundancia
de luz roja e infrarroja es
absorbida por las clorofilas
y bacterioclorofilas,
desarrollándose las
poblaciones de
microorganismos
fotosintéticos objeto del
presente trabajo (Figura
2). Su construcción es
sencilla: en un cilindro de
vidrio o plástico
transparente se adiciona
lodo de una charca, una
fuente de carbono y
energía para la cadena
trófica microbiana, que
bien puede ser tiras de
papel de filtro o periódico,
una base de sulfato
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(CaSO4, anhidrita o yeso)
y un agente tamponador
del pH (CaCO3, caliza),
cubierto todo por arena de
color claro y agua de la
propia charca donde se ha
recogido el fango. López
Pérez, J. P. (2008). La
columna de Winogradsky.
Un ejemplo de
microbiología básica en un
laboratorio de educación
secundaria.
3. Método
Experimental:
3.1. Materiales:
• Muestra de agua
(ciénaga de
mallorquín)
• Muestra de suelo
(ciénaga de
mallorquín)
• Cascaras de huevo
• Tornillos de hierro
• Papel periódico
• Botella de dos
litros (recipiente)
• Yema de huevo
hervido
• Sales de calcio
(CaCO3, CaSO4,
CaHPO4)
• Nylon
• Espátula
• Lugol
• Portaobjetos
• Cubre objetos
• Lugol de gram
3.2. Equipo:
• Microscopio óptico
3.3. Procedimiento
1. Se recogieron muestras
de agua y de suelo en la
ciénaga de mallorquín,
luego se accedió a las
sales de calcio en el área
de laboratorio de biología
de la universidad de la
costa.
2. Se adiciona al suelo 1 g
de cada una de las sales,
el papel finamente cortado
y el huevo desmenuzado.
se mezcla hasta
homogenizar
completamente.
3. seguidamente se coloca
la mezcla en un recipiente
adecuado hasta ocupar
1/3 del volumen total. se
compacta el suelo con la
ayuda de una espátula a
fin de eliminar las burbujas
de aire.
4. se mezcla la muestra de
agua con el medio
mineral.
5. se añade la solución
anterior a la muestra de
suelo hasta llegar a una
altura de
aproximadamente de 3 a 5
cm abajo del borde.
Obteniendo el cuidado de
no Re suspender la
muestra compactada, para
esto se inclina la botella y
resbala el agua
lentamente por las
paredes.
6. se agita la solución con
una varilla de vidrio para
eliminar burbujas de aire.
7. Se registrar el aspecto
final de la columna (color
del sedimento y del
líquido).
8. Se Toman 8
portaobjetos y y se le
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hacen unas muescas.
Sobre ellas se amarran un
extremo del hilo cáñamo
de tal forma que se pueda
jalar el portaobjetos con el
otro extremo.
9. se colocan los 8
portaobjetos en una
posición vertical a
diferentes niveles, cuatro
sobre el sustrato
inclinados contra la pared
del recipiente dejando que
el extremo de hilo suelto
quede suspendido fuera
de la botella y cuatro en
los primeros 10 cm de la
superficie.
10. se colocan dos clavos
(uno galvanizado y otro no
galvanizado) al fondo,
sobre el sustrato
amarrados de un hilo.
11. se marca el nivel de
agua y se cubre la boca
de la botella con el
plástico autoadherible. Se
hacen algunas
perforaciones para reducir
la evaporación. Puede ser
necesario reponer agua
para mantener el nivel
original.
12. se incuba a
temperatura ambiente (25
a 30°C) cerca de una
ventana para que a su vez
reciba luz solar.
13. las muestras fueron
llevadas semanalmente al
laboratorio y fueron
observadas en el
microscopio.
1. Resultado:
Imagen 1. Vista desde el
microscopio, muestra
semana 1 – suelo
Imagen 3. Vista desde el
microscopio, muestra
semana 1 – agua
4

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Imagen 2. Vista desde
el microscopio,
muestra semana 2 –
suelo
Imagen 4. Vista desde el
microscopio, muestra
semana 2 – agua
Imagen 5. Vista desde
el microscopio,
muestra semana 3 -
suelo
Imagen 7. Vista desde
el microscopio, muestra
semana 3 – agua
Imagen 6. Vista desde
el microscopio,
muestra semana 4 -
suelo
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Imagen 8. Vista desde
el microscopio,
muestra semana 4 –
agua
En la primera semana se
notaron cambios físicos en
el agua pasando de un
verdoso a un color claro,
en la segunda semana se
tornó de un color oscuro
(negro), en la tercera y la
cuarta semana la muestra
se veía de color naranja.
Después de cuatro
semanas de la
preparación de la
columna, se establecen
tres tipos de ambientes: el
anaerobio, el
microaerofílico y el
aerobio, en donde se
desarrollan comunidades
bacterianas específicas,
organizadas en tres
diferentes zonas a lo largo
de la columna: Zona
anaeróbica que se localiza
en el fondo de la columna
en donde crecen dos tipos
de organismos: los que
fermentan la materia
orgánica y los que realizan
la respiración anaerobia,
ambos descomponen la
materia orgánica y dan
lugar a la formación de
ácidos orgánicos,
alcoholes y H2.
En la zona microaerofílica,
no todo el H2S es
utilizado, ciertas
cantidades se difunden
hacia arriba a lo largo de
la columna de agua y son
utilizados por otros
organismos que crecen en
las zonas superiores. Este
crecimiento se visualiza
bajo la forma de dos
bandas estrechas,
brillantemente coloreadas,
inmediatamente por
encima del sedimento: en
una primera franja, las
bacterias verdes del
azufre (como Chlorobium)
procesan los sulfatos a
azufre y aparecen en una
franja verdosa. En otras
zonas cercanas, bacterias
como Gallionella procesan
el hierro formando una
capa negra que se forma
justamente por debajo de
la anterior.
En la zona aerobia La
parte superior de la
columna de agua puede
contener abundantes
poblaciones de bacterias
de diferentes tipos. Son
organismos aerobios que
se encuentran
generalmente en los
hábitats acuáticos ricos en
materia orgánica. Suelen
ser flagelados o ciliados
(protozoarios), lo que les
permite moverse y
establecerse en nuevas
áreas. Puede
desarrollarse también
microorganismos
fototróficos diferentes
procedentes directamente
del agua o del barro
utilizado originalmente en
el montaje de la columna.
(DE INCUBACIÓN, C. P.
S. PREPARACIÓN DE LA
COLUMNA.)
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4. Conclusión:
Se pudo observar que en
la columna se desarrollan
diversos tipos de
organismos. En la zona
inferior de lodos se
desarrollan organismos
que desarrollan procesos
fermentativos.
La columna de
winogradsky es también
una clásica demostración
de cómo los
microorganismos ocupan
micrositios muy
específicos de acuerdo
con su medio ambiente y
sus tolerancias de carbono
y las necesidades de
energía.
En la capa anaerobia hay
presencia de bacterias
reductoras que dan el
aspecto negro observado
en la Columna analizada,
éstas componen la mayor
parte de la población de
los microorganismos en la
capa, a juzgar por su
coloración. La ausencia de
lodo, el ambiente
anaerobio observado y la
descomposición de parte
de la celulosa, evidencian
la presencia de bacterias
Clotridium.
Las capas aerobias se
observan una mayor
cantidad de actividad y
población de bacterias; en
ellas no se visualizan
bacterias púrpuras, A
pesar de que las
coloraciones no son lo
suficientemente claro, se
puede especular que hay
presencia de algas,
cianobacterias, tiobacilos,
bacterias sulfo-oxidadoras
y bacterias sulfo-
reductoras o
fermentadoras.
5. Bibliografía:
1. Vullo, D. L. (en
linea] 2003).
Microorganismos y
metales pesados:
una interacción en
beneficio del
medio ambiente .
quimica viva .
Recuperado el 31
de mayo de 2018
2. DE INCUBACIÓN,
C. P. S.
PREPARACIÓN
DE LA
COLUMNA.
3. López Pérez, J. P.
(2008). La
columna de
Winogradsky. Un
ejemplo de
microbiología
básica en un
laboratorio de
educación
secundaria.
4. Moreno, J. R.,
Gorriti, M. F.,
Flores, M. R., &
Albarracín, V. H.
(2012).
Microbiología
ambiental y
ecología
microbiana en el
estudio de
microorganismos
en ambientes
extremos. REDUC
A (Biología), 5(5).
6. Anexos:
6.1. PARTE A:
1. ¿ Cuáles son las
problemáticas de las
lagunas costeras del
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8. UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
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departamento del
Atlántico?
R// Ciénaga de Mallorquín:
es una laguna costera y
ecosistema lagunero que
hace parte de los 2.250
Km2 de la llanura aluvial
septentrional inundable del
río Magdalena, está
constituido por la Ciénaga
de Mallorquín, estructura
natural construida durante
miles de millones de años.
Está ubicada en su
totalidad en el extremo
norte del distrito de
Barranquilla, sobre la
margen izquierda de la
desembocadura del río
Magdalena (Bocas de
Ceniza) en el Mar Caribe.
Cubre una extensión de
aproximadamente 650
hectáreas (6.5 km2) y
tiene 1 metro promedio de
profundidad.
Las problemáticas que
están afectando
principalmente a la
Ciénega de mallorquín son
los rellenos de invasiones
ilegales al cuerpo de agua;
los lixiviados del basurero
de las flores y los
asentamientos urbanos
subnormales que carecen
de infraestructuras de
saneamiento básico; estos
aspectos han ocasionado
la reducción del espejo del
agua y la contaminación
hídrica. De igual manera la
disposición clandestina de
basura, residuos sólidos
de industrias vecinas y
hasta materiales de
escombro que se hace en
horas de la madrugada y
sobre el sector del antiguo
basurero o sobre el
corredor del tajamar
occidental del lado de la
ciénaga conllevan a una
pérdida del valor
paisajístico del entorno de
la ciénaga.
2. ¿Cuáles son los
conflictos que presentan
las ciénagas costeras?
R// Ciénaga de
Mallorquín: es una laguna
costera y ecosistema
lagunero que hace parte
de los 2.250 Km2 de la
llanura aluvial
septentrional inundable del
río Magdalena, está
constituido por la Ciénaga
de Mallorquín, estructura
natural construida durante
miles de millones de años.
Está ubicada en su
totalidad en el extremo
norte del distrito de
Barranquilla, sobre la
margen izquierda de la
desembocadura del río
Magdalena (Bocas de
Ceniza) en el Mar Caribe.
Cubre una extensión de
aproximadamente 650
hectáreas (6.5 km2) y
tiene 1 metro promedio de
profundidad.
Las problemáticas que
están afectando
principalmente a la
Ciénega de mallorquín son
los rellenos de invasiones
ilegales al cuerpo de agua;
los lixiviados del basurero
de las flores y los
asentamientos urbanos
subnormales que carecen
de infraestructuras de
saneamiento básico; estos
aspectos han ocasionado
la reducción del espejo del
agua y la contaminación
hídrica. De igual manera la
disposición clandestina de
basura, residuos sólidos
de industrias vecinas y
hasta materiales de
escombro que se hace en
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9. UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
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FACULTAD DE INGENIERÍA - CIENCIAS AMBIENTALES
horas de la madrugada y
sobre el sector del antiguo
basurero o sobre el
corredor del tajamar
occidental del lado de la
ciénaga conllevan a una
pérdida del valor
paisajístico del entorno de
la ciénaga.
3. ¿Cuáles son las
conclusiones más
relevantes?
R// Los ecosistemas de
las zonas costeras del
departamento del atlántico
se encuentran afectados
por las actividades
antrópicas, su deterioro es
causado principalmente
por los aportes de grandes
cargas de sedimentos
productos de la erosión
superficial causada por la
deforestación, descargas
continentales construidas
constituidas
principalmente por
sustancias asociadas a la
actividad industrial
(metales, plaguicidas e
hidrocarburos) y por
disposición inadecuada de
residuos sólidos. Esta
problemática se magnifica
con las altas descargas de
materia orgánica y
nutrientes procedentes de
las poblaciones que
carecen de
infraestructuras de
saneamiento básico.
6.2 PARTE B:
9

10. UNIVERSIDAD DE LA COSTA, CUC
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10
• La Evaluación Ambiental
Estratégica (EAE) es una
herramienta de gestión
ambiental que facilita la
incorporación de los aspectos
ambientales y de
sustentabilidad en procesos de
la elaboración de Políticas y
Planes e Instrumentos de
Ordenamiento territorial.
• La EAE busca fomentar la
integración de ambiente y
sostenibilidad
• Busca agregar valor a la toma
de decisiones a través del
análisis de las oportunidades y
• Evaluación de impacto
ambiental (E.I.A.) es el
procedimiento que incluye el
conjunto de estudios, informes
técnicos y consultas que
permiten estimar las
consecuencias que un
determinado proyecto,
instalación o actividad causa
sobre el medio ambiente. Se
trata de un análisis a través del
que formar un juicio objetivo y a
partir del cual aprobar o
rechazar un proyecto, a los
solos efectos ambientales.
• La E.I.A. constituye una de las
herramientas más útiles
para la protección
ambiental, ya que incorpora
variables que antes no se tenían
en cuenta. La E.I.A. se entiende
como un proceso de análisis que
anticipa los futuros efectos