1 200 אצות באמצעות מתודולוגיה של Culturable

אצות הן אורגניזמים פוטוסינתזיים שחיים במגוון סביבות. אצות מגורים בקרקע ניתן לתרבות במעבדה, והריכוז שלהם נמדד באמצעות חישובים פשוטים.

אצות הן קבוצה הטרוגנית מאוד של אורגניזמים שיש להם תכונה משותפת אחת, כלומר החזקה של פיגמנטים פוטוסינתזה, בדרך כלל כלורופיל. הרוב המכריע של האצות הן מיקרוסקופיות, עם זאת, ההגדרה המדויקת של הקבוצה שנויה במחלוקת, וכוללת גם אצות, שהן בדרך כלל מקרוסקופיות.

בסביבה, אצות יכולות לגרום לבעיות במים על פני השטח כגון אגמים או מאגרים, יצירת פריחות אצות המרוקנות את החומרים המזינים של המים, חוסמות אור העובר מעבר לפני המים ומשחררות רעלים. היכולת למנות אצות בדגימות מאפשרת למדענים להעריך את בריאות המערכת האקולוגית ואת הסיכון הפוטנציאלי לגידול יתר של אצות.

אוכלוסיות אצות בקרקעות מתרחשות לעתים קרובות בסביבות עשרת אלפים תאים לגרם. מספרים אלה בדרך כלל נמוכים יותר מריכוזים מקבילים של חיידקים, פטריות או אקטינומיצטים, שכן אצות דורשות אור שמש לפוטוסינתזה, שאינה יכולה לחדור הרחק מתחת לפני הקרקע.

וידאו זה ימחיש כיצד לתרבות אצות מאדמה במעבדה, וכיצד למנות את ריכוז האצות בדגימת הקרקע ההתחלתית.

לאצות יש השפעות מועילות על מערכות אקולוגיות. אצות כחולות-ירוקות, או ציאנובקטריה, יש את היכולת לתקן גז חנקן מהאטמוספירה, מה שהופך אותם שימושיים בהגדלת חנקן הקרקע בסביבות צחיחות למחצה וגם ככלי פוטנציאלי לייצור דלק ביולוגי.

אצות אחרות הן אאוקריוטיות, והן נעות בין אורגניזמים חד-תאיים לאורגניזמים רב-תאיים מורכבים, כמו אצות. אלה כוללים אצות ירוקות, אוגלנואידים, דינופלגלטים וצניות, אצות חומות ואצות אדומות.

אצות הן פוטוטרופיות, מקבלות אנרגיה מפוטוסינתזה ופחמן לביומסה מפחמן דו חמצני. כתוצאה מכך, הם יכולים לגדול במדיה המורכבת כולה של חומרים מזינים אנאורגניים, ללא מצע פחמן אורגני נוסף. חוסר זה של מצע אורגני מונע את הצמיחה של חיידקים הטרוטרופיים, אשר תלויים פחמן אורגני חיצוני לצמיחה.

כדי לתרבות אצות לספירה, דגימות הקרקע מדוללות באופן סדרתי פי עשרה עד 10^-6 גרם אדמה למ"ל, ומתרבתות במדי צמיחה. מספר שכפולים מיוצרים עבור כל דילול. לאחר מכן הם דוגרים באזור מואר היטב עד 4 שבועות כדי לאפשר צמיחה אצות.

נוכחות של אצות בכל דילול נקבעת על ידי סימן חיובי של צמיחה במדיום, אשר יופיע בדרך כלל כרפש ירוק. לבסוף, טבלאות MPN שפותחו באופן אמפירי המיועדות לצמיחת אצות מתייעצות, ומאפשרות למשתמש לקבוע את ריכוז האצות המקורי בהתבסס על צמיחה בשכפולים של דילול. שיטת MPN מסתמכת על דילול סדרתי של דגימות כך שהאצות מדוללות להכחדה, כלומר בדילול מסוים, לא מתפתחת צמיחה אצות.

כעת, כאשר אנו מכירים את המושגים העומדים מאחורי גידול והספירה של אצות מדגימות, בואו נסתכל על האופן שבו זה מתבצע במעבדה.

כדי להתחיל את הניסוי, משקל ראשון 10 גרם של אדמה לחה כי כבר נאסף לח מהשטח, או rehydrated ונשאר לח במשך 2 עד 3 ימים. האדמה צריכה אך לא רוויה.

לאחר מכן, להכין סדרת דילול פי עשרה על ידי הוספת 10 גרם של אדמה הראשון ל 95 מ"ל של הפתרון של בריסטול שונה, או MBS. תייג זאת כהשעיה א'.

לאחר רועד במרץ, להמשיך את סדרת דילול על ידי הוספת 1 מ"ל של השעיה A ל 9 מ"ל של MBS במבחנה. המשך סדרת דילול זו פי עשרה עוד 4 פעמים כדי לתת דילול עד^10-6 גרם למ"ל.

לאחר מכן, לחסן 5 צינורות לשכפל, כל אחד מכיל 9 מ"ל של MBS עם 1 מ"ל של כל דילול 10^-1 עד 10^-5. התוצאה היא 5 צינורות משכפלים עבור כל דילול מ 10^-2 ל 10^-6. כיפה הצינורות באופן רופף.

לבסוף, לדגור על הצינורות במשך 4 שבועות מלאים באזור חשוף לאור השמש. שימו לב לצינורות לצמיחת אצות אחת ל-7 ימים. צינורות המציגים צמיחת אצות ייראו ירוקים.

רוב המספרים סבירים, או MPN, ניתוח הוא שיטה מתמטית נפוצה כדי למנות מיקרואורגניזמים גדל מדילול של מצע ראשוני מרוכז. על ידי התחשבות בגורמי הדילול של הפתרונות, ובמספר הצינורות המראים סימנים חיוביים של צמיחה בכל דילול, ניתן לחשב את המספר הסביר ביותר של אורגניזמים לגרם של דגימת קרקע מקורית באמצעות טבלת MPN ונוסחה פשוטה.

כדי לחשב MPN, הדילול הגבוה ביותר עם המספר הגבוה ביותר של צינורות שכפול חיובי מוקצה התווית של p1, במקרה זה, שכפולים של צינור C. לעומת זאת, חלק הצינורות מ- D & E שליליים ללא סימנים של צמיחה אצות.

מספר הצינורות בשני הדילולים הגבוהים הבאים המציגים צמיחה חיובית מסומנים כ- p2 ו- p3. כאן, p2 = D ו- p3 = E.

ניתן למצוא את הערך עבור p₁ על-ידי התבוננות בעמודה הראשונה בטבלת MPN. אותו הדבר צריך להיעשות עם העמודה p_2. לבסוף, הערך של p₃, על פני החלק העליון, משמש כדי להצטלב בין השניים המוגדרים על ידי עמ_'1 ו p 2 , כדי לתת _ערךשל המספר סביר ביותר של אורגניזמים לכל mL.

לאחר מכן, כדי לחשב את ריכוז האורגניזמים לגרם בדגימת הקרקע המקורית, ערך זה מחולק על ידי ריכוז הקרקע בדילול שאליו הוקצה p_2. המשוואה הבאה משמשת להגדרת המספר הממשי של אורגניזמים לגרם אדמה.

הספירה האצות וניתוח MPN יש מגוון רחב של יישומים, שחלקם נחקרים כאן.

שיטה פולחנית זו של הספירה האצות ניתן להשתמש במגוון רחב של הגדרות. זה יכול להיות מיושם על נהרות או אגמים כדי לקבוע את רמות האצות, ולהעריך את הסיכונים של פריחת אצות מזיקות. לחלופין, ניתן להשתמש בו כדי להעריך את הניקיון והבטיחות של מים בשימוש ישיר יותר על ידי בני אדם, כולל בריכות שחייה, מזרקות מים, או מקורות מי שתייה אחרים. באופן אידיאלי, בדגימות מים ראויות לשתייה ובבריכות שחייה, אין אצות.

ניתוח MPN לספירה יכול להיות מיושם גם על מיקרואורגניזמים אחרים שאינם אצות. לדוגמה, ניתן להעריך את איכות המים באמצעות אורגניזמים אינדיקטור כגון קוליפורמים או E. coli. כאן, דגימות ניתן לתרבות עם מדיה המכילה כימיקלים כי הם השתנו כדי לייצר צבע או פלואורסצנטיות בנוכחות אורגניזמים אינדיקטור. על ידי ביצוע שכפולים קטנים מרובים של ניסוי זה בתאים בודדים, עם דגימות מדוללות לריכוז ידוע, ניתן להפנות את היחס בין תאים חיוביים לטבלת MPN עבור האורגניזם אינדיקטור ספציפי, ואת הריכוז ההתחלתי בדגימות שנקבעו.

אצות עשויות גם להיות תרבותיות עבור יישומים מסחריים. לדוגמה, סוגים מסוימים של ביו-פוריות משתמשים באצות כחולות-ירוקות, שיכולות לשמש כסימביונים עם צמחים, ומסייעות למתקן שלהם ולתפוס חנקן, וזה שימושי במיוחד בסיוע לגידול היבול באזורים עם אדמה גרועה. באופן דומה, אצות ניתן לגדל עבור דלקים ביולוגיים, או כמקור של מזון עשיר בחומרים מזינים עבור בעלי חיים.

הרגע צפית בהקדמה של ג'וב לתרבות האצות ולפי הספירה. עכשיו אתה צריך להבין איך לדלל דגימות קרקע לצמיחת אצות, איך לתרבות אצות במעבדה, וכיצד למנות את ריכוז האצות של דגימות ההתחלה שלך. תודה שצפיתם!