Beggiatoa -Beggiatoa
| Beggiatoa | |
|---|---|
|
|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Domena: | |
| Gromada: | |
| Klasa: | |
| Zamówienie: | |
| Rodzina: | |
| Rodzaj: |
Beggiatoa
Trevisan 1842
|
| Gatunek | |
Beggiatoa to rodzaj z gammaproteobacteria należące do zamówienia Thiotrichales , w Proteobacteria gromady. Ten rodzaj był jedną z pierwszych bakterii odkrytych przez rosyjskiego botanika Siergieja Winogradskiego . Podczas swoich badań w laboratorium botaniki Antona de Bary'ego w 1887 r. odkrył, że źródłem energii jest utleniony siarkowodór (H 2 S) Beggiatoa , tworzący wewnątrzkomórkowe kropelki siarki , tlen jest końcowym akceptorem elektronów, a CO 2 jest źródłem węgla . Winogradsky nazwał go na cześć włoskiego lekarza i botanika Francesco Secondo Beggiato . Winogradsky określił tę formę metabolizmu jako „inorgoksydację” (utlenianie związków nieorganicznych), dziś nazywaną chemolitotrofią . Organizmy te żyją w środowiskach bogatych w siarkę, takich jak gleba, zarówno morska, jak i słodkowodna, w głębinowych kominach hydrotermalnych oraz w zanieczyszczonych środowiskach morskich. Odkrycie stanowiło pierwsze odkrycie litotrofii . Dwa gatunki Beggiatoa zostały formalnie opisane: gatunek typowy Beggiatoa alba i Beggiatoa leptomitoformis , z których ten ostatni został opublikowany dopiero w 2017 roku. Ta bezbarwna i nitkowata bakteria, czasami w połączeniu z innymi bakteriami siarkowymi (np. z rodzaju Thiothrix ), może być ułożone w biofilm widoczny gołym okiem, utworzony przez bardzo długą białą włóknistą matę, biały kolor wynika z przechowywanej siarki. Gatunki Beggiatoa mają komórki o średnicy do 200 µ i są jednymi z największych prokariotów na Ziemi.
Taksonomia
Rodzaj Beggiatoa jest cichą, zróżnicowaną grupą, ponieważ ma przedstawicieli zajmujących kilka siedlisk i nisz, zarówno w wodzie słodkiej, jak i słonej. W przeszłości byli myleni jako bliscy krewni Oscillatoria spp. ( Cyanobacteria ) pod względem morfologii i cech ruchliwości, ale analiza 5S rRNA wykazała, że członkowie Beggiatoa są filogenetycznie oddaleni od Cyanobacteria należących do gromady Gammaproteobacteria .
Zdolność do utleniania siarczków i magazynowania siarki to główne cechy, które odróżniają bakterie Beggiatoa od blisko spokrewnionych Vorticella . Kolejną cechą definiującą jest zdolność do przechowywania azotanów w wakuolach komórek szerokich gatunków morskich. Badania zasad sekwencji 16S rRNA wywnioskowały, że ta cecha jest wspólna dla członków monofiletycznego kladu zagnieżdżonego w rodzajach Beggiatoa ; klad ten obejmuje również członków Thioploca i Thiomargarita , obydwa wykazują tylko niewielkie różnice z Beggiatoas: podczas gdy pierwszy rośnie, dzieląc wspólną śluzowatą osłonkę, drugi nie zachował wzrostu nitkowatego i tworzy łańcuchy zaokrąglonych komórek. Ponieważ historia filogenezy nie odzwierciedla nazewnictwa, istnieje potrzeba nowego nazewnictwa rodzajów i gatunków . Szczep neotypowy to B18LB, który określił kryteria identyfikacji gatunku słodkowodnego Beggiatoa alba .
Według bazy danych NCBI tylko dwa gatunki Beggiatoa spp. zostały prawomocnie opublikowane: Beggiatoa alba i Beggiatoa leptomitoformis .
Genetyczny
Z powodu braku czystej kultury niewiele wiadomo na temat genetyki Beggiatoa . Beggiatoa alba wykazuje zawartość GC między 40 a 42,7% molowych, w obecności dwóch lub trzech podobnych plazmidach i wielkość genomu z Beggiatoa alba szczep wynik B18LD do około 3 Mb (MB). Ważnym studium o genomowego z Beggiatoa przeanalizowali sekwencje uzyskane z dwóch pojedynczych włókien o vacuolated szczepu. Odwzorowywania optycznego wykazały, że wielkość genomu o 7.4Mb i analizy sekwencji wykryto ścieżki dla utlenienia siarki i tlenu oddychania azotanowego i CO 2 utrwaleniu potwierdzający chemolithoautotrophic fizjologię Beggiatoa . Ponadto genomika porównawcza wskazuje na horyzontalny transfer genów między Beggiatoa i Cyanobacteria o zdolnościach magazynowania, metabolizmu i poślizgu.
Morfologia i ruchliwość
Obserwując ich cechy morfologiczne, Beggiatoa spp. można podzielić na trzy kategorie:
- Szczepy słodkowodne charakteryzujące się wąskimi włóknami bez wakuoli ;
- Wąskie szczepy morskie, bez wakuoli ( średnica filamentów ok. 4,4 µm);
- Większe szczepy morskie, z wakuolami do przechowywania azotanów (średnica filamentów waha się od 5 do 140 µm)
Oczywiście ta klasyfikacja jest czysto idealna, więc mogą istnieć pewne wyjątki. Wąskie włókna zwykle składają się z cylindrycznych komórek, których długość jest około 1,5 do 8 razy większa od ich grubości; Zamiast tego szersze włókna mają kształt dysku z długością komórek od 0,10 do 0,90 razy ich szerokość komórki. We wszystkich hodowanych szczepach końcowe komórki włókien wydają się zaokrąglone. Chociaż są to bakterie Gram-ujemne , Beggiatoa wykazują niezwykłą organizację ścian komórkowych i błon komórkowych . Niekiedy obecne są dalsze błony pokrywające warstwę peptydoglikanu, a liczba tych dodatkowych błon jest bardzo zmienna. Ich obecność może wynikać z trudnych warunków, w jakich żyją niektóre z tych organizmów. Nawet granulki wewnątrzkomórkowe mogą być pokryte strukturą pozabłonową. Oprócz granulek siarki, komórki często wykazują obecność podobnie przechowywanych granulek polihydroksymaślanu i polifosforanu . W dużych morskich wakuolowanych Beggiatoa bardzo często występują włókna o pustej strukturze, złożone z komórek z wąską cytoplazmą otaczającą dużą centralną wakuolę, wykorzystywane do przechowywania azotanów.
Włókna poruszają się ślizgając się, a ruch ten jest prawdopodobnie połączony ze strukturami podobnymi do strun w błonie zewnętrznej i kanałami transpeptydoglikanu . Czasami włókna mogą również przebić się przez tworzenie komórki nekridii w środku włókna. Ruchliwość włókna jest bardzo ważna dla zdolności adaptacyjnych bakterii, ponieważ pozwala na poruszanie się w bardziej odpowiednich warunkach dla metabolizmu komórkowego . Głównymi czynnikami kierującymi ruchem włókien Beggiatoa są wysoki poziom tlenu i siarczków oraz ekspozycja na światło, od której włókna się oddalają.
Wzrost komórek
Strategią reprodukcji Beggiatoa jest fragmentacja . Wzrost kolonii prowadzący do rozwoju mat uzyskuje się poprzez naprzemienne wydłużanie i łamanie włókien. Zerwanie może nastąpić zasadniczo w środku rozciągniętego włókna, na końcu pętli włókna lub w miejscu, w którym końcówka pętli została już umieszczona. Obecność komórek ofiarnych ma fundamentalne znaczenie, ponieważ przerywają one komunikację między dwiema częściami jednego włókna; w ten sposób każda sekcja może zmienić kierunek ślizgu, powodując rozszczepienie.
Średnia długość włókna osiągnięta w tym procesie jest również wynikiem interakcji gen-środowisko, ponieważ na przykład wzrost i położenie włókna jest funkcją pionowych gradientów tlenu i siarczku. Dlatego proponuje się, że dobre warunki środowiskowe będą paradoksalnie powodować śmierć komórki w celu zwiększenia pękania włókien, a tym samym reprodukcji.
Metabolizm
Grupa Beggiatoa składa się głównie z bakterii chemolitotroficznych , utleniających siarczki. Jednak zakres możliwych szlaków metabolicznych jest bardzo zróżnicowany, od heterotrofii do chemolitoautotrofii . Ze względu na tę ogromną zmienność różnorodne bakterie tego rodzaju mogą się znacznie różnić od siebie.
Metabolizm węgla
W grupie Beggiatoa występują zarówno metabolizmy autotroficzne, jak i heterotroficzne . Autotroficzne Beggiatoa przeprowadzają wiązanie CO 2 poprzez cykl Calvina i zastosowanie enzymu RuBisCO . Ten ostatni wykazuje różne poziomy regulacji u autotrofów obligatoryjnych i fakultatywnych. Na przykład, w bezwzględnie autotroficznym szczepie MS-81-1c RuBisCO nie może być stłumione, podczas gdy w fakultatywnie autotroficznym szczepie MS-81-6 jest on ściśle regulowany, aby przełączyć się ze wzrostu autotroficznego na heterotroficzny i vice versa. Oprócz szczepów autotroficznych, większość słodkowodnych szczepów Beggiatoa jest heterotroficzna, wymagając do wzrostu substratów organicznych. W szczególności wiele z nich można uznać za miksotrofy , ponieważ rosną heterotroficznie, utleniając związki organiczne, ale mogą również wykorzystywać siarczki lub inne zredukowane związki siarki jako donory elektronów. Dzięki tej strategii szkielety węgla organicznego są oszczędzane w celu zwiększenia biomasy, a autotroficzne wiązanie CO 2 nie jest wymagane. Podejrzewano, że miksotrofia jest modalnością troficzną dla wielu szczepów słodkowodnych, ale została znaleziona tylko u jednego morskiego szczepu Beggiatoa , MS-81-6. U Beggiatoa leptomitoformis szczep D-402 ujawniono również szlak metaboliczny wykorzystania związków C-1 poprzez kompleksową analizę jego genomiki, bochemii, fizjologii i biologii molekularnej.
Metabolizm azotu
Grupa Beggiatoa wykazuje znaczną wszechstronność w wykorzystaniu związków azotu. Azot może być źródłem wzrostu lub, w przypadku azotanów , może być akceptorem elektronów dla oddychania beztlenowego . Heterotroficzne słodkowodne Beggiatoa spp. przyswajać azot do wzrostu. Źródła azotu obejmują azotany , azotyny , amoniak , aminokwasy , mocznik , asparaginian , asparaginę , alaninę i tiomocznik , w zależności od zdolności poszczególnych szczepów.
Autotroficzne wakuolizowane Beggiatoa są w stanie magazynować azotan w swoich wakuolach 20.000 razy więcej niż w otaczającej wodzie morskiej i wykorzystywać go jako terminalny akceptor elektronów w warunkach beztlenowych. Proces ten, zwany dysymilacyjną redukcją azotanów do amonu (DNRA), redukuje azotany do amonu. Możliwość wykorzystania azotanu jako akceptora elektronów umożliwia kolonizację środowisk beztlenowych, takich jak maty mikrobiologiczne i osady. Kilka gatunków mogą azotu fix stosując nitrogenazy enzymu (np Beggiatoa alba ).
Metabolizm siarki
Jedną z cech definiujących rodzaj Beggiatoa jest wytwarzanie wewnątrzkomórkowych wtrąceń siarki w wyniku utleniania zredukowanych źródeł siarki (np. siarkowodoru ). W autotroficznej Beggiatoa siarczek jest źródłem energii i elektronów do wiązania węgla i wzrostu. Utlenianie siarczków może być tlenowe lub beztlenowe , w rzeczywistości może być połączone z redukcją tlenu lub z redukcją azotanu . Siarka wytworzona przez utlenianie siarczków jest magazynowana w wewnętrznych globulkach i może być stosowana, gdy stężenie siarczków spada. Tym samym czasowe magazynowanie siarki elementarnej zwiększa zdolności adaptacyjne organizmu i jego tolerancję na zmiany stężeń siarczków i tlenu.
Utlenianie tlenowe siarczków:
Beztlenowe utlenianie siarczków:
Są też przypadki chemoorganotrofii . Na przykład szczep Beggiatoa sp. 35Flor zwykle wykonuje oddychanie tlenowe połączone z utlenianiem siarczków, ale w warunkach beztlenowych aktywowany jest inny typ oddychania. Energię uzyskuje chemoorganotrophically utleniania PHA ( polihydroksyalkanoniany ), związki organiczne uprzednio syntetyzowanych przez CO 2 zamocowania w chemolithotrophic wzrostu na tlenu i siarkowodoru. W tym przypadku akceptorem elektronów jest siarka przechowywana w ogniwie, więc produktem końcowym jest siarkowodór.
Oddychanie beztlenowe:
Metabolizm wodoru
Szczep Beggiatoa sp. 35Flor jest w stanie wykorzystać wodór jako alternatywny donor elektronów do siarczków. Ten proces utleniania może dostarczyć energii do celów konserwacyjnych i asymilacyjnych oraz jest pomocny w redukowaniu przechowywanej siarki, gdy staje się ona nadmierna, ale nie może zapewnić wzrostu szczepu.
Utlenianie wodoru:
Metabolizm fosforu
Metabolizm Beggiatoa obejmuje wykorzystanie fosforu w formie polifosforanowej . Regulacja tego metabolizmu zależy od warunków środowiskowych. Natlenione otoczenie powoduje akumulację polifosforanów, podczas gdy niedotlenienie (w połączeniu ze wzrostem stężenia siarczków) powoduje rozpad polifosforanu i jego późniejsze uwalnianie z komórek. Uwolniony fosforan może następnie zostać zdeponowany jako minerały fosforytowe w osadach lub pozostać rozpuszczonym w wodzie.
Ekologia
Zaobserwowano, że włókna tworzą gęste maty na osadach w bardzo różnorodnych środowiskach. Pojawiają się jako biaława warstwa, a ponieważ są obecne i rozwijają się w środowiskach morskich, które uległy zanieczyszczeniu , można je uznać za gatunek wskaźnikowy . Beggiatoa i inne pokrewne bakterie nitkowate mogą powodować problemy z osiedlaniem się w oczyszczalniach ścieków, przemysłowych lagunach odpadów w puszkach, roztwarzaniu papieru, warzeniu, mieleniu, powodując zjawisko zwane „bulkingiem”. Beggiatoa są również zdolne do detoksykacji siarkowodoru w glebie i odgrywają rolę w immobilizacji metali ciężkich.
Beggiatoa żyją na granicy tlenowej/beztlenowej, gdzie czerpią korzyści z obecności siarkowodoru i tlenu. Chemolitoautotroficzne szczepy Beggiatoa są również uważane za ważnych producentów pierwotnych w ciemnych środowiskach.
Siedlisko
Niesamowita liczba adaptacji i metabolizmu tego rodzaju bakterii jest konsekwencją niezwykłej zmienności środowiska, w którym mogą żyć. Beggiatoa jest prawie bentosowa, można ją znaleźć w morzu ( Beggiatoa sp . MS-81-6 i MS-81-1c ) lub środowiska słodkowodne ( Beggiatoa alba ) i potrzebują tylko siarczku lub tiosiarczku jako donora elektronów i utleniacza. Zazwyczaj można je znaleźć w siedliskach o wysokim poziomie siarkowodoru. Środowiska te obejmują zimne wycieki , źródła siarkowe , zanieczyszczoną wodę ściekową, warstwy błotne jezior i w pobliżu głębokich kominów hydrotermalnych . Beggiatoa można również znaleźć w ryzosferze roślin bagiennych, w glebie, osadach morskich, a także w lagunie namorzynowej (gdzie przyczyniają się do puli lipidowej osadów). Gatunki słodkowodne mają typowe siedliska w źródłach siarkowych, rowach, kałużach, mokradłach, osadach jeziornych i na polach ryżowych, gdzie może rosnąć wraz z korzeniami roślin ryżowych. Beggiatoa żyjące w wodzie morskiej znajdują się w obszarach, w których ich źródło energii (siarczek lub thiosulfide) są dostępne. Może być ekstrahowany zarówno ze źródeł nieorganicznych, jak i organicznych i zwykle jest łączony z warunkami mikrooksycznymi , dzięki czemu ma bardzo niskie stężenie tlenu. Ten rodzaj Gammaprotobacteria jest również powszechny w zlokalizowanym obszarze rozkładu beztlenowego jako padlina wieloryba na głębokim dnie oceanu.
Odkurzone Beggiatoa mogą być bardzo powszechne w przybrzeżnych regionach upwellingu (na przykład wybrzeże Peru i Chile ), głębinowych kominach hydrotermalnych i zimnych kominach ; w tych środowiskach maty kłaczkowe (piersi podobne do włosów) mogą rosnąć i pokrywać duże obszary oraz osiągać wysokość 30 cm. W głębinowych kominach hydrotermalnych i zimnych wyciekach Beggiatoa może rosnąć w włókna, które mogą mieć średnicę do 200 mikrometrów, co czyni je największymi obecnie znanymi prokariontami . Odkurzone Beggiatoa można znaleźć również w niedotlenionym dnie morskim, gdzie włókna mogą żyć w osadach na głębokości kilku cm (od 2 do 4 cm); w tych samych przypadkach włókna bakteryjne Beggiatoa mogą stanowić najliczniejszą część biomasy drobnoustrojów w osadach.
Beggiatoa można również znaleźć w słonych bagnach , solankach i podwodnych jaskiniach aktywnych geotermalnie. Niektóre badania nad tymi środowiskami przeprowadzono w podwodnych jaskiniach z dolomitowanego wapienia w Capo Palinuro w Salerno ( Włochy ). Znajdują się tu hydrotermalne źródła siarczkowe, a biofilm mikrobiologiczny związany jest z przepływem płynów hydrotermalnych, których działanie jest przerywane i rozpoczyna się podczas odpływu. Mats znalezione w jaskiniach zostały skomponowane przez włókien przypominających w przeważającej części Beggiatoa , Thiothrix i Flexibacter , a to Beggiatoa podobny włókna były morfologicznie zbliżone do tych znalezionych przymocowany do skały, a bisior z małżami z Lucky Strike hydrotermalnych na Mid-Atlantic Grzbiet .
Interakcje z innymi organizmami
Często mikroorganizmy z rodzaju Beggiatoa mogą tworzyć złożone maty mikrobiologiczne , gdzie żyją w połączeniu z wieloma innymi bakteriami nitkowatymi, takimi jak sinice . Te ostatnie zwykle zajmują wierzchnią warstwę maty iw ciągu dnia wytwarzają duże ilości tlenu, pochodzącego z aktywności fotosyntetycznej. I odwrotnie, Beggiatoa rosną wzdłuż granicy tlenowej/beztlenowej (tlen/siarczek), poniżej fototrofów , gdzie wytwarzają białe plamy. Jednak podczas aklimatyzacji do ciemności mata stała się beztlenowa, więc Beggiatoa przeniosła się na powierzchnię maty, aby uniknąć wysokiego poziomu H 2 S i pozostać na granicy faz tlen/siarczek, podczas gdy cyjanobakterie pozostały w gęstej warstwie poniżej. Czasami maty Beggiatoa są wzbogacone obecnością okrzemek i zielonych euglenoidów , ale znaleziono również protisty, takie jak orzęski i bruzdnice, powiązane z matami w ekosystemie kominów hydrotermalnych Guaymas Basin i prawdopodobnie zużywają dużą ilość biomasy bakteryjnej.
Ponieważ maty mikrobiologiczne mogą osiągnąć 3 cm szerokości, mogą stanowić źródło pożywienia dla wielu pasących się zwierząt. To powiązanie troficzne zaobserwowano w systemach namorzynowych , gdzie Beggiatoa pokrywają część osadów morskich. Zaobserwowano, że bakterie te dają istotny wkład meiofaunę diecie „s, zwłaszcza wrotek , wieloszczetów , nicieni i niektóre grupy platyhelminthes , aschelminths i szczękogębe . Odkryto niezwykły związek między nicieniami a Beggiatoa . W rzeczywistości nicienie wydają się sprzyjać rozwojowi mat Beggiatoa poprzez zwiększenie przenikania tlenu i dyfuzji składników odżywczych do maty.
Co więcej, wiele padlin wydaje się być pokrytych matami bakterii nitkowatych podobnych do Beggiatoa , pokrywających bakterie beztlenowe redukujące siarczany . Przyciągają wielu padlinożerców metazoas , ale kiedy rozbijają matę, uwalniają siarkowodór, który odstrasza padlinożerców. Dlatego Beggiatoa można również uznać za obronę padliny przed padlinożercami.
Rola w cyklach biogeochemicznych
Kilka gatunków białych bakterii siarkowych z rodziny Beggiatoaceae jest w stanie akumulować i transportować NO 3 − , pobierany z płytkich osadów przybrzeżnych, który ma podstawowe znaczenie w metabolizmie, a także akumulować go we włóknach. Redukcja NO 3 - amoniowe oznacza utlenianie H 2 S (z wyjątkiem otworów geotermalny, ten wywodzi się siarczek z odpowiednich beztlenowej osadu, w którym występuje dissimilatory redukcji siarczanu), to prowadzi się redukcję do tworzenia stref suboxic charakteryzuje się dodatnim redoks potencjalne i tylko śladowe stężenia wolnego H 2 S. W środowisku morskim obecność tych gatunków jest ważna, ponieważ odgrywają one fundamentalną rolę w regulacji ilości H 2 S i NO 3 − :
- Z jednej strony regulacja stężenia wolnego H 2 S w osadach morskich ma fundamentalne znaczenie, ponieważ zubożone w siarczki osady powierzchniowe są niezbędne dla przetrwania infauny bentosowej , w rzeczywistości siarczek jest wysoce toksyczny dla fauny dennej i innych organizmów żyjących w osadzie;
- Z drugiej strony, redukcja NO 3 − jest istotna dla kontroli eutrofizacji wód przybrzeżnych o ograniczonej zawartości azotu.
Beggiatoa może również gromadzić fosfor jako polifosforan, a następnie uwalnia fosforan w warunkach beztlenowych. Może to zwiększyć dostępność fosforu dla producentów pierwotnych, jeśli fosforan zostanie uwolniony z osadu do słupa wody. Niektóre badania dotyczące obiegu fosforu i uwalniania fosforu związanego z Beggiatoa zostały przeprowadzone na Morzu Bałtyckim . Badania te wykazały, że redukcja siarczków przez te bakterie może zmniejszyć tempo powstawania siarczku żelaza w osadach, a tym samym zwiększyć zdolność osadu do retencji fosforu.
Uprawa
Selektywne wzbogacanie
Najbardziej udane wzbogacenia dla Beggiatoa spp. zostały wykonane przy użyciu płytkiej patelni lub akwarium, do którego dodano kilka centymetrów piasku, różną ilość CaSO 4 i K 2 HPO 4 , źródło złożonych polimerów organicznych, takich jak wodorosty , kilka centymetrów błota morskiego bogatego w siarczki i woda morska. Wzbogacanie musi zawierać odpowiednią granicę międzyfazową siarczek-tlen, która jest możliwa tylko wtedy, gdy powietrze jest wprowadzane, na przykład przez powolny, stały przepływ świeżo napowietrzonej wody morskiej. Inny rodzaj wzbogacania związany z Beggiatoa spp . opiera się na wykorzystaniu wyekstrahowanej suszonej trawy lub siana na podłożu mineralnym, ponieważ złożone polimery, takie jak pozostałości celulozy w materiale, zapewniają redukcję siarczanów. Zapewnia to również siarkowodór niezbędny do wzbogacenia Beggiatoa .
Izolacja czystej kultury
Istnieją trzy różne możliwe techniki uzyskania izolowanych szczepów Beggiatoa w czystej kulturze:
- Izolacja na płytkach agarowych
- Izolacja za pomocą płynnych mediów
- Izolacja i hodowla w podłożach gradientowych
Izolacja na płytkach agarowych
Procedura pozwalająca na uzyskanie izolowanego szczepu heterotroficznego wymaga płytki agarowej zawierającej rozcieńczony substrat organiczny, taki jak niewielka ilość peptonu. Następnie należy zebrać kępki włókien Beggiatoa z otoczenia, przemyć je sterylnym roztworem myjącym i umieścić na płytce agarowej. W ten sposób niektóre rosnące włókna będą odchodzić od centralnego inokulum, które można wykorzystać jako inokulum na nową płytkę agarową. Do izolacji morskich szczepów Beggiatoa (wykazujących wzrost autotroficzny ), ponieważ są one obowiązkowymi mikroaerofilami, konieczne jest zapewnienie warunków mikrooksycznych i użycie określonych płytek agarowych wykonanych z przefiltrowanej wody morskiej uzupełnionej siarczkiem sodu i octanem sodu. Z kolei, w przypadku szczepów słodkowodne izolacji trzeba wykonać w warunkach tlenowych (atmosferze powietrza) przy użyciu różnych nośników, zawierających niskie stężenia pojedynczego związku organicznym, takim jak octan, Na 2 S lub tiosiarczan .
Izolacja za pomocą płynnych mediów
Podłoża płynne są często używane do wzbogacania, zliczania MPN i masowej hodowli Beggiatoa . Aby uprawa heterotroficznych lub mixotroficznych słodkowodnych Beggiatoa była skuteczna , podłoża płynne muszą zawierać niewielkie ilości substratu węglowego, czy to ekstraktów glebowych, czy octanu. Gatunek i szczep ( Beggiatoa alba str. B18LD) i pokrewne szczepy są zazwyczaj hodowane na podłożach zawierających sól, octan jako źródło węgla oraz zmienny ekstrakt drożdżowy i dodatki siarczkowe. Niektóre morskie autotroficzne szczepy Beggiatoa hoduje się również na określonej płynnej pożywce mineralnej z tiosiarczanem, CO 2 , w warunkach mikrotlenowych z napowietrzaniem z 0,25% O 2 (obj./obj.) w fazie gazowej.
Izolacja i hodowla w podłożach gradientowych
Szczepy autotroficzne pochodzące z izolacji pojedynczego włókna na agarze mogą być łatwo utrzymywane i namnażane w probówkach z gradientem siarczków, w których czopki agarowe bogate w siarczki są pokryte miękkim agarem wolnym od siarczków. Wanny są luźno zamknięte, aby umożliwić wymianę gazów z przestrzeni nadpowierzchniowej z atmosferą. W rezultacie powstają dwie przeciwstawne warstwy, jedna zawierająca siarczek, a druga tlen: umożliwia to wzrost dobrze zdefiniowanej warstwy Beggiatoa na granicy faz siarczek-tlen. Konstrukcja średnie nachylenie wymaga różnych ilości pożywki J3 (wytworzone w agarze i NaHCO 3 ) wzbogaconej zobojętnia Na 2 S umieszcza się w probówce z nakrętką. Tutaj źródłem siarki jest strumień siarczku. Kolejną „warstwę” tworzy NaHCO 3 bez siarczków ani tiosiarczanów: cały siarczek będzie znajdować się poniżej granicy między czopem agaru siarczkowego a agarem bezsiarczkowym, podczas gdy na górze probówki będzie jeszcze jedna warstwa, która reprezentuje zbiornik tlenu. Zaczyna tworzyć kształt gradientowy w wyniku reakcji między siarczkiem a tlenem: w rezultacie włókna szybko proliferują na granicy faz siarczek-tlen, tworząc wyraźną warstwę lub „płytkę” o grubości 1 mm, ale można również docenić, że te bakterie mogą śledzić interfejs i powoli opadać dzięki stopniowemu wyczerpywaniu się zbiornika siarczków.