Agar i agaroza są dwie formy stałych pożywek wzrostu, które są wykorzystywane do hodowli mikroorganizmów , zwłaszcza bakterii . Zarówno agar jak i agaroza działają w celu zestalenia składników odżywczych, które w przeciwnym razie pozostałyby w roztworze. Zarówno agar, jak i agaroza są w stanie upłynnić się przy wystarczającym podgrzaniu, i oba powracają do stanu żelu po schłodzeniu.
Podłoża stałe przygotowuje się przez podgrzanie agaru i składników odżywczych, tak aby powstał roztwór. Roztwór ten jest następnie sterylizowany, zwykle w aparacie parowym znanym jako autoklaw. Sterylna pożywka jest następnie wlewana do jednej połówki sterylnych płytek Petriego i pokrywka jest umieszczana nad jeszcze gorącym roztworem. W miarę stygnięcia roztworu agar lub agaroza staje się żelowata, co sprawia, że pożywka ma postać półstałą. Kiedy bakterie stykają się z powierzchnią podłoża, są w stanie pobierać składniki odżywcze z podłoża i rozwijać się jako kolonie.
Użycie stałych podłoży agarowych i agarozowych pozwala na izolację bakterii techniką płytek smugowych. Podobna dyskryminacja jednego gatunku bakterii od drugiego nie jest możliwa w płynnych podłożach wzrostowych. Ponadto, niektóre stałe pożywki pozwalają na rozwój reakcji, które nie mogą się rozwijać w ciekłych pożywkach. Najbardziej znanym przykładem jest agar z krwią , gdzie całkowite i częściowe zniszczenie czerwonych krwinek może być wykryte przez ich charakterystyczne reakcje hemolityczne.
Agar jest nienaładowaną siecią nitek związku zwanego żelaktozą. Związek ten składa się w rzeczywistości z dwóch polisacharydów zwanych agarozą i agaropektyną. Żelaktozę pozyskuje się z rodzaju wodorostów znanych jako Gelidium comeum. Wodorosty zostały nazwane na cześć francuskiego botanika, który jako pierwszy zauważył galaretowaty materiał, który może być ekstrahowany z kelpu. Inny wodorost o nazwie Gracilaria verrucosa może być również źródłem agaru.
Agaroza jest otrzymywana przez oczyszczanie agaru. Składnik agarowy agaru składa się z powtarzających się cząsteczek galaktopiranozy. Grupy boczne, które wystają z galaktopiranozy są ułożone w taki sposób, że dwa sąsiednie łańcuchy mogą się łączyć tworząc helisę. Łańcuchy owijają się tak ciasno, że woda może zostać uwięziona wewnątrz helisy. W miarę powstawania i sieciowania coraz większej liczby helis, tworzy się trójwymiarowa sieć zawierających wodę helis. Cała struktura nie ma ładunku netto.
Historia agaru i agarozy sięga wieków wstecz, a użyteczność związków ściśle podąża za pojawieniem się i rozwojem dyscypliny mikrobiologii. Uważa się, że żelopodobne właściwości agaru zostały po raz pierwszy zaobserwowane przez chińskiego cesarza w połowie XVI wieku. Wkrótce potem w Japonii powstał kwitnący przemysł produkujący agar. Japońska dominacja w handlu agarem skończyła się dopiero wraz z II wojną światową. Po II wojnie światowej produkcja agaru rozprzestrzeniła się na inne kraje na całym świecie. Na przykład w Stanach Zjednoczonych, obfite złoża wodorostów występujące wzdłuż południowego wybrzeża Kalifornii sprawiły, że obszar San Diego stał się zagłębiem produkcji agaru. Obecnie produkcja i sprzedaż agaru jest lukratywna i stworzyła konkurencyjny przemysł.
Korzenie agaru jako dodatku do badań mikrobiologicznych sięgają końca XIX wieku. W 1882 roku, znany mikrobiolog Robert Koch zgłosił użycie agaru jako środka do hodowli mikroorganizmów. Od czasu tego odkrycia, użycie agaru stało się jedną z podstawowych technik w mikrobiologii. Obecnie istnieją setki różnych form agarowych podłoży wzrostowych. Niektóre z nich są niespecyficzne, z szerokim spektrum obecnych składników. Inne pożywki są zdefiniowane, z dokładnymi ilościami kilku ustalonych materiałów. Podobnie użycie agarozy okazało się niezwykle przydatne w technikach elektroforetycznych. Poprzez manipulowanie warunkami formowania, matryca agarozy może mieć pory lub tunele przez pasma agarozy, które mogą być różnej wielkości. W ten sposób agaroza może działać jak sito, aby oddzielić cząsteczki na podstawie ich wielkości. Nienaładowana natura agarozy pozwala na przepuszczanie przez nią prądu, który może napędzać ruch próbek, takich jak fragmenty kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA ) z jednego końca płytki agarozy na drugi. Szybkość ruchu cząsteczek jest również związana z wielkością cząsteczek (największe cząsteczki poruszają się najmniej).
W świecie niemikrobiologicznym agar i agaroza znalazły również zastosowanie jako stabilizatory w lodach, bitej śmietanie i żelatynach deserowych.
Zobacz również Wzrost i podział bakterii; Techniki laboratoryjne w mikrobiologii
.