Agar e agarose são duas formas de meios de crescimento sólidos que são utilizados para o cultivo de microrganismos , particularmente bactérias . Tanto a ágar como a agarose actuam para solidificar os nutrientes que de outra forma permaneceriam em solução. Tanto o ágar como a agarose são capazes de liquefazer quando aquecidos suficientemente, e ambos retornam ao estado de gel quando resfriados.
Os meios sólidos são preparados aquecendo o ágar e os componentes dos nutrientes de forma que uma solução resulte. A solução é então esterilizada, tipicamente em aparelhos de aquecimento a vapor conhecidos como autoclave. O meio estéril é então vertido em uma metade das placas de Petri estéreis e a tampa é colocada sobre a solução ainda quente. Quando a solução esfria, a ágar ou agarose torna-se gelatinosa, tornando o meio semi-sólido. Quando as bactérias entram em contato com a superfície do meio, elas são capazes de extrair os nutrientes do meio e crescer como colônias.
O uso do ágar e da agarose em meio sólido permite o isolamento das bactérias através de uma técnica de placas de estrias. Uma discriminação semelhante de uma espécie bacteriana de outra não é possível em meio de crescimento líquido. Além disso, alguns meios de crescimento sólidos permitem o desenvolvimento de reacções que não se podem desenvolver em meios líquidos. O exemplo mais conhecido é o ágar sangue, onde a destruição total e parcial dos glóbulos vermelhos constituintes pode ser detectada pelas suas reacções hemolíticas características.
Agar é uma rede não carregada de fios de um composto chamado gelactose. Este composto é na verdade composto por dois polissacarídeos chamados agarose e agaropectina. A gelactose é extraída de um tipo de algas marinhas conhecido como Gelidium comeum. A alga marinha foi nomeada pelo botânico francês que primeiro notou o material gelatinoso que podia ser extraído da alga. Outra alga marinha chamada Gracilaria verrucosa também pode ser uma fonte de ágar.
Agarose é obtida pela purificação do ágar. O componente de agarose do ágar é composto por moléculas repetidas de galactopiranose. Os grupos laterais que sobressaem da galactopiranose são organizados de tal forma que duas cadeias adjacentes podem se associar para formar uma hélice. As cadeias se enrolam tão bem que a água pode ficar presa dentro da hélice. À medida que mais e mais helices são formadas e se tornam interligadas, uma rede tridimensional de helices contendo água é criada. Toda a estrutura não tem carga líquida.
A história do ágar e da agarose estende-se por séculos e a utilidade dos compostos acompanha de perto o surgimento e o desenvolvimento da disciplina da microbiologia. As propriedades semelhantes ao gel do ágar são supostas terem sido observadas pela primeira vez por um imperador chinês em meados do século XVI. Logo em seguida, uma próspera indústria de fabricação de ágar foi estabelecida no Japão. O domínio japonês do comércio do ágar só terminou com a Segunda Guerra Mundial. Após a Segunda Guerra Mundial, o fabrico do ágar propagou-se a outros países em todo o mundo. Por exemplo, nos Estados Unidos, os copiosos leitos de algas encontradas ao longo da costa do sul da Califórnia fizeram da área de San Diego um foco de produção de ágar. Hoje, a fabricação e venda do ágar é lucrativa e gerou uma indústria competitiva.
As raízes do ágar como complemento aos estudos microbiológicos remontam ao final do século XIX. Em 1882, o renomado microbiologista Robert Koch relatou o uso do ágar como um meio de cultivo de microorganismos. Desde esta descoberta, o uso do ágar se tornou uma das técnicas de base em microbiologia. Existem hoje centenas de diferentes formulações de meios de crescimento à base de ágar. Algumas não são específicas, com um espectro de componentes presentes. Outros meios são definidos, com quantidades precisas de alguns poucos materiais definidos. Da mesma forma, o uso da agarose mostrou-se tremendamente útil em técnicas eletroforéticas. Através da manipulação das condições de formulação, a matriz de agarose pode ter poros, ou túneis através dos fios de agarose, que podem ser de diferentes tamanhos. Assim, a agarose pode agir como uma peneira, para separar as moléculas com base no tamanho. A natureza não carregada da agarose permite a passagem de uma corrente através dela, que pode impulsionar o movimento de amostras como pedaços de ácido desoxirribonucleico (DNA ) de uma extremidade de uma placa de agarose para a outra. A velocidade do movimento da molécula, também está relacionada com o tamanho molecular (moléculas maiores movendo as menores).
No mundo não-microbiológico, ágar e agarose também encontraram um uso como estabilizadores em sorvetes, chicotes instantâneos, e gelatinas de sobremesa.
Veja também Crescimento e divisão bacteriana; Técnicas laboratoriais em microbiologia