Agarul și agaroza sunt două forme de medii de creștere solide care sunt utilizate pentru cultivarea microorganismelor , în special a bacteriilor . Atât agar cât și agaroza acționează pentru a solidifica nutrienții care altfel ar rămâne în soluție. Atât agar cât și agaroza sunt capabile să se lichefieze atunci când sunt încălzite suficient și ambele revin la starea de gel la răcire.
Mediul solid se prepară prin încălzirea agarului și a componentelor nutritive astfel încât să rezulte o soluție. Soluția este apoi sterilizată, de obicei într-un aparat de încălzire cu abur cunoscut sub numele de autoclavă. Mediul steril se toarnă apoi într-o jumătate de plăci Petri sterile și se pune capacul peste soluția încă fierbinte. Pe măsură ce soluția se răcește, agarul sau agaroza se transformă în gel, transformând mediul într-un mediu semisolid. Atunci când bacteriile intră în contact cu suprafața mediului, acestea sunt capabile să extragă substanțele nutritive din mediu și să se dezvolte sub formă de colonii.
Utilizarea mediilor solide de agar și agaroză permite izolarea bacteriilor prin tehnica plăcii striate. O discriminare similară a unei specii bacteriene de alta nu este posibilă în mediile de creștere lichide. În plus, unele medii de creștere solide permit dezvoltarea unor reacții care nu se pot dezvolta în medii lichide. Cel mai cunoscut exemplu este agar-sânge , unde distrugerea totală și parțială a globulelor roșii constituente poate fi detectată prin reacțiile hemolitice caracteristice acestora.
Agarul este o rețea necarbogazoasă de fire ale unui compus numit gelactoză. Acest compus este, de fapt, alcătuit din două polizaharide numite agaroză și agaropectină. Gelactoza este extrasă dintr-un tip de alge marine cunoscut sub numele de Gelidium comeum. Alga a fost numită după botanistul francez care a observat pentru prima dată materialul gelatinos care putea fi extras din alge. O altă algă numită Gracilaria verrucosa poate fi, de asemenea, o sursă de agar.
Agaroza se obține prin purificarea agarului. Componenta de agaroză din agar este compusă din molecule repetitive de galactopiranoză. Grupurile laterale care ies din galactopiranoză sunt dispuse astfel încât două lanțuri adiacente se pot asocia pentru a forma o spirală. Lanțurile se înfășoară atât de strâns încât apa poate fi prinsă în interiorul helixului. Pe măsură ce se formează din ce în ce mai multe elice și se reticulează, se creează o rețea tridimensională de elice care conțin apă. Întreaga structură nu are sarcină netă.
Istoria agarului și a agarozei se întinde pe parcursul secolelor, iar utilitatea compușilor urmărește îndeaproape apariția și dezvoltarea disciplinei microbiologiei. Se presupune că proprietățile de gel ale agarului au fost observate pentru prima dată de un împărat chinez la mijlocul secolului al XVI-lea. La scurt timp după aceea, în Japonia a fost înființată o industrie înfloritoare de fabricare a agarului. Dominația japoneză în comerțul cu agar-agar a luat sfârșit abia odată cu cel de-al Doilea Război Mondial. După cel de-al Doilea Război Mondial, fabricarea agarului s-a răspândit în alte țări de pe glob. De exemplu, în Statele Unite, straturile abundente de alge marine care se găsesc de-a lungul coastei sudice a Californiei au făcut din zona San Diego un focar al fabricării agarului. Astăzi, fabricarea și vânzarea de agar este profitabilă și a dat naștere unei industrii competitive.
Rădăcinile agarului ca adjuvant la studiile microbiologice datează de la sfârșitul secolului al XIX-lea. În 1882, renumitul microbiolog Robert Koch a raportat despre utilizarea agarului ca mijloc de cultivare a microorganismelor. De la această descoperire, utilizarea agarului a devenit una dintre tehnicile de bază în microbiologie. În prezent, există sute de formulări diferite de medii de creștere pe bază de agar. Unele sunt nespecifice, cu un spectru de componente prezente. Alte medii sunt definite, cu cantități precise de câteva materiale stabilite incluse. De asemenea, utilizarea agarozei s-a dovedit extrem de utilă în tehnicile electroforetice. Prin manipularea condițiilor de formulare, matricea de agaroză poate avea pori, sau tuneluri prin firele de agaroză, care pot fi de dimensiuni diferite. Astfel, agaroza poate acționa ca o sită, pentru a separa moleculele în funcție de dimensiune. Natura necarbogazoasă a agarozei permite trecerea unui curent prin ea, ceea ce poate conduce la deplasarea probelor, cum ar fi bucăți de acid dezoxiribonucleic (ADN ), de la un capăt la altul al unei plăci de agaroză. Viteza de deplasare a moleculelor, este, de asemenea, legată de dimensiunea moleculară (cele mai mari molecule se deplasează cel mai puțin).
În lumea nemicrobiologică, agaroza și agaroza și-au găsit, de asemenea, o utilizare ca stabilizatori în înghețată, frișcă instant și gelatină de desert.
Vezi și Creștere și diviziune bacteriană; Tehnici de laborator în microbiologie
.