شرح
آگار، مادهای ژلاتینی که از جلبکهای قرمز استخراج میشود. آگار از دیوارههای سلولی برخی گونههای جلبکهای قرمز، بهویژه از جنسهای Gelidium و Gracilaria استخراج میشود. بیش از یک قرن است که این ماده، سنگ بنایی در تحقیقات بیولوژیک و صنایع مختلف به شمار میرود.
آگار عمدتاً از دو پلیساکارید، آگارز و آگاروپکتین تشکیل شده است که به آن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فردی میدهند. این بیوپلیمر به دلیل تواناییاش در تشکیل ژل در غلظتهای نسبتاً پایین که در طیف وسیعی از دماها پایدار هستند، شناخته شده است.
ویژگیهای آگار
- ژلهای شدن: آگار در دمای تقریباً ۳۵-۴۲ درجه سلسیوس به ژل تبدیل میشود و تا زمانی که به دمای ۸۵-۹۵ درجه سلسیوس نرسد، ذوب نمیشود. این hysteresis حرارتی (بین دمای ژلهای شدن و دمای ذوب شدن فاصله قابل توجهی وجود دارد) آگار را در میان عوامل ژلهای کننده منحصر به فرد میسازد.
- پایداری: ژلهای آگار بسیار پایدار هستند و در طیف وسیعی از pH و دماها قابل استفادهاند.
- غیرتغذیهای: آگار خود توسط اکثر میکروارگانیسمها متابولیزه نمیشود که این امر از مصرف آن توسط باکتریها یا قارچها جلوگیری میکند.
کاربردها در علوم زیستی
- میکروبیولوژی: آگار بیشتر به عنوان یک محیط جامد کننده برای رشد کشتهای باکتریایی و قارچی استفاده میشود. پایداری و شفافیت آگار آن را برای جداسازی و شناسایی میکروارگانیسمها ایدهآل میسازد.
- بیولوژی گیاهی: آگار به عنوان یک محیط در کشت بافت گیاهی استفاده میشود و یک محیط حمایتی اما غیرتغذیهای، برای رشد سلولها و بافتهای گیاهی فراهم میکند.
- بیولوژی مولکولی: در ژل الکتروفورز، آگارز، شکل تصفیه شدهای از آگار، برای جداسازی مولکولهای DNA، RNA، یا پروتئین بر اساس اندازه آنها استفاده میشود. ماهیت غیرسمی آن امکان دست زدن و دفع ایمن ژلها را فراهم میکند.
مزیتهای کلیدی آگار
- عامل ژلکننده: آگار وقتی در آب جوش حل میشود و سرد میشود، ژل تشکیل میدهد و ماتریکس جامد را فراهم میکند که برای کاربردهای مختلف مانند کشت میکروارگانیسمها، کشت بافت گیاهی و الکتروفورز ژل ضروری است.
- مقاومت در برابر تخریب: آگار در برابر تجزیه آنزیمی توسط اکثر میکروارگانیسمها مقاوم است و آن را برای کشت و تمایز گونههای مختلف میکروبی بدون تجزیه شدن مناسب میکند.
- تخلخل: ماهیت متخلخل ژلهای آگار امکان اندازهگیری تحرک و تحرک میکروارگانیسمها را فراهم میآورد و مطالعاتی را در مورد کموتاکسی و حرکت باکتریایی ممکن میسازد.
- بی اثر بودن: آگار بی اثر است و هیچ ارزش غذایی برای میکروارگانیسمها ایجاد نمیکند و تضمین میکند که رشد آنها صرفاً به مواد مغذی اضافه شده در محیط کشت بستگی دارد.
- شفافیت: ژلهای آگار شفاف هستند و امکان تجسم و مشاهده آسان رشد میکروبی، کلنیها و سایر فرآیندهای بیولوژیکی را فراهم میکنند.
- تطبیق پذیری: آگار را میتوان با مواد مغذی مختلف، آنتی بیوتیکها، رنگها یا سایر افزودنیها برای ایجاد محیطهای انتخابی یا متفاوت برای کاربردهای خاص در میکروبیولوژی، زیست شناسی گیاهی و بیوتکنولوژی تکمیل کرد.
خصوصیات منحصر به فرد فیزیکی آگار، مانند توانایی آن در تشکیل ژل بدون نیاز به افزودن کاتیونهای چندظرفیتی، بازگشتپذیری حرارتی و بیاثری شیمیایی، آن را در تحقیقات علمی و کاربردهای صنعتی جایگزینناپذیر میسازد. تنوعپذیری و کاربرد آگار که از منابع طبیعی به دست میآید، اهمیت مداوم آن را در حوزههای سنتی و نوظهور درون علوم زیستی مورد تاکید قرار میدهد.