آگار چیست ؟ همه چیز درباره آگار

مقدمه ای بر آگار

آگار نوعی قند به شکل ژلاتینی است که از جلبک ها ساخته شده و معمولاً برای رشد باکتری ها در آزمایشگاه استفاده می شود. باکتری ها آگار را می خورند و به دانشمندان در انجام آزمایش های کشت کمک می کنند.

آگار را با بوی متمایزش، می توان به راحتی از سایر موادی که معمولاً در آزمایشگاه یافت می شود تشخیص داد. از نظر شیمیایی، پلیمری است که از زیر واحدهای قند گالاکتوز تشکیل شده است و جزئی از دیواره سلولی گونه های مختلف جلبک قرمز است که معمولاً در آسیای شرقی و کالیفرنیا برداشت می شوند. آگار آزمایشگاهی که در آب جوش حل شده و خنک شده است ژلاتینی به نظر می رسد. اگرچه کاربرد اصلی آن به عنوان یک محیط کشت برای میکروارگانیسم‌های مختلف، به‌ویژه برای باکتری‌ها است، اما دیگر کاربردهای کمتر شناخته‌شده آن عبارتند از غلیظ‌کننده برای سوپ‌ها و سس‌ها، در ژله‌ها و بستنی‌ها، در لوازم آرایشی، برای شفاف‌سازی نوشیدنی‌ها و برای اندازه‌گیری. پارچه ها

ممکن است بپرسید که چرا آگار، بر خلاف ژلاتین معمولی (مانند ژلاتین موجود در Jello)، برای کشت باکتری ها استفاده می شود. پاسخ این است که آگار، بر خلاف ژلاتین، توسط باکتری ها تجزیه نمی شود (خورده می شود). همچنین این ماده سفت تر و قوی تر از ژلاتین است. با این حال، استفاده از ژلاتین به‌عنوان محیط کشت باکتری‌ها در صورت در دسترس نبودن آگار همچنان امکان‌پذیر است.

راهنمای Difco & BBL جزئیات بیشتری در مورد آگار و استفاده از آن ارائه می دهد:

• آگار یک فیکوکلوئید است که از گروهی از جلبک های دریایی قرمز-بنفش (کلاس Rhodophyceae) از جمله Gelidium، Pterocladia و Gracilaria استخراج می شود. ژلیدیم منبع ارجح برای آن است. ناخالصی ها، زباله ها، مواد معدنی و رنگدانه ها در طول ساخت به سطوح مشخص کاهش می یابد.
• آگار یک ژل در دمای اتاق است که در دمای 65 درجه سانتیگراد سفت می ماند. این ماده تقریباً در دمای 85 درجه سانتیگراد ذوب می شود، دمایی متفاوت از دمایی که در آن جامد می شود، 32 تا 40 درجه سانتیگراد. این خاصیت به نام هیسترزیس شناخته می شود. همچنین عموماً در برابر نیروهای برشی مقاوم است. با این حال، آگارهای مختلف ممکن است قدرت ژل یا درجه سفتی متفاوتی داشته باشند.
• آگار معمولاً در غلظت نهایی 1-2 درصد برای جامد کردن محیط های کشت استفاده می شود. مقادیر کمتر (0.05-0.5٪) در محیط برای مطالعات تحرک (0.5٪ w/v) و برای رشد بی هوازی ها (0.1٪) و میکروآئروفیل ها استفاده می شود.
• مشخصات نمونه این ماده با گرید باکتریولوژیکی شامل شفافیت خوب، دمای ژل شدن کنترل شده، دمای ذوب کنترل شده، ویژگی های انتشار خوب، عدم وجود بازدارنده های باکتریایی سمی و عدم وجود نسبی مواد معدنی و ترکیبات مفید متابولیکی است.

آگار برای چه مواردی استفاده می شود؟

در واقع، آگار برای اهداف مختلف استفاده می شود. هدف اصلی آن این است که به عنوان یک محیط کشت برای چندین میکروارگانیسم مختلف (عمدتاً باکتری) کار کند.

اما آگار هر روز کاربردهای دیگری نیز دارد. مثلا آیا می دانستید از آن برای غلیظ کردن سس یا سوپ آماده نیز استفاده می شود؟ و همچنین در ساخت انواع نوشیدنی، بستنی و ژله استفاده می شود. و فراتر از صنایع غذایی، همچنین در پارچه و لوازم آرایشی.

دلیل استفاده گسترده از آگار این است که برخلاف ژلاتین خوب قدیمی، می توان از آن برای کشت باکتری ها استفاده کرد. مشکل ژلاتین این است که می تواند توسط باکتری ها تجزیه شود. به عبارت دیگر، باکتری ها می توانند ژلاتین را بخورند اما نمی توانند آگار را بخورند.

انواع متداول آگار

انواع مختلفی برای رشد گونه های مختلف باکتری استفاده می شود. به طور کلی، یک روش آزمایشی به شما می گوید که از چه نوعی استفاده کنید.

لیست زیر مروری بر چند نوع آگار که معمولاً در آزمایشگاه ها یافت می شود را به شما ارائه می دهد

آگار خون (Blood agar):

این نوع آگار از خون حیوانات (بیشتر از گوسفند) به دست می آید. بنابراین این نمونه دارای سلول های خونی حیوانی است. از آن می توان برای رشد بیشتر باکتری ها استفاده کرد. این نوع برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

آگار شکلاتی (Chocolate agar):

این نوع از خون گوسفند به دست می آید. برای رشد هموفیلوس استفاده می شود زیرا فاکتورهای لازم برای این کار (X و V) را دارد. شکلات آگار یک محیط کشت مغذی است. به این ترتیب می توان از آن برای رشد گونه هایی از موجودات زنده مانند نایسریا و هموفیلوس استفاده کرد. تنها مشکل این است که نمی توان اطلاعات همولیز را از این نوع به دست آورد. بنابراین، اگر نیاز به تمایز بین گونه‌های مختلف هموفیلوس دارید، باید آزمایش‌های دیگری را انجام دهید. این نمونه برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

آگار لوریا برتانی (Luria Bertani agar or LB agar): 

این در واقع یک نوع اصلی نیست، بلکه یک نوع فرعی است. LB بیشتر در میکروبیولوژی استفاده می شود. برای کشت معمولی خوب است. آگار LB را می توان برای رشد میکروارگانیسم ها به استثنای موجودات سختگیر مانند نایسریا و هموفیلوس استفاده کرد. این نمونه برای استفاده دانش آموزان مناسب است.

MacConkey آگار:

این فقط برای رشد باکتری های منفی قابل استفاده است. MacConkey در واقع یک پودر است. دو نسخه از MacConkey آگار وجود دارد: یک نوع حاوی لاکتوز قند اضافه شده در آن است، در حالی که نوع دیگر فاقد قند اضافه شده است. E.coli را می توان روی MacConkey آگار کشت داد. این را می توان به راحتی به دلیل شکل های E.coli در کلنی های قرمز مشاهده کرد. بنابراین، اگر متوجه تشکیل مستعمرات قرمز شدید، به این معنی است که E.coli از قند برای رشد استفاده می کند. MacConkey آگار برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

Miller’s LB Agar:

این در واقع نوعی از آگار لوریا برتانی یا LB است. اجزای آن دقیقاً مشابه LB هستند. تنها تفاوت در نسبت است. LB Miller برای استفاده دانش آموزان مناسب است اما فقط به عنوان فرمول عمومی استفاده می شود.

نئومایسین آگار (Neomycin agar):

این نوع دارای آنتی بیوتیکی به نام نئومایسین است. نئومایسین معمولاً به صورت پمادها و داروهای مختلف از جمله قطره چشم یافت می شود. این آنتی بیوتیک از زمانی که برای اولین بار در سال 1949 توسط سلمان واکسمن کشف شد مورد استفاده قرار گرفت. نئومایسین ساخته دست بشر نیست، بلکه توسط باکتری به نام استرپتومایسس فرادیا تولید می شود.

اثرات نئومایسین آگار چیست؟ بیشتر باکتری های گرم مثبت و گرم منفی را از بین می برد. برخی افراد به آن حساسیت دارند، بنابراین احتمال سمی بودن آن وجود دارد. از نئومایسین آگار می توان برای کشت میکروارگانیسم ها به صورت بی هوازی استفاده کرد. اما هر گونه باسیل گرم منفی و استافیلوکوک را متوقف می کند، که به نوبه خود اجازه می دهد تا گونه های استرپتوکوک رشد کنند. نئومایسین برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

آگار غیر مغذی (Non-nutrient agar):

اگرچه از آن نمی توان برای کشت باکتری ها استفاده کرد، اما برای رشد سایر میکروارگانیسم ها مفید است. این نمونه برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

آگار مغذی (Nutrient agar):

این نوع انواع مختلفی از باکتری ها و قارچ ها را رشد می دهد. با این اوصاف، همه باکتری ها نمی توانند در نوترینت آگار رشد کنند. ماده مغذی موجود در این نوع ترکیبی از آب گوشت گاو و عصاره مخمر است. گاهی اوقات نوترینت آگار برای برخی از باکتری ها بسیار غنی و برای برخی دیگر بسیار کم است. این نوع برای استفاده دانش آموزان مناسب است.

سابورو آگار (Sabouraud agar):

این نوع دارای یک آنتی بیوتیک آمینوگلیکوزید به نام جنتامایسین است. سابورو آگار به دلیل pH پایینی که دارد بیشتر باکتری ها را از بین می برد. این نوع برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

تریپتیک سویا آگار (Tryptic soy agar):

این نوع برای رشد بسیاری از میکروارگانیسم ها خوب است. بیشتر برای مورفولوژی کلنی استفاده می شود.

زایلوز لیزین دئوکسی کولات آگار یا XLD آگار (Xylose lysine deoxycholate agar or XLD agar):

این نوع همراه با نمونه های مدفوع برای رشد باسیل های گرم منفی استفاده می شود. این نوع برای استفاده دانش آموزان مناسب نیست.

تهیه آگار

پیش آزمایش:

ظروف پتری استریل را تا زمانی که آماده ریختن آگار در آن ها شوید، بسته نگه دارید. آلاینده های موجود در هوا می توانند به راحتی به یک ظرف پتری باز نفوذ کنند.

تهیه قرص یا پودر آگار:

فرمول آگار LB (Luria Bertani) عبارت است از: تریپتون 9.1 گرم در لیتر، عصاره مخمر 4.6 گرم در لیتر، NaCl 4.6 گرم در لیتر و آگار 13.7 گرم در لیتر. در صورت استفاده از قرص، 10 قرص را در 500 میلی لیتر آب حل کنید. برای پودر ، 6.9 گرم آگار را با مایکروویو در 500 میلی لیتر آب حل کنید. 500 میلی لیتر آگار 25 ظرف پتری بزرگ (قطر 100 میلی متر) یا 50 ظرف پتری کوچک (قطر 60 میلی متر) را می ریزد.

ذخیره سازی:

بشقاب ها را به صورت وارونه در یخچال قرار دهید. هدف از قرار دادن صفحات به صورت وارونه جلوگیری از چکه شدن چگالش روی سطح است که می تواند حرکت ارگانیسم ها را بین کلنی ها تسهیل کند.

کشت بافت و سلول

برای جلوگیری از خشک شدن و کنترل بو، هر ظرف پتری را در یک کیسه زیپ دار قرار دهید. بشقاب ها را زیر و رو کنید و در جای گرم قرار دهید. برای بسیاری از میکروارگانیسم ها، دمای ایده آل برای انکوباسیون 32 درجه سانتیگراد یا 90 درجه فارنهایت است. رشد باکتری باید در عرض 2-3 روز شروع به نمایان شدن کند.

دفع

پس از بسته شدن ظروف پتری، دیگر نباید باز شوند. تمام میکروارگانیسم های رشد یافته در طول آزمایش باید قبل از دور ریختن از بین بروند. بهترین راه برای از بین بردن کشت های باکتریایی، استریل کردن آنها با فشار در یک کیسه خطرناک زیستی پایدار در برابر حرارت است. اگر اتوکلاو یا زودپز در دسترس نیست یا به اندازه کافی بزرگ نیست که این کار را راحت کند، یک جایگزین سفید کننده است. صفحات را با محلول سفید کننده خانگی 20% یا “1 در 5” (به عبارت دیگر، 1 قسمت سفید کننده و 4 قسمت آب) اشباع کنید. اجازه دهید قبل از دور ریختن آنها بمانند و یک شب در محلول سفید کننده خیس شوند. لطفاً توجه داشته باشید که محلول سفید کننده خورنده است و باید پس از آن کاملاً پاک شود. علاوه بر این، در صورت امکان دسترسی به زباله سوز، صفحات را می توان سوزاند.

منابع :

What Is Agar?

All About Agar