אגר

אגר (Agar; מהשם המלא במלאית: Agar-Agar) הוא תערובת של שני רב-סוכר ביחסים שונים, השייכים לקבוצת ההידרוקולואידים(אנ'). רבי-הסוכר המרכיבים את האגר הם אגרוזה (אנ') ואגרופקטין (אנ'). האגר מופק מדופן התא של אצות אדומיות: Sphaerococcus euchema, ו- Gelidium. אגר שימש לאורך ההיסטוריה כמרכיב בהכנת קינוחים, ולמעלה ממאה שנה הוא גם החומר הבסיסי להכנת מצעי גידול למיקרואורגניזמים שונים (חיידקים, שמרים ועובשים). לאגרוזה, שמקורו מאגר, יש שימוש נרחב בהפרדה בשיטת gel electrophoresis למטרה של הפרדה של DNA והפרדה וניקוי חלבונים. אגר משמש כחומר מסמיך, כחומר מקריש הגורם ליצירת ג'ל וכחומר מיצבבסוגי מזון שונים, בדומה מאוד לג'לטין. השימוש הנפוץ ביותר באגר הוא להכנת ג'לי, אך ניתן להשתמש בו גם לקינוחים אחרים ולהסמכת מרקים. המוצר נפוץ במיוחד בקרב צמחוניים וטבעוניים שמעוניינים להימנע מאכילת ג'לטין שמקורו בבעלי חיים, ובקרב יהודים שומרי מצוות הזקוקים לתחליף כשר (פרווה) לג'לטין. האגר משתייך לקבוצת הסיבים התזונתיים וידוע גם כחומר משלשל, וניתן לרכוש אותו בצורות שונות כמוצר הרזיה. פאני הסה (Fannie Hesse), אשתו של ולטר הסה (Walter Hesse), חוקר במעבדתו של הביולוג הנודע רוברט קוך העלתה לראשונה את הרעיון לשימוש באגר להכנת מצעי גידול לחיידקים. היא השתמשה באגר להכנת ג'ל-מאכל וריבה; היא הציעה לבעלה לנסות ולגדל על האגר חיידקים, ובכך להחליף את הג'לטין, אשר שימש למטרה זו במשך שנים רבות. הסה כתב על התגלית לקוך, והלה אימץ אותה במהרה; צלחות האגר החדשות שלו שימשו, בין השאר, לגילוי החיידק הגורם למחלת השחפת – תגליתו הנודעת ביותר של קוך. חסרונו העיקרי של הג'לטין כמצע גידול הוא היותו נוזלי בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס; זוהי טמפרטורת גוף האדם, ואכן הטמפרטורה בה מרבית המיקרואורגניזמים גורמי המחלות גדלים בצורה מיטבית. לאגר לעומת זאת יש תכונה הנקראת היסטרזיס (hysteresis), המתבטאת בכך שבתור מוצק הוא ניתך בטמפרטורה של כ-85 מעלות צלזיוס, אולם כנוזל הוא מתמצק בטמפרטורה בסביבות 40 מעלות צלזיוס. תכונה חשובה נוספת היא עמידותו בטמפרטורות של 121 מעלות צלזיוס, הדרושה לעיקור מצעים באוטוקלב. האגר שומר את תכונותיו הפיזיקליות לאחר התכה והתמצקות, תכונה המאפשרת לו להתקיים כנוזל לצורך יציקת פלטות ומבחנות לגידול החיידקים, וכמוצק או חצי מוצק, בתחום רחב של טמפרטורות הדרושות לצמיחה בררנית ודיאגנוזה של חיידקים, שמרים ועובשים, על פי המבנה המורפולוגי של המושבות ועל פי התכונות הביוכימיות והתנועתיות (motility) של החיידק. האגר מגיע בדרך-כלל למעבדה כאבקה שיש לערבב אותה במים ובתערובות של מוצרים אבקתיים המכילים מרכיבים נוספים לצורך גידול וזיהוי. קיימות וריאציות רבות לצלחת האגר הפשוטה; חברות לציוד ביולוגי מייצרות מגוון סוגי אגר המשמשים לצרכים שונים. אגר דם, למשל, מכיל תאי דם של יונק כלשהו (כבש או סוס). חיידקים רבים מסוגלים לפרק תאי דם אדומים (hemolysis) ובכך לשנות את צבע המצע; כך ניתן לזהות חיידקים אלו בקלות. התכונות הכימיות של האגר נקבעות על פי היחסים הכמותיים של שני הפולימרים אגרוזה ואגרופקטין, שניהם מבוססים על פולימר רב-גלקטוזה. בעוד האגרוזה הוא פולימר נייטרלי, הרי שהאגרופקטין הוא פולימר חומצי בגלל קשירת אניונים של פירובט וסולפט. המסת האגר בפאזה הנוזלית בתהליך החימום גורמת לשרשרת הפולימרים להיפתח. בתהליך התמצקות הפולימרים של האגר במים נוצרת רשת תלת-ממדית. הקשרים בין הפולימרים הם קשרי מימן. קשרי מימן אלה ניתנים לפתיחה מחדש על ידי המסת הגיל המוצק והפיכתו לנוזל, וליצירת קשרים מימניים חוזרים, על ידי הורדת הטמפרטורה של התמיסה. האגר אינו מאבד את תכונותיו הפיזיקליות עקב הרתחה וקירור וחוזר חלילה. חומרים המפריעים ליצירת הקשרים המימניים על ידי קשרים תחרותיים עלולים להפריע ליצירת הקשרים המימניים ולהחליש את תהליך הג'ליפיקציה. במצב מוצק, רשת האגר התלת-ממדים כולאת בתוכה את הפאזה הנוזלית (המים), כך שלמרות היותו עשוי ברובו מים, יש לו תכונות פיזיקליות של מוצק (תכונות של קשיות, אלסטיות, שבירות, חדירות). אך חרף היותו בעל תכונות של מוצק, יש לו גם תכונות של נוזל, למשל, מתאפשרת דיפוזיה של חומרים המצויים באגר, כגון חומרי מזון הכרחיים לגידול, מן המצע אל המיקרואורגניזמים, ומתאפשרת נדידה של חומרים המופרשים מן המיקרואורגניזמים, כגון חומצות אורגניות, אנזימים שונים וחומרי פסולת, מן המושבות אל האגר. תכונות אלה הן בבסיס הכישורים הדיאגנוסטיים של המצעים השונים. מדיה וקבצים בנושא אגר בוויקישיתוף אגר באתר "גאמנון" אגר, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Agaropectin - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com Agarose Gel Electrophoresis - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com agar-agar, Oxford University Press Devinder Dhingra, Mona Michael, Hradesh Rajput, R. T. Patil, Dietary fibre in foods: a review, Journal of Food Science and Technology 49, 2012-06-01, עמ' 255–266 doi: 10.1007/s13197-011-0365-5 Agarose - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com