Lịch sử của việc sử dụng agar làm chất kết đông

Mọi người làm nghiên cứu trên đối tượng vi sinh vật đều biết về những chất kết đông môi trường như agar, agarose, gelatin, gellan gum…và đặc điểm sử dụng của chúng nhưng lịch sử về việc sử dụng agar thì không phải ai cũng rõ.

Môi trường dùng để nuôi cấy vi sinh vật trong thời kỳ đầu không phải ở dạng rắn mà là dạng lỏng. Điều này làm cho việc phân lập và nuôi cấy chủng thuần gặp rất nhiều khó khăn, đồng thời cũng chưa có khái niệm về hình thái khuẩn lạc, một chỉ tiêu rất quan trọng vi sinh vật học. Vào lúc đó để có được chủng thuần, người ta luôn phải hy vọng vào quá trình pha loãng đến mức 1 tế bào diễn ra suôn sẻ, và bạn có thể hình dung để có được chủng thuần khó khăn và mệt mỏi đến nhường nào. Sự rắc rối trong việc sử dụng môi trường lỏng làm chậm đi rất nhiều quá trình phân lập, nghiên cứu các chủng vi khuẩn gây bệnh mới vào thời đó.

Sự phát triển của kỹ thuật pha chế môi trường chuẩn bị bước qua khúc ngoặt mới khi khái niệm môi trường rắn đầu tiên được gợi ra vào năm 1881 bởi Robert Koch, một nhà vi sinh vật học nổi tiếng người Đức. Ông đăng một bài báo mô tả về cách sử dụng lát khoai tây được cắt bởi dao vô trùng để phân lập một số vi sinh vật và cho thấy sự tiện dụng của phương pháp này. Lúc đó, kỹ thuật cấy ria cũng lần đầu tiên được Koch sử dụng, ông dùng đầu

Robert Koch (Ảnh: Parazyt.gower.pl)

kim ria trên mặt khoai tây và nhận thấy có những khuẩn lạc tế bào rời, việc phân lập chủng thuần từ những khuẩn lạc này đơn giản hơn nhiều so với cách pha loãng. Miếng khoai tây sau đó được đặt trong một chuông kín để tránh tap nhiễm…

Tuy nhiên chỉ sau một thời gian ngắn, Koch nhận thấy có rất nhiều loại vi khuẩn không mọc được trên lát khoai tây.

Lúc bấy giờ, môi trường cao thịt pepton vừa được một cộng sự của ông là Frederick Loeffer phát triển để nuôi cấy vi khuẩn gây bệnh rất hiệu quả. Ngay lập tức Koch đặt ra mục tiêu làm rắn loại môi trường này.

Koch là một thợ ảnh nghiệp dư, là người đầu tiên chụp ảnh vi khuẩn và cũng rất rành rỏi trong việc rửa ảnh sử dụng muối bạc và gelatin. Việc đầu tiên ông nghĩ đến là thử kết hợp môi trường của Loeffer và gelatin bằng cách pha trộn và đổ lên một đĩa thủy tinh, chờ nó đông lại rồi nuôi cấy như ở lát khoai tây. Và lại một lần nữa, gelatin tuy làm đông môi trường nhưng hiệu quả của nó không làm Koch hài lòng vì môi trường tan chảy ở 37 độ C, một nhiệt độ tối ưu của vi khuẩn gây bệnh cho động vật, ngoài ra thì nhiều vi sinh vật phân hủy gelatin làm lỏng môi trường. Koch lại phải mày mò tìm chất kết đông mới.

Một năm sau, năm 1882, môi trường rắn được kết đông bằng agar ra đời trong một sự tình cờ. Walther Hess (một cộng sự của Koch) than phiền về sự tệ hại gelatin cũng như về việc Koch đang tìm một chất kết đông mới với vợ ông, bà Fanie Eilshemius Hess, một cư dân miền biển New Jersey. Bà đã gợi ý cho họ dùng agar, một loại chất kết đông mà bà thường dùng làm mứt hay rau câu. Và kết quả là ngoài sức mong đợi vì agar không chỉ đông đặc tốt ở nhiệt độ dưới 40 mà còn không bị vi sinh vật phân giải làm biến tính.

Môi trường kết đông bằng agar từ khi mới ra đời đến nay đã trở nên một cái gì đó quan trọng không thể thiếu.

Tham khảo: Lansing M. Prescott, John P.Harley, Donald A. Klein 1999.Microbiology 4th Edition. McGraw-Hill. ISBN: 0-697-35439-3. Page 107

Nguyễn Hữu Hoàng