布丁、羊肉湯、冰淇淋等,一提到這些食物,想必大多數人會出現在大腦中快樂的場景,背後是粉紅色的泡泡。一口下來,那種甜美的味道,順滑的味道一直刺激大腦加速多巴胺的分泌。與此同時,這些食物自發明以來一直很受歡迎。你知道,為這些食物帶來順滑味道的成分也為我們的人類醫學事業做出了巨大貢獻。

紅糖冰淇淋
作為增稠劑、瓊脂,這種物質來自花椰菜石,不僅适用于冷餅、布丁等傳統食品,在果橙飲料中還用作載體,以協助懸浮果粒。瓊脂長期以來因其天然,安全和凝固良好的特性而在食品工業中占有一席之地。然而,瓊脂也是生物實驗室的重要組成部分。如果你在生物實驗室工作,我相信你一定比普通廚師更多地接觸瓊脂。作為固體媒體的常見載體材料,隻要您需要嘗試平坦方法,就肯定需要瓊脂。表單識别?讓我們畫一個培養皿;讓我們畫一個平闆電腦;數量檢測?讓我們畫一個平闆電腦。與其他成分不同,作為平闆培養的靈魂,瓊脂溶解其中的其他物種,産生光滑的"大果凍"。這使得媒體可以以固體的形式存在,便于後續實驗。
微生物的闆培養
為什麼瓊脂改變改變了世界?這始于闆培養對微生物學發展的重大貢獻。讓我們回到19世紀末,當時人們剛剛意識到,由于巴斯德的研究,許多疾病是由病原微生物引起的。是以,當時的研究人員緻力于分離微生物進行研究。然而,當時使用的方法是液體培養,它将營養物質溶解在水中,然後接種細菌食管。但是,存在一個問題,使得分離純細菌變得困難。一般來說,當培養基從澄清變為渾濁時,可以認為是成功的,但我們不知道裡面的微生物是否是相同的微生物。當然,那個時代的科學家對此深感困擾,并發明了液體分離,逐漸稀釋液體以獲得純培養的細菌。但由于該方法效率低,研究周期大大延長。
但在1881年,在微生物學創始人之一羅伯特·科赫(Robert Koch)的實驗室裡,一位實驗者創造性地将瓊脂添加到液體培養基中,然後是固體平闆培養基。在平坦的媒體上,我們隻需要加入含有細菌的液體,并用塗層棒将液體均勻地塗抹在表面上,這一過程類似于街頭煎餅水果。然後将闆置于适當的溫度下,斑塊生長,以便可以輕松觀察這些微生物的特征并選擇純微生物。此外,Koch還發明了平闆沖刺分離方法,該方法通過在闆上畫一條線,将高濃度的混合微生物從單個菌落中分離出來。從那時起,科學家們一直在以更快的速度研究病原微生物。
通過扁平沖刺分離的單菌群沙門氏菌
如果你認為瓊脂的故事已經結束了,那你就錯了。随着科學技術的發展,我們已經認識到核酸(DNA和RNA)在生物體中的調控作用,我們通常用來分離核酸的手段是瓊脂凝膠電泳。瓊脂糖是瓊脂的精制産品,其本身可以形成凝膠,并具有不影響核酸組成的穩定性質。當瓊脂凝固時,内部形成不同大小的孔,這是電泳所需的池。當我們通電時,核酸分子會在電的作用下在凝膠池中向前移動,根據分子的大小,這些分子會停留在凝膠的不同位置,根據研究的需要,隻需要切下凝膠的目标面積就可以得到我們需要的核酸分子。
凝膠電泳照片 白色條帶是核酸分子
從微生物培養到分子生物學,從宏觀到微觀。瓊脂在我們的生命科學研究中發揮着至關重要的作用,并真正改變了世界。我相信,它今後将繼續為我們作出貢獻。最後講一個小故事,傳說科赫在生産固體媒體時一直沒能找到合适的固體材料,科赫的妻子知道,從廚房到做布丁瓊脂給他試試,實驗結果非常成功。從那時起,瓊脂從廚房走進了實驗室。