Koch e la coltura pura

Per potere associare un particolare tipo di microrganismo a una determinata infezione è necessario che esso venga in primo luogo isolato in coltura, ed è altrettanto necessario che questa sia pura. Koch aveva iniziato usando un terreno solido alquanto grezzo come le fette di patata, ma rapidamente passò a metodi più raffinati, molti dei quali ancor'oggi in uso. Egli osservò che sulla superficie di una fetta di patata esposta all'aria e successivamente incubata si sviluppavano colonie batteriche, ciascuna dotata di forma e colore caratteristici. Egli ipotizzò che ogni colonia derivasse da una singola cellula batterica che, sulla superficie della patata, aveva trovato le condizioni nutrizionali per crescere e moltiplicarsi. In altre parole, ogni colonia rappresentava una coltura pura.
Dato che però molti organismi non erano in grado di crescere su fette di patate, Koch ideò delle soluzioni di solidificazione più uniformi e riproducibili come la gelatina e, più tardi, l'agar. La gelatina era un meraviglioso terreno di coltura per isolare e studiare i microrganismi, ma mostrava diversi svantaggi, il primo dei quali era quello di non mantenere lo stato di solidità a 37°C che è la temperatura ideale di molti microrganismi patogeni dell'uomo. Era perciò necessario identificare un agente solidificante più versatile, che fu trovato nell'agar. L'agar è un polisaccaride derivato dalle alghe rosse, rimane solido alla temperatura corporea e non viene degradato (idrolizzato da numerosi batteri).