Wielcy niemieccy naukowcy. Eksperymenty braci Hansa i Eduarda Buchnerów Fermentacja alkoholowa Eduarda Buchnerów bez komórek drożdży

, Królestwo Bawarii

Data zgonu: Dziedzina naukowa: Nagrody i wyróżnienia:

Podczas I wojny światowej Buchner służył w szpitalu polowym w Rumunii w stopniu majora. Został ranny 3 sierpnia 1917 r. i zmarł z powodu tych ran dziewięć dni później w Monachium w wieku 57 lat.

Napisz recenzję artykułu „Buchner, Eduard”

Spinki do mankietów

(Język angielski)

To jest szkic artykułu o naukowcu-chemiku. Możesz pomóc projektowi dodając do niego.

Fragment charakteryzujący Buchnera, Eduard

– Dieu, quelle virulente sortie [Och! co za okrutny atak!] - odpowiedział, wcale nie zawstydzony takim spotkaniem, książę, który wszedł w haftowanym mundurze dworskim, w pończochach, butach, z gwiazdami, z pogodnym wyrazem płaskiej twarzy. Mówił tym wyrafinowanym językiem francuskim, w którym nasi dziadkowie nie tylko mówili, ale i myśleli, i z tą cichą, protekcjonalną intonacją, charakterystyczną dla osoby znaczącej, która zestarzała się na świecie i na dworze. Podszedł do Anny Pawłownej, ucałował ją w rękę, ofiarował jej swoją wyperfumowaną i lśniącą łysinę i spokojnie usiadł na sofie.
– Avant tout dites moi, komentuj vous allez, chere amie? [Przede wszystkim powiedz mi, jak twoje zdrowie?] Uspokój przyjaciela” – powiedział, nie zmieniając głosu i tonem, w którym dzięki przyzwoitości i współczuciu przebijała się obojętność, a nawet kpina.
– Jak można być zdrowym… skoro cierpi się moralnie? Czy w naszych czasach można zachować spokój, gdy ktoś ma uczucia? - powiedziała Anna Pawłowna. – Mam nadzieję, że jesteś ze mną przez cały wieczór?
– A co ze świętem posła angielskiego? Jest środa. „Muszę się tam pokazać” – powiedział książę. „Moja córka mnie odbierze i zabierze”.
– Myślałam, że obecne wakacje zostały odwołane. Je vous avoue que toutes ces fetes et tous ces feux d „sztuczny początek a devenir insipides. [Przyznaję, te wszystkie święta i fajerwerki stają się nie do zniesienia.]
„Gdyby wiedzieli, że tego chcesz, wakacje zostałyby odwołane” – powiedział książę z przyzwyczajenia, jak nakręcony zegar, mówiąc rzeczy, w które nie chciał wierzyć.
- Ne me tourmentez pas. Eh bien, qu"a t on decyduj par rapport a la depeche de Novosiizoff? Vous savez tout. [Nie dręcz mnie. Cóż, co postanowiłeś przy okazji depeszy Nowosiltsowa? Wiesz wszystko.]
- Jak mogę Ci powiedzieć? - powiedział książę zimnym, znudzonym tonem. - Qu "a t on decyduj? Na decyduj que Buonaparte a brule ses vaisseaux, et je crois que nous sommes en train de bruler les notres. [Co zdecydowali? Zdecydowali, że Bonaparte spalił swoje statki; i wydaje się, że my też , są gotowi spalić nasze.] - Książę Wasilij zawsze mówił leniwie, jak aktor odgrywający rolę w starej sztuce Anna Pawłowna Szerer, wręcz przeciwnie, mimo czterdziestu lat, był pełen ożywienia i impulsów.

Eduard Buchner urodził się 20 maja 1860 roku w Monachium (Niemcy) w rodzinie dziedzicznych naukowców pochodzących z Bawarskiej Szwabii. Jego ojciec, Ernst Buchner (1812-1872), był profesorem medycyny sądowej, organizatorem i redaktorem monachijskiego Tygodnika Medycznego. Duże obciążenie pracą naukową i organizacyjną nie przeszkodziło mu jednak w trzykrotnym ślubie. Z trzeciego małżeństwa z Frederiką Martin, córką kasjera, urodzili się dwaj synowie - Hans w 1850 r., a Eduard, po śmierci ojca Hans, który później został sławnym higienistą i epidemiologiem, według Eduarda „dokonał niemożliwego żebym zdobył wykształcenie”. Wyjątkowa przyjaźń, wzajemne wsparcie i współpraca naukowa jednoczą braci na całe życie.

Po zdaniu egzaminów maturalnych w 1877 roku w monachijskim gimnazjum Real, Eduard służył w Pułku Artylerii Polowej jako ochotniczy roczny student. „Był żołnierzem ciałem i duszą” – pisał o nim K. Harries. Było to prawdą zarówno dosłownie, jak i w przenośni – zawsze był wojownikiem, pokonującym wszelkie trudności w osiągnięciu swojego celu. Jednak dar badacza bardzo wcześnie został ujarzmiony wszystkie swoje hobby. Po wejściu do laboratorium chemicznego Wyższej Szkoły Politechnicznej Buchner całkowicie poświęcił się studiom chemii pod kierunkiem E. Erlenmeyera, ale ograniczone warunki finansowe zmusiły go wkrótce do przerwania pracy i późniejszego wejścia do fabryki konserw , fabrykę przeniesiono do Moguncji, a Buchner opuścił Monachium; praca w fabryce nie pozostała już dla niego bez śladu, tutaj szukał okazji do zapoznania się z okolicą, która później stała się głównym dziełem jego życia. - chemia produkcji fermentacyjnej.

Buchnerowi udało się wznowić działalność badawczą dopiero w 1884 roku, kiedy wstąpił do laboratorium słynnego A. Bayera na Uniwersytecie w Monachium i jednocześnie do Instytutu Fizjologii Roślin, kierowanego przez K. Nägeli. Tutaj, w laboratorium kierowanym przez brata Buchnera, Hansa, przeprowadził badanie „O wpływie tlenu na fermentację”, w wyniku drugiego, w przeciwieństwie do L. Pasteura, doszedł do wniosku, że tlen nie wpływa fermentacja.

W ciągu tych lat Buchner poznał G. Peschmanna i T. Curtiusa. Ten ostatni, który wkrótce stał się najbliższym przyjacielem i współpracownikiem Buchnera, zaprosił go na semestr do Erlangera, do laboratorium chemicznego, którego kierownikiem został za namową O. Fischera. Głęboki wpływ Curtiusa znalazł odzwierciedlenie w tym, że to od niego Buchner otrzymał miłość i umiejętności do żmudnej pracy badacza. W 1888 r Buchner został lekarzem, a w 1891 roku objął stanowisko privatdozenta na uniwersytecie w Monachium. W 1893 Buchnera. na zaproszenie Curtiusa udał się z nim do Kilonii, gdzie w 1895 roku został profesorem. Rok później Peschmann zaprosił go do objęcia wakującego stanowiska profesora nadzwyczajnego na Uniwersytecie w Tybindze, gdzie Buchner przeprowadził i opublikował w 1897 r. pracę „Fermentacja alkoholowa bez komórek drożdży”. Późniejsze rozwinięcie tego tematu w Berlińskiej Szkole Rolniczej, gdzie w 1898 roku został zaproszony na stanowisko profesora chemii ogólnej, szybko przyniosło Buchnerowi uznanie w świecie naukowym. W 1905 został odznaczony złotym medalem J. Liebiga, przyznawanym przez Towarzystwo Chemików Niemieckich. W 1907 r. Buchner otrzymał Nagrodę Nobla „za badania biochemiczne i odkrycie fermentacji bezkomórkowej”.

Intensywna działalność naukowa, częste podróże i życie bogate w hobby były najwyraźniej powodem, dla którego Buchner zaledwie w wieku 40 lat w 1900 roku poślubił Lotte Stahl, córkę matematyka z Tybingi. Z tego małżeństwa miał dwóch synów i córkę.

Buchner mieszkał w Berlinie przez 11 lat. W 1909 roku w związku z wyjazdem Ladenburga zaproponowano mu katedrę we Wrocławiu (obecnie Wrocław). W 1911 roku został kierownikiem katedry w Instytucie Chemicznym w Würzburgu, gdzie według Harry’ego „czuł się szczególnie jak w domu”. Buchner był człowiekiem o wyjątkowo żywym i serdecznym usposobieniu. Te cechy charakteru niezmiennie przyciągały do niego wielu lojalnych przyjaciół i przyczyniały się do stworzenia radosnego i szczęśliwego środowiska w jego rodzinie. Żywe zainteresowanie polityką (Buchner był zagorzałym zwolennikiem Bismarcka) łączyło się z zamiłowaniem do sztuk pięknych. W młodości ortodoksyjne wyznanie katolicyzmu, ale już w wieku 40 lat całkowicie świadome przejście na protestantyzm, namiętne zainteresowanie myślistwem i wspinaczką górską (wspiął się na około sto szczytów górskich!) – wszystko to przeniknięte była szczególną miłością do walki z trudnościami, zamiłowanie do przygód. Wyjątkowa pamięć i bujna wyobraźnia, odwaga, serdeczność – to cechy wyróżniające Buchnera, utrwalone w pamięci jego przyjaciół i współpracowników. Kiedy wybuchła I wojna światowa, 11 sierpnia 1914 roku urodził się 54-letni kapitan Buchner. Wstąpił do wojska. Już w grudniu został odznaczony Krzyżem Żelaznym, a w styczniu 1916 roku awansowany do stopnia majora. W lutym Buchner został wezwany z frontu do Würzburga w celu kontynuowania działalności naukowo-dydaktycznej, lecz w czerwcu 1917 powrócił na front. 11 sierpnia w Rumunii (niedaleko Focsani) Buchner został śmiertelnie ranny. Zmarł 12 sierpnia 1917 roku i tam został pochowany na cmentarzu braterskim.

Działalność naukową Buchnera można podzielić na dwa obszary: badania z zakresu chemii organicznej; opracowanie metody fermentacji bezkomórkowej, badanie biochemii szeregu fermentacji i kompleksu enzymatycznego komórek drożdży.

Głównym tematem pierwszego kierunku badań prowadzonych u Curtiusa było badanie reakcji pomiędzy estrami kwasu diazooctowego i związkami nienasyconymi, estrami i estrami kwasu acetylenokarboksylowego z jednej strony oraz z benzenem i jego homologami z drugiej. Jeśli na pierwszym etapie tych badań autorom udało się wyizolować jedynie wtórne produkty oddziaływania estrów, to później udało im się wyizolować w czystej postaci produkt pierwotny, który zawierał azot estru diazooctowego – ester kwasu pirazolinokarboksylowego .

Powodem rozpoczęcia badań nad biochemią fermentacji były obserwacje Hansa Buchnera, który w 1890 roku odkrył, że z wielu bakterii można poprzez odpowiednią obróbkę wyekstrahować substancje białkowe. Wstrzykiwany pod skórę zwierząt powoduje proces zapalny, ale służy jako ochrona przed infekcjami. Potwierdzeniem jest tuberkulina R. Kocha, uzyskana przez niego w drodze ekstrakcji masy bakteryjnej.

W związku z koniecznością wynalezienia sposobu konserwowania ekstraktów komórek drobnoustrojów, spośród których, jak wykazał Buchner w 1893 r., najwygodniejszy okazał się sok z drożdży piwnych, szczegółowo opracowano metodę otrzymywania sterylnego, pozbawionego komórek soku drożdżowego. Aby zapobiec gniciu soku, Hans Buchner zasugerował zwykłe konserwowanie cukru. Podczas wakacji w Tybindze E. Buchner odkrył typowe oznaki fermentacji w bezkomórkowej mieszance cukru i natychmiast zrozumiał ogromne ogólne znaczenie biologiczne odkrytego faktu. Nic nie umknęło jego uwadze. Dociekliwy umysł i naukowa intuicja podsunęły mu szansę na ostateczne poznanie prawdy w głęboko fundamentalnej debacie pomiędzy Liebigiem i Pasteurem na temat przyczyn tak złożonego procesu, jakim jest fermentacja.

Późniejsze badania Buchnera i jego współpracowników doprowadziły do wniosku, że możliwe jest odtworzenie fermentacji różnych cukrów pod nieobecność żywego organizmu przy użyciu „produktu przemian ciał białkowych protoplazmy, będącego substancją chemiczną pozbawioną metabolizm." Bukhner nazwał tę substancję „zymazą”, używając określenia P. Veshana. Dalsze prace (we współpracy z J. Meisenheimerem) ujawniły także możliwość odtworzenia fermentacji kwasu mlekowego i octowego za pomocą izolowanych z komórek bakteryjnych „zymazy bakteryjnej kwasu mlekowego” i „enzymu utleniającego alkohol”.

Odkrycie Buchnera wywołało ostrą reakcję w kręgach naukowych i filozoficznych. Nie odpowiadało to ogólnie przyjętym poglądom, zgodnie z którymi fermentacja może być jedynie wynikiem żywotnej aktywności pełnoprawnego żywego organizmu. Badania Buchnera były krytykowane za rzekome nieścisłości metodologiczne. Z kolei teoretyczne wnioski Buchnera spotkały się z ostrą krytyką ze strony neowitalistów, którzy pod koniec XIX wieku zintensyfikowali swoją działalność. Jednak wiara w swoją słuszność, odwaga i wyjątkowa wytrwałość w dążeniu do celu pozwoliły Buchnerowi w przekonujący sposób udowodnić nieskazitelność i naukowe znaczenie swojego odkrycia. Nieprzypadkowo zatem badania Buchnera szybko zyskały uznanie, a jego autorytet naukowy powszechnie uznawano. Jeszcze przed otrzymaniem Nagrody Nobla w 1907 r. Buchner został jednomyślnie wybrany na przewodniczącego Niemieckiego Towarzystwa Chemicznego w 1904 r. Następnie został wybrany na członka korespondenta Akademii Nauk w Bolonii. Zapraszany był do Paryża i Wiednia w celu wygłoszenia specjalnego kursu wykładów z chemii fermentacji. Do historii nauki wszedł jako badacz, który zdaniem szefa Komitetu Nobla w dziedzinie chemii G. Söderbauma „wytyczył linię demarkacyjną pomiędzy dwiema różnymi epokami, wskazując kierunek w kierunku rozwoju nowego etapu w historii fermentacji chemia."

LITERATURA

1. Les Prix Nobel w 1907 r. Sztokholm, 1908.
2. S. Harrys. Chem. Ztg., 41, 753 (1917).
3. S. Harrys. Ber. Dtsch. Ges., 50, 1843 (1918).
4. Dtsch. biografia. Jahrb. 1917-1920, Berlin - Lipsk, 1928.

Edwarda Buchnera(1860-1917) rozpoczął badania nad procesem fermentacji alkoholowej pod kierunkiem swojego brata naukowca, Hansa Buchnera.

W 1885 opublikował swoją pierwszy artykuł na temat wpływu tlenu na proces fermentacji. Zrobione E. Bukhnera eksperymenty obaliły dominujący wówczas punkt widzenia, jaki wyznawał Ludwik Pasteurże fermentacja nie może zachodzić w obecności tlenu.

Kiedy w 1893 r Edwarda Buchnera zaczęto szukać substancji aktywnych sprzyjających fermentacji, zwyciężyły dwie konkurencyjne teorie fermentacji. Według teoria mechanistyczna drożdże, stale rozkładając się do stanu ciekłego, powodują stres chemiczny, który powoduje rozkład cząsteczek cukru. Zgodnie z tym punktem widzenia fermentacja alkoholowa była, choć złożona, ale ogólnie powszechną reakcją chemiczną. Teorii tej sprzeciwili się witaliści, którzy m.in Ludwik Pasteur, wierzył, że żywe komórki zawierają pewną substancję życiową, która „odpowiada” za fermentację. Ich zdaniem bez jakiegoś „istotnego”, choć jeszcze nieodkrytego, składnika żywych komórek, same substancje chemiczne nie byłyby w stanie wywołać procesu fermentacji. Choć zwolennicy teorii mechanistycznej wykazali, że substancje znajdujące się w żywych komórkach można syntetyzować, nikomu nie udało się dotychczas wyizolować substancji sprzyjającej fermentacji ani indukującej tego procesu w substancjach nieożywionych.

Zachęcony przez brata, Edwarda Buchnera postanowił znaleźć substancję czynną, pozyskując czyste próbki płynu wewnętrznego komórek drożdży. Stosując metodę zasugerowaną przez asystenta brata Martin Gana, rozdrobnił w moździerzu drożdże wraz z piaskiem i ziemią, unikając w ten sposób destrukcyjnego działania wysokich temperatur i bez użycia rozpuszczalników, które zniekształcały wyniki uzyskiwane przez jego poprzedników. Substancja komórkowa wyciśnięta w gazie pod ciśnieniem uwalnia ciecz. Zasugerował, że ten płyn może powodować fermentację. Później jednak, kiedy on i jego asystent Martin Gana Próbowałem utrwalić ten płyn dodając stężony roztwór sacharozy, wydzielał się dwutlenek węgla. Było to zdumiewające, ponieważ chociaż komórki drożdży były martwe, było jasne, że coś w wydzielanym przez nie płynie spowodowało fermentacja. Edwarda Buchnera postawił hipotezę, że substancją czynną jest enzym lub enzym, jak to nazwał w zimę. Jego odkrycie sprawiło, że fermentacja zachodzi w wyniku chemicznego działania enzymu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki drożdży, a nie pod wpływem tzw. siły życiowej.

Opublikowane w 1897 r. dzieło „ O fermentacji alkoholowej bez udziału komórek drożdży„wywołał kontrowersje wśród swoich kolegów naukowców, a także w kolejnych latach Edwarda Buchnera spędził dużo czasu na zbieraniu faktów na poparcie swojej teorii.

W 1902 roku opublikował kolejny 15-stronicowy artykuł, w którym wyjaśnił i obronił tę pracę, a także kilka innych, w których przedstawił wyniki swoich badań nad chemicznym wpływem drożdży na cukier mleczny.

W 1907 r Edwarda Buchnera Został nagrodzony Nagroda Nobla w dziedzinie chemii„za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji zewnątrzkomórkowej”.

W związku ze śmiercią króla Szwecji Oskara II ceremonia wręczenia nagród została jednak przełożona w pisemnym złożeniu wniosku w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk K. AX Merner podsumował sprzeczne poglądy na temat procesu fermentacji, które położył kres Buchnera badania. „Pod warunkiem, że fermentację uważano za wyraz życia” – napisano Mernera„Niewielka była nadzieja na głębsze wniknięcie w problem przebiegu tego procesu”. Dlatego „była sensacja, kiedy Buchnera udało się wykazać, że fermentację alkoholową może wywołać sok wyizolowany z komórek drożdży niezawierających żywych komórek... Tereny dotychczas niedostępne stały się obecnie przedmiotem badań chemicznych, a przed nimi otworzyły się nowe, niespotykane dotychczas perspektywy nauka chemiczna.”

W wykładzie Nobla Edwarda Buchnera opisał swoje odkrycia i złożył hołd swoim poprzednikom i współpracownikom. „Jesteśmy coraz bardziej przekonani, że komórki roślinne i zwierzęce są jak fabryki chemiczne” – powiedział – „gdzie w różnych warsztatach wytwarzane są różne produkty. Enzymy w nich pełnią rolę kontrolerów. Nasza wiedza na temat tych najważniejszych części żywej materii stale się zwiększa. I chociaż przed nami jeszcze długa droga, krok po kroku się do tego zbliżamy.

Dalszy rozwój eksperymentów braci Buchner doprowadził do zbadania procesu fermentacji przez angielskiego chemika Ogród Artura.

Niektórzy naukowcy nadal wierzyli, że fermentacja jest wynikiem działania tajemniczej „siły życiowej” na żywą komórkę, ale już w 1904 r. A. Gardena Stało się oczywiste, że fermentacja to zespół procesów chemicznych. Aby potwierdzić swoją hipotezę, przygotował preparat zymazy i przefiltrował go pod wysokim ciśnieniem przez porowatą porcelanę impregnowaną żelatyną. Odkrył, że enzym zymaza składa się z dwóch składników, z których jeden przechodzi przez taki filtr, a drugi nie. Ogród Artura odkrył również, że fermentacja zatrzymała się, gdy usunięto jakikolwiek składnik z ekstraktu drożdżowego. Był to pierwszy dowód na to, że jeden składnik enzymu wymaga obecności drugiego, aby skutecznie działać. Zostawił nazwę „zymaza” dla jednego składnika i zaczął nazywać drugi składnik (lub koenzym) kosimaza. Następnie odkrył, że zymaza jest białkiem, natomiast kosimaza nie jest białkiem (substancją o charakterze niebiałkowym).

W 1905 r Ogród Artura dokonał drugiego zasadniczego odkrycia: proces fermentacji wymaga obecności fosforanu, składającego się z jednego atomu fosforu i czterech atomów tlenu. Zauważył, że z czasem tempo rozkładu cząsteczki cukru oraz powstawania dwutlenku węgla i alkoholu powoli maleje. Jednakże, gdy dodał do roztworu fosforan, aktywność fermentacji wzrosła dramatycznie. Na podstawie tych obserwacji Garden doszedł do wniosku, że cząsteczki fosforanów wiążą się z cząsteczkami cukru, tworząc warunki do enzymatycznej indukcji fermentacji. Ponadto odkrył, że fosforan wydzielony z produktów reakcji pozostaje wolny w wyniku złożonego łańcucha przemian.

W 1929 r Ogród Artura razem z Hansa von Eulera-Helpina Został nagrodzony Nagroda Nobla w dziedzinie chemii « za badania nad fermentacją cukru i enzymami fermentacyjnymi.”

Niemiecki chemik Eduard Buchner urodził się w Monachium jako syn Ernsta Buchnera, profesora medycyny sądowej i ginekologii na Uniwersytecie w Monachium, oraz Frederiki (Martin) Buchner, córki pracownika skarbu królewskiego. Po śmierci ojca w 1872 r. wychowaniem Eduarda zajął się jego starszy brat Hans. Po ukończeniu prawdziwego gimnazjum w Monachium w 1877 r. Buchner służył przez krótki czas w jednostce artylerii polowej armii niemieckiej, a następnie wstąpił na Politechnikę w Monachium, gdzie rozpoczął studia chemii. Jednak trudności finansowe zmusiły go do porzucenia studiów i czteroletniej pracy w fabrykach konserw w Monachium i Mombach. Choć praca zmusiła mnie do przerwania studiów, wprowadziła mnie w proces fermentacji alkoholowej, w wyniku której cukier pod działaniem drożdży rozkłada się na alkohol i dwutlenek węgla.

Dzięki pomocy brata Hansa Buchner mógł wznowić studia w 1884 roku. Niedługo potem otrzymał trzyletnie stypendium. Studiował chemię u Adolfa von Baeyera na Uniwersytecie w Monachium i botanikę u Karla von Nägeli w Instytucie Botaniki. W instytucie pracował brat naukowca, Hans Buchner, późniejszy znany specjalista higieny i bakteriologii. Buchner pod jego kierownictwem rozpoczął badania nad procesem fermentacji alkoholowej. W 1885 roku opublikował swój pierwszy artykuł na temat wpływu tlenu na proces fermentacji. Doświadczenia przeprowadzone przez Buchnera obaliły panujący wówczas pogląd, wyznawany także przez Louisa Pasteura, że fermentacja nie może przebiegać w obecności tlenu.

W 1888 Buchner uzyskał stopień doktora, a dwa lata później, po krótkim pobycie w Erlangen, został asystentem Bayera. W 1891 roku Buchner został mianowany privatdozent (niezależny nauczyciel) na Uniwersytecie w Monachium. Dzięki prywatnym darowiznom przekazanym przez firmę Bayer Buchner założył małe laboratorium, w którym kontynuował badania nad chemią fermentacji. W 1893 opuścił Monachium i kierował katedrą chemii analitycznej na Uniwersytecie w Kilonii, a w 1895 został profesorem tej uczelni. W następnym roku Buchner wykładał chemię analityczną i farmakologię na Uniwersytecie w Tybindze. W 1898 roku został wybrany profesorem chemii ogólnej w Wyższej Szkole Rolniczej w Berlinie i mianowany dyrektorem Instytutu Przemysłowego Zastosowania Procesów Fermentacyjnych.

Kiedy w 1893 roku Buchner rozpoczął poszukiwania substancji aktywnych wspomagających fermentację, dominowały dwie konkurencyjne teorie fermentacji. Zgodnie z teorią mechanistyczną drożdże, nieustannie rozkładając się do stanu ciekłego, wytwarzają stres chemiczny, który powoduje rozkład cząsteczek cukru. Zgodnie z tym punktem widzenia fermentacja alkoholowa była, choć złożona, ale ogólnie powszechną reakcją chemiczną. Teorii tej sprzeciwili się witaliści, którzy podobnie jak Louis Pasteur wierzyli, że żywe komórki zawierają pewną istotną substancję, która jest „odpowiedzialna” za fermentację. Ich zdaniem bez jakiegoś „istotnego”, choć jeszcze nieodkrytego, składnika żywych komórek, same substancje chemiczne nie byłyby w stanie wywołać procesu fermentacji. Choć zwolennicy teorii mechanistycznej wykazali, że substancje znajdujące się w żywych komórkach można syntetyzować, nikomu nie udało się dotychczas wyizolować substancji sprzyjającej fermentacji ani indukującej tego procesu w substancjach nieożywionych.

Zachęcony przez brata Buchner postanowił znaleźć substancję czynną, pozyskując czyste próbki płynu wewnętrznego komórek drożdży. Stosując metodę zaproponowaną przez asystenta swojego brata Martina Hahna, Buchner rozdrobnił drożdże w moździerzu z piaskiem i ziemią, unikając w ten sposób destrukcyjnego działania wysokich temperatur i bez użycia rozpuszczalników, które zniekształcały wyniki uzyskane przez jego poprzedników. Substancja komórkowa wyciśnięta w gazie pod ciśnieniem uwalnia ciecz. Buchner zasugerował, że ciecz ta może powodować fermentację. Później jednak, gdy on i Hahn próbowali utrwalić ten płyn, dodając stężony roztwór sacharozy, uwolnił się dwutlenek węgla. Było to zdumiewające, bo chociaż komórki drożdży były martwe, było jasne, że coś w wydzielanej przez nie cieczy spowodowało fermentację. Buchner postawił hipotezę, że substancją czynną jest enzym, czyli enzym, który nazwał zymazą. Jego odkrycie sprawiło, że fermentacja zachodzi w wyniku chemicznego działania enzymu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki drożdży, a nie pod wpływem tzw. siły życiowej. Opublikowana w 1897 roku praca Buchnera „O fermentacji alkoholowej bez udziału komórek drożdży” wywołała kontrowersje wśród innych naukowców i przez kolejne lata Buchner spędzał dużo czasu na zbieraniu faktów na poparcie swojej teorii. W 1902 roku opublikował kolejny 15-stronicowy artykuł, w którym wyjaśnił i obronił tę pracę, a także kilka innych, w których przedstawił wyniki swoich badań nad chemicznym wpływem drożdży na cukier mleczny.

W 1907 roku Buchner otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji zewnątrzkomórkowej”. Ze względu na śmierć króla Szwecji Oskara II ceremonia wręczenia nagród została przełożona, ale w pisemnej prezentacji wystawionej w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk K. A. H. Mörner podsumował sprzeczne poglądy na temat procesu fermentacji, które położyły badania Buchnera . „Dopóki fermentację uważano za wyraz życia” – pisał Merner – „nie było nadziei na głębsze wniknięcie w problematykę przebiegu tego procesu”. Dlatego „nastąpiła sensacja, gdy Buchnerowi udało się wykazać, że fermentację alkoholową może wywołać sok wyizolowany z komórek drożdży, które nie zawierają żywych komórek... Obszary dotychczas niedostępne stały się obecnie przedmiotem badań chemicznych, a nowe, wcześniej niespotykane perspektywy.”

W swoim wykładzie noblowskim Buchner opisał swoje odkrycia i złożył hołd swoim poprzednikom i współpracownikom. „Jesteśmy coraz bardziej przekonani, że komórki roślinne i zwierzęce są jak fabryki chemiczne” – powiedział – „gdzie w różnych warsztatach wytwarzane są różne produkty. Enzymy w nich pełnią rolę kontrolerów. Nasza wiedza na temat tych najważniejszych części żywej materii stale się zwiększa. I chociaż przed nami jeszcze długa droga, krok po kroku się do tego zbliżamy.

Dwa lata po otrzymaniu Nagrody Nobla Buchner podjął pracę na Uniwersytecie Wrocławskim (obecnie Wrocław), gdzie został kierownikiem katedry chemii fizjologicznej. Jego ostatnia posada akademicka miała miejsce na uniwersytecie w Würzburgu w 1911 r. Wraz z wybuchem pierwszej wojny światowej Buchner dobrowolnie wstąpił do służby wojskowej. W 1917 roku, pracując jako major medyczny w szpitalu polowym w Rumunii, został ranny odłamkiem i zmarł w Focsani 13 sierpnia, przeżywając swoją żonę Lotę (Stahl) Buchner, córkę matematyka z Tybingi. Z małżeństwa zawartego w 1900 roku mieli dwóch synów i córkę.

Eduard Buchner (niem. Eduard Buchner) – niemiecki chemik i biochemik. Nagroda Nobla w dziedzinie chemii (1907) „Za pracę naukową w zakresie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji zewnątrzkomórkowej”.

Eduard Buchner urodził się 20 maja 1860 roku w Monachium w rodzinie dziedzicznych naukowców pochodzących z Bawarskiej Szwabii. Jego ojciec, Ernst Buchner, był profesorem medycyny sądowej, organizatorem i redaktorem monachijskiego Tygodnika Medycznego. Duże obciążenie pracą naukową i organizacyjną nie przeszkodziło mu jednak w trzykrotnym ślubie. Z trzeciego małżeństwa z Fryderyką Martin, córką kasjera, urodzili się dwaj synowie – Hans w 1850 r. i Eduard.

Po śmierci ojca jego starszy brat Hans, który później został sławnym higienistą i epidemiologiem, według Edwarda, „dokonał niemożliwego, abym mógł zdobyć wykształcenie”. Wyjątkowa przyjaźń, wzajemne wsparcie i współpraca naukowa połączyły braci na całe życie.

Po ukończeniu monachijskiego gimnazjum Real w 1877 roku Eduard Buchner służył jako ochotnik w Pułku Artylerii Polowej. Ale fascynowała go praca badawcza.

Buchner wstąpił na Uniwersytet Techniczny w Monachium, gdzie zaczął studiować chemię. Jednak trudności finansowe zmusiły go do porzucenia studiów i czteroletniej pracy w fabrykach konserw w Monachium i Mombach. Choć praca zmusiła mnie do przerwania studiów, wprowadziła mnie w proces fermentacji alkoholowej, w wyniku której cukier pod działaniem drożdży rozkłada się na alkohol i dwutlenek węgla.

Dzięki pomocy brata Hansa Buchner mógł wznowić studia w 1884 roku. Następnie otrzymał trzyletnie stypendium i studiował chemię u Adolfa von Bayera na Uniwersytecie w Monachium oraz botanikę u Karla von Nägeli w Instytucie Botaniki.

W 1888 r Buchner został lekarzem, a w 1891 roku objął stanowisko privatdozenta na uniwersytecie w Monachium. W 1893 r. Buchner na zaproszenie Curtiusa udał się z nim do Kilonii, gdzie w 1895 r. został profesorem. Rok później Peschmann zaprosił go do objęcia wakującego stanowiska profesora nadzwyczajnego na Uniwersytecie w Tybindze, gdzie Buchner przeprowadził i opublikował w 1897 r. pracę „Fermentacja alkoholowa bez komórek drożdży”.

Późniejsze rozwinięcie tego tematu w Berlińskiej Szkole Rolniczej, gdzie w 1898 roku został zaproszony na stanowisko profesora chemii ogólnej, szybko przyniosło Buchnerowi uznanie w świecie naukowym. W 1905 został odznaczony złotym medalem J. Liebiga, przyznawanym przez Towarzystwo Chemików Niemieckich.

W 1907 roku Eduard Buchner otrzymał Nagrodę Nobla „za badania biochemiczne i odkrycie fermentacji bezkomórkowej”.

Intensywna działalność naukowa, częste przeprowadzki i życie bogate w hobby najwyraźniej sprawiły, że Buchner dopiero w wieku 40 lat w 1900 roku poślubił Lotte Stahl, córkę matematyka z Tybingi. Z tego małżeństwa miał dwóch synów i córkę.

Buchner był człowiekiem o wyjątkowo żywym i serdecznym usposobieniu. Te cechy charakteru niezmiennie przyciągały do niego wielu lojalnych przyjaciół i przyczyniały się do stworzenia radosnego i szczęśliwego środowiska w jego rodzinie. Żywe zainteresowanie polityką (Buchner był zagorzałym zwolennikiem Bismarcka) łączyło się z zamiłowaniem do sztuk pięknych.

W młodości ortodoksyjne wyznanie katolicyzmu, ale już w wieku 40 lat całkowicie świadome przejście na protestantyzm, namiętne zainteresowanie myślistwem i wspinaczką górską (wspiął się na około sto szczytów górskich!) – wszystko to przeniknięte była szczególną miłością do walki z trudnościami, zamiłowanie do przygód. Wyjątkowa pamięć i bujna wyobraźnia, odwaga, serdeczność – to cechy wyróżniające Buchnera, utrwalone w pamięci jego przyjaciół i współpracowników.

Kiedy wybuchła I wojna światowa, 11 sierpnia 1914 roku 54-letni kapitan Eduard Bukhner wstąpił do armii. Już w grudniu został odznaczony Krzyżem Żelaznym, a w styczniu 1916 roku awansowany do stopnia majora. W lutym Buchner został wezwany z frontu do Würzburga w celu kontynuowania działalności naukowo-dydaktycznej, lecz w czerwcu 1917 powrócił na front. 11 sierpnia w Rumunii (niedaleko Focsani) Buchner został śmiertelnie ranny. Zmarł 12 sierpnia 1917 roku i tam został pochowany na cmentarzu braterskim.

Spodobał Ci się artykuł? Udostępnij to

Wydrukuj ten artykuł