Едуард Бухнер

Фотографія Едуард Бухнер (photo Eduard Buhner)

Eduard Buhner

  • День народження: 20.05.1860 року
  • Вік: 57 років
  • Місце народження: Мюнхен, Німеччина
  • Дата смерті: 13.08.1917 року
  • Громадянство: Німеччина

Біографія

Німецький хімік Едуард Бухнер народився в Мюнхені, в сім’ї професора судової медицини та гінекології Мюнхенського університету Ернста Бухнера і Фредеріки (Мартін) Бухнер, дочки службовця Королівського казначейства. Після смерті батька в 1872 р. освітою Едуарда займався його старший брат Ганс. Закінчивши в Мюнхені в 1877 р. реальну гімназію, Б. протягом недовгого часу служив у підрозділі польової артилерії німецької армії, перш ніж поступив в Мюнхенський технічний університет, де став вивчати хімію. Проте фінансові труднощі змусили його кинути навчання і протягом чотирьох років працювати на консервних заводах в Мюнхені і Момбахе. Хоча робота і примусила перервати заняття, вона познайомила з процесом спиртового бродіння, у результаті якого цукор під дією дріжджів розпадається на алкоголь і вуглекислий газ.

Завдяки допомозі брата Ганса Б. зміг у 1884 р. відновити заняття. Незабаром після цього він отримав трирічну стипендію. Він вивчав хімію у Адольфа фон Байера в Мюнхенському університеті і ботаніку у Карла фон Негелі в Інституті ботаніки. В цьому інституті працював брат вченого, Ганс Бухнер, що став згодом відомим фахівцем з гігієни і бактеріології. Б. почав дослідження процесу спиртового бродіння під його керівництвом. У 1885 р. він опублікував свою першу статтю про вплив кисню на процес бродіння. Виконані Б. досліди спростовували переважала в той час точку зору, якої дотримувався і Луї Пастер, що бродіння не може проходити в присутності кисню.

У 1888 р. Б. отримав докторський ступінь, а два роки потому, після короткого періоду, проведеного в Ерлангені, став асистентом Байєра. У 1891 р. Б. був призначений приват-доцентом (позаштатним викладачем) Мюнхенського університету. На приватні пожертвування, надані Байєром, Б. заснував невелику лабораторію, де продовжував дослідження в області хімії бродіння. У 1893 р. він виїхав з Мюнхена і очолив секцію аналітичної хімії в Кільському університеті, а в 1895 р. став професором цього університету. В наступному році Б. викладав аналітичну хімію і фармакологію в Тюбінгенському університеті. У 1898 р. він обирається професором загальної хімії Вищої сільськогосподарської школи в Берліні і призначається директором Інституту промислового застосування процесів бродіння.

У 1893 р., коли Б. почав пошук активних речовин, сприяють бродінню, переважали дві конкуруючі між собою теорії бродіння. Відповідно механістичної теорії, дріжджі, постійно розкладаючись до рідкого стану, створюють хімічну напруження, яке змушує розкладатися молекули цукру. Відповідно з цією точкою зору спиртове бродіння являло собою хоча і складну, але, загалом, звичайну хімічну реакцію. Проти цієї теорії заперечували виталисты, які, подібно Луї Пастеру, вірили, що в живих клітинах міститься якась життєва субстанція, яка «несе відповідальність» за бродіння. На їх думку, без якогось «життєвого», хоча поки ще не знайденого компонента в живих клітинах одні лише хімічні речовини не могли б викликати процес бродіння. Незважаючи на те, що прихильники механістичної теорії довели, що речовини, виявлені в живих клітинах, можуть бути синтезовані, нікому ще не вдавалося виділити речовина, що сприяє бродінню, або викликати цей процес в неживих речовин.

Успішно виступивши своїм братом, Б. вирішив знайти активна речовина шляхом отримання чистих зразків внутрішньої рідини дріжджових клітин. Використовуючи метод, запропонований асистентом свого брата Мартіном Ганом, Б. подрібнив в ступці дріжджі разом з піском та землею, уникнувши таким чином руйнівної дії високих температур і не користуючись розчинниками, які спотворювали результати, отримані його попередниками. Віджате в марлі під тиском пористу речовину випустило рідина. Б. припустив, що ця рідина здатна викликати бродіння. Пізніше, однак, коли він разом з Ганом спробував зберегти цю рідину, додавши концентрований розчин сахарози, виділився вуглекислий газ. Це було вражаюче, бо, навіть незважаючи на те, що дріжджові клітини були мертві, ясно було, що щось у виділеній ними рідини викликало бродіння. Б. висунув гіпотезу, що активною речовиною є ензим, або фермент, який він назвав зимазой. Його відкриття означало, що бродіння відбувається в результаті хімічної активності ензиму як всередині, так і поза дріжджової клітини, а не під впливом так званої життєвої сили.

Опублікована в 1897 р. робота Б. «Про спиртовому бродінні без участі дріжджових клітин» («On Alcoholic Fermentation without Yeast Cells») викликала суперечки серед його колег-учених, і в наступні роки Б. витратив чимало часу на збір фактів на підтвердження своєї теорії. У 1902 р. він опублікував ще одну статтю на 15 сторінках, в якій пояснював і захищав цю свою роботу, а також кілька інших, де викладав результати проведених ним досліджень хімічного впливу дріжджів на молочний цукор.

У 1907 р. Б. була присуджена Нобелівська премія з хімії «за проведену їм науково-дослідницьку роботу з біологічної хімії і відкриття позаклітинної ферментації». З-за смерті короля Швеції Оскара II церемонія нагородження була відкладена, проте в письмовому поданні від імені Шведської королівської академії наук К. А. X. Мернер узагальнив суперечливі погляди на процес бродіння, яким поклали кінець проведені Б. дослідження. «Поки бродіння розглядалася як вираження життя, – писав Мернер, – мало було надії на можливість більш глибоко проникнути в проблему протікання цього процесу». Ось чому «сталася сенсація, коли Б. вдалося показати, що спиртове бродіння може викликатися соком, виділеним з дріжджових клітин, які не містять живих клітин… Недоступні до цього часу області тепер стали об’єктом хімічних досліджень, а перед хімічною наукою відкрилися нові, раніше небачені перспективи».

У Нобелівській лекції Б. описав свої відкриття та віддав належне попередникам і колегам. «Ми все більше переконуємося в тому, що клітини рослин і тварин подібні хімічним фабрикам, – сказав він, – де в різних цехах виробляються різні продукти. Ензими в них виконують роль контролерів. Наші знання про цих самих важливих частинах живих речовин постійно збільшуються. І хоча, можливо, нам ще далеко до мети, ми крок за кроком наближаємось до неї».

Через два роки після отримання Нобелівської премії Б. перейшов працювати в університеті Бреслау (нині Вроцлав, Польща), де став завідувачем кафедрою фізіологічної хімії. Його останнім академічним призначенням було призначення у Вюрцбурзький університет у 1911 р. З початком першої світової війни Б. добровільно пішов на військову службу. У 1917 р., працюючи в чині майора медичної служби в польовому госпіталі в Румунії, він був поранений шрапнеллю і помер у Фокшани 13 серпня, переживши свою дружину Лоту (Шталь) Бухнер, дочка математика з Тюбінгена. Від цього шлюбу, укладеного в 1900 р., у них народилися два сини і дочка.