Ugrás a tartalomhoz

Eduard Buchner

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból


Főnév

Eduard Buchner (tsz. Eduard Buchners)

  1. (informatika) Eduard Buchner (1860. május 20. – 1917. augusztus 13.) német kémikus volt, aki forradalmi felfedezést tett a fermentáció (erjedés) biokémiájában. 1907-ben Nobel-díjat kapott „a sejten kívüli fermentáció felfedezéséért”, amellyel bebizonyította, hogy az erjedési folyamat nem élő élesztősejtekhez kötött, hanem sejten kívül is végbemehet bizonyos kivonatokkal. Ezzel lerakta az enzimológia alapjait, és ezzel megszületett a biokémia modern tudománya.



Gyermekkora és tanulmányai

Eduard Buchner 1860-ban született Münchenben. Édesapja orvos volt, és nagy hangsúlyt fektetett gyermekei oktatására. Buchner eredetileg természettudományokat szeretett volna tanulni, és érdeklődése hamar a kémia felé fordult.

Kezdetben a Müncheni Egyetemen (Ludwig-Maximilians-Universität) tanult, ahol neves tudósok, például Adolf von Baeyer (a festékek kémiájának úttörője) és Carl von Voit (fiziológus) hatottak rá. Tanulmányait a Strasbourgi Egyetemen folytatta, ahol Ernst Otto Beckmann mellett dolgozott. Doktori disszertációját 1888-ban védte meg.



Korai tudományos pályafutása

Buchner kezdetben a szerves kémiában és analitikai kémiában végzett munkát, különösen az aromás vegyületek és szerves savak terén. Azonban az 1890-es évektől érdeklődése egyre inkább az élesztő és az erjedés irányába fordult. Ebben az időben a tudományos közösség körében uralkodott az az elképzelés, hogy az erjedés kizárólag élő élesztősejtek jelenlétében történhet – ezt nevezték „vitalista” felfogásnak.

Louis Pasteur már korábban kimutatta, hogy az alkoholos erjedés élő élesztők hatására történik, és azt állította, hogy az erjedés az élő sejtek élettani folyamataihoz kötött. Ez volt a vitalizmus egyik sarokköve. Buchner célja az volt, hogy ezt az elképzelést kísérletileg megvizsgálja – és meg is cáfolja.



A forradalmi felfedezés: sejten kívüli fermentáció

1897-ben Buchner elvégezte híres kísérletét: élesztősejteket mechanikusan összezúzott, majd agyagporral és kvarccal ledarálva kinyerte belőlük a sejtnedvet. Ezt a folyadékot – amely már nem tartalmazott élő sejteket – szőlőcukorral keverte össze. Meglepetésére az oldat alkoholt kezdett termelni és szén-dioxidot fejleszteni, vagyis fermentáció zajlott le anélkül, hogy élő sejtek lettek volna jelen.

Ez a felfedezés döbbenetes hatással volt: megdöntötte a vitalizmus elméletét, és megmutatta, hogy az erjedésért felelős enzimek (akkor még „zimáz” néven) különálló, izolálható biomolekulák, amelyek sejten kívül is működőképesek.

Buchner tehát nemcsak egy biokémiai mechanizmust fedezett fel, hanem ezzel elindította az enzimológia, biokatalízis és modern biokémia tudományágait is.



A Nobel-díj

Felfedezését 1897-ben publikálta, majd következő években további részletes vizsgálatokat végzett az élesztő kivonatokkal. 1907-ben kémiai Nobel-díjat kapott, hivatalos indoklással:

„A sejten kívüli fermentáció felfedezéséért, amellyel elindította a biokémia tudományát.”

A díj egyben elismerése volt annak, hogy a biológiai folyamatokat kémiai törvényekkel és eszközökkel is lehet tanulmányozni. A vitalizmus tudományos hitelét ettől kezdve folyamatosan veszítette.



Tudományos és oktatói karrier

Buchner több egyetemen is tanított, köztük Tübingenben, Kielben és végül a Würzburgi Egyetemen, ahol professzorként dolgozott. Nemcsak kutatóként, hanem tanárként is elismerték – világosan, logikusan és lelkesedéssel adta át tudását.

Munkássága során további enzimeket is tanulmányozott, és hatással volt a metabolikus utak (anyagcsere-folyamatok) feltérképezésére. Számos tanítványa lett később ismertebb biokémikus vagy gyógyszerkutató.



Az első világháború és halála

A tudományos élet mellett Buchner hazafias kötelességnek érezte a katonai szolgálatot is. Az első világháború idején, 1916-ban önként jelentkezett a hadseregbe, noha ekkor már 56 éves volt. Katonai kémikusként szolgált, vegyianyagokkal, fertőtlenítőszerekkel és orvosi ellátással foglalkozott.

  1. augusztus 3-án a keleti fronton, a mai Ukrajna területén, Focsani közelében halálos sebesülést szenvedett gránáttűzben. Tíz nappal később belehalt sérüléseibe. A tudományos világ megdöbbenéssel értesült haláláról, és több országban is megemlékezéseket tartottak tiszteletére.



Tudományos öröksége

Eduard Buchner öröksége messze túlmutat saját kutatásain:

  1. A vitalizmus megcáfolása: bebizonyította, hogy biológiai folyamatokhoz nem szükséges élő sejt, hanem azok specifikus molekulákkal – enzimekkel – is lejátszódhatnak.
  2. Az enzimek felfedezése és jellemzése: alapot teremtett az enzimkinetika és az enzimológia tudományának.
  3. A biokémia megszületése: a Buchner-féle sejten kívüli fermentációt tekintik sokan a biokémia születési pontjának.
  4. A metabolizmus kutatása: munkája inspirálta más tudósokat (pl. Gustav Embden, Otto Meyerhof) a glikolízis és más anyagcsere-folyamatok leírására.



Érdekességek

  • Buchner testvére, Hans Buchner híres bakteriológus volt, a komplementrendszer egyik felfedezője.
  • A „zimáz” elnevezés (a kivonat, amely fermentációt idézett elő) a „fermentum” (latin: erjedés) görög megfelelőjéből származik.
  • Emlékére több német egyetemen díjakat és ösztöndíjakat alapítottak.
  • A „Buchner-féle tölcsér” elnevezés, amit laboratóriumi vákuumszűréshez használnak, nem hozzá, hanem testvéréhez, Ernst Buchnerhez kötődik.



Összegzés

Eduard Buchner úttörő munkája örökre megváltoztatta a biológia és a kémia kapcsolatáról alkotott képünket. A sejten kívüli fermentáció felfedezésével nemcsak egy tudományos dogmát döntött meg, hanem új utakat is nyitott a gyógyszerkutatás, orvosi biokémia és molekuláris biológia előtt. Nobel-díja méltó elismerése volt annak, hogy a biológiai rendszerek tanulmányozásához a kémia módszerei is elengedhetetlenek. Halála tragikus körülményei ellenére tudományos öröksége tovább él – tankönyvek lapjain, kutatólaborokban és mindenhol, ahol enzimek működését vizsgálják.