Дрожжевой экстракт против жизненной силы

Организованные ферменты были последним бастионом витализма^*, приверженцы которого проповедовали наличие в организмах сверхъестественной vis vitalis (жизненной силы). В качестве господствующей точки зрения утвердилось, что органические соединения принципиально невозможно получить в лабораторных условиях, поскольку они обладают жизненной силой. Это представление было опровергнуто в 1828 г., когда Фридриху Вёлеру удалось синтезировать мочевину. Смертельный удар витализму нанес, однако, лишь Эдуард Бухнер (1860-1917) в 1897 г., будучи в то время уже профессором сельскохозяйственного института в Берлине. Интересно, с каким сарказмом высказывался о своем ученике Бухнере Адольф Байер (1835-1917), последователь Либиха: "Хотя как химик он (Бухнер) из себя ничего не представляет, именно химия сделает его известным". При этом он имел в виду эксперименты Бухнера по брожению.

^* (Идеалистическое течение в биологии.-Прим. перев.)

Бухнер пришел к выводу, что выделить находящийся в дрожжах "энзим брожения" можно чисто механическим путем, разрушая дрожжевые клетки. Первые опыты по выделению фермента путем многократного замораживания и оттаивания клеток или путем растирания дрожжей в ступке были неудачными. По предложению своего ассистента Бухнер усовершенствовал методику: в ступку с дрожжами он добавил кварцевый песок и кизельгур, после тщательного растирания большим пестиком полученная масса, завернутая в плотную парусину, отжималась на гидравлическом прессе. При этом был получен бесклеточный дрожжевой экстракт, который легко разлагался; поэтому Бухнер на ночь для хранения растворил его в концентрированном растворе сахара. Однако очень скоро в прозрачном растворе началось активное образование газа. И это был углекислый газ! Бухнер сразу понял огромное значение своего эксперимента. Впервые удалось наблюдать спиртовое брожение в отсутствие живых дрожжевых клеток, в бесклеточной жидкости! Это был момент рождения современной биохимии. Осознавая значение эксперимента, сам Бухнер вначале был настроен скептически. Лишь месяц спустя, проведя повторные опыты, которые привели к тем же результатам, он выступил перед общественностью со своим сенсационным сообщением. Бухнер назвал открытый им фермент зимазой; это был первый фермент, вызывающий образование газа. За это открытие, ознаменовавшее собой начало новой эры в развитии науки, Бухнеру в 1907 г. была присуждена Нобелевская премия в области химии. Через два года после смерти Пастера он доказал, что ферментация возможна и в отсутствие живых клеток.

Это открытие положило конец искусственному делению ферментов на организованные субстанции и энзимы. Организованные субстанции оказались клетками дрожжей или других микроорганизмов. Их ферментативная активность была связана с тем, что они "начинены" ферментами.