ادوارد بوخنر که بود؟

ادوارد بوخنر یکی از شیمی دانان برجسته در تاریخ علم شیمی است این شیمی دان کمک فراوانی به علم شیمی کرده است.

این شیمی دان با وجود مشکلات فراوان مثل نبود پدر و تحصیل همراه با کار توانست درجات عالی علم را کسب کند. او تحقیقات زیادی انجام داده و دارای جایزه نوبل است.

در ادامه با نشریه علمی جهان شیمی فیزیک همراه باشید تا با این شیمی دان برجسته بیشتر آشنا شوید.

ادوارد بوخنر که بود

ادوارد بوخنر شیمی‌دان و زیمولوژی آلمانی بود که در سال ۱۹۰۷ جایزه نوبل شیمی را از آن خود کرد. او که در خانواده ای متشخص به دنیا آمد، پدرش را در سن یازده سالگی در سال ۱۸۷۲ از دست داد.

برادر بزرگترش، هانس بوخنر، به او کمک کرد تا تحصیلات خوبی کسب کند. با این حال، بحران مالی ادوارد را مجبور به ترک تحصیل برای یک مرحله موقت کرد و او این دوره را در کارخانه نگهداری و کنسروسازی گذراند. بعدها تحصیلات خود را زیر نظر دانشمندان مشهور از سر گرفت و خیلی زود مدرک دکتری خود را دریافت کرد.

سپس کار بر روی تخمیر شیمیایی را آغاز کرد. با این حال، تجربه او در کارخانه کنسرو واقعاً هدر نرفت. سال‌ها بعد در حالی که با برادرش در مؤسسه بهداشتی مونیخ کار می‌کرد، به یاد آورد که چگونه آب میوه‌ها با افزودن شکر به آن حفظ می‌شد و بنابراین برای حفظ عصاره پروتئین سلول‌های مخمر، دوز غلیظ ساکارز را به آن اضافه کرد.

آنچه در پی آمد تاریخ است. شکر در حضور آنزیم های مخمر به دی اکسید کربن و الکل تبدیل می شود. بعداً او آنزیم را به عنوان زیماز شناسایی کرد. این کشف تصادفی نه تنها جایزه نوبل شیمی را برای او به ارمغان آورد، بلکه انقلابی در زمینه بیوشیمی نیز به وجود آورد.

دوران کودکی و سالهای اولیه

ادوارد بوخنر در ۲۰ می ۱۸۶۰ در مونیخ در خانواده ای سرشناس باواریایی به دنیا آمد. پدرش، ارنست بوخنر، پروفسور فوق‌العاده پزشکی قانونی و مامایی بود. علاوه بر این، او همچنین سردبیر Ärztliches Intelligenzblatt (بعدها Münchener medizinische Wochenschrift) بود. نام مادرش فریدریک خواهرزاده مارتین بود.

برادر بزرگتر ادوارد، هانس ارنست آگوست بوخنر، ده سال از او بزرگتر بود. او به عنوان یک باکتری شناس معروف و پیشگام در زمینه ایمونولوژی بزرگ شد. او نه تنها از تحصیل ادوارد پس از مرگ پدرشان در سال ۱۸۷۲ حمایت کرد، بلکه در کارهایش در سال‌های بعد نیز به او کمک کرد.

ادوارد تحصیلات اولیه خود را در سالن بدنسازی ماکسیمیلیان مونیخ گذراند. بعداً او به آزمایشگاه E. Erlenmeyer Sr. در پلی تکنیک مونیخ پیوست. امروزه به عنوان دانشگاه فنی مونیخ شناخته می شود. اما به دلیل تنگناهای مالی نتوانست تحصیلات خود را در آنجا به پایان برساند. در عوض او در یک کارخانه نگهداری و کنسرو کردن مشغول به کار شد.

او بعداً در سال ۱۸۸۴ تحصیلات خود را از سر گرفت. در حین تحصیل در پلی تکنیک به شیمی علاقه مند شد و اکنون او شروع به مطالعه این موضوع با پروفسور آدولف فون بایر در آکادمی علوم باواریا در مونیخ کرد.

همزمان، او همچنین گیاه شناسی را نزد پروفسور کارل فون ناگلی در موسسه گیاه شناسی مونیخ مطالعه کرد. در اینجا بود که ادوارد به مشکلات تخمیر الکلی علاقه مند شد. او اکنون زیر نظر برادرش که در این زمان مدرس دانشگاه مونیخ شده بود، شروع به کار بر روی آن کرد.

ادوارد پس از آزمایش های فراوان به این نتیجه رسید که برخلاف آنچه پاستور گفته بود، وجود اکسیژن پیش شرط تخمیر نیست. در سال ۱۸۸۵، او یافته های خود را در اولین مقاله خود با عنوان «تاثیر اکسیژن بر تخمیرها» منتشر کرد.

در طی این دوره، به مدت سه سال از سوی دانشکده فلسفه به او بورسیه لامونت اعطا شد. این به او کمک کرد تا پایان نامه دکتری خود را بدون هیچ استرس مالی به پایان برساند.

اگرچه او بیشتر بخش های پایان نامه را زیر نظر آدولف فون بایر به پایان رساند، اما آخرین ترم را با اتو فیشر در آزمایشگاه او در ارلانگن گذراند. سرانجام در سال ۱۸۸۸ مدرک دکترای خود را از دانشگاه مونیخ دریافت کرد.

حرفه و فعالیت ادوارد بوخنر

در سال ۱۸۸۹، ادوارد بوخنر کار خود را به عنوان دستیار مدرس در آزمایشگاه آدولف فون بایر در دانشگاه مونیخ آغاز کرد. دو سال بعد در سال ۱۸۹۱ به مقام مدرس در همان دانشگاه ارتقا یافت.

مدتی است که از فون بایر نیز کمک هزینه دریافت کرده است. با این کار او آزمایشگاه خود را راه اندازی کرد و شروع به کار بر روی تخمیر شیمیایی کرد. او در سال ۱۸۸۳ اولین آزمایش خود را در مورد پارگی سلول های مخمر انجام داد. با این حال، هیئت مدیره آزمایشگاه نظر داد که هیچ چیزی از این آزمایش حاصل نخواهد شد و در نتیجه آن را به مدت سه سال کنار گذاشتند.

در همان سال در پاییز، بوخنر به عنوان مدرس به دانشگاه کیل رفت. در اینجا او در گروه شیمی تجزیه در آزمایشگاه T. Curius کار کرد. در سال ۱۸۹۵ به سمت استادی مرتبط در همان دانشگاه ارتقا یافت.

در سال ۱۸۹۶، بوخنر به عنوان استاد فوق‌العاده شیمی دارویی تحلیلی به دانشگاه توبینگن پیوست. برادر او، هانس بوخنر، تا آن زمان به عضویت هیئت مدیره مؤسسه بهداشت در مونیخ درآمده بود. زیرساخت مورد نیاز برای آزمایش دقیق را داشت.

ادوارد بوخنر اکنون شروع به گذراندن تعطیلات خود در آزمایشگاه برادرش در مونیخ کرد و تحقیقات خود را در مورد محتوای سلول مخمر از سر گرفت. در پاییز ۱۸۹۶، او به طور تصادفی مخلوط آنزیمی به نام zymase را پیدا کرد که قند را به الکل تبدیل می کرد.

او یافته های خود را در ۹ ژانویه ۱۸۹۷ در Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft منتشر کرد. عنوان مقاله “Alkoholische Gärung ohne Hefezellen” (درباره تخمیر الکلی بدون سلول های مخمر) بود.

با این حال، کشف zymase به خودی خود یک هدف نبود. او باید از کشف خود در برابر مخالفت‌های مختلفی که توسط دانشمندان دیگر مطرح می‌شد دفاع می‌کرد. در میان آنها، فیزیولوژیست، ماکس روبنر، بیوشیمیدان، هانس فون اویلر-چلپین، و گیاه شناس، ویلهلم رولند، بیشترین صدا را داشتند. بوخنر تا سال ۱۹۰۲ هفده مقاله دیگر در دفاع از نظریه خود منتشر کرد.

در اکتبر ۱۸۹۸، بوخنر به سمت کرسی شیمی عمومی در Königliche Landwirtschaftliche Hochschule (آکادمی سلطنتی کشاورزی) در برلین منصوب شد. در اینجا او به تجربیات و تدریس خود ادامه داد. او همزمان برای ارتقای صلاحیت خود تلاش کرد.

در سال ۱۹۰۰، بوخنر از دانشگاه برلین موفق به دریافت مدرک پزشکی شد. این امر او را نه تنها قادر ساخت که کمک های مالی بیشتری دریافت کند، بلکه به او اجازه داد تا دستیاران تحقیقاتی خود را آموزش دهد.

سال های او در برلین بسیار پربار بوده است. او در سال ۱۹۰۳ کتاب خود را با عنوان “Die Zymasegärung (Zymosis)” منتشر کرد. این اثر با همکاری برادرش هانس بوخنر و مارتین هان نوشته شده است. او در آن به تفصیل در مورد کار خود در مورد تخمیر الکلی شکر صحبت کرد.

در سال ۱۹۰۹، بوخنر به سمت کرسی شیمی روانشناسی در دانشگاه برسلاو منصوب شد. از آنجا او در سال ۱۹۱۱ به دانشگاه وورزبورگ منتقل شد. او در آنجا بود که جنگ جهانی اول آغاز شد. او برای پیوستن به ارتش داوطلب شد و در اوت ۱۹۱۴ به عنوان کاپیتان فراخوانده شد.

آثار عمده ادوارد بوخنر

ادوارد بوخنر را بیشتر به خاطر کشف زیماز، یک مخلوط آنزیمی که تخمیر بدون سلول را ترویج می کند، به یاد می آورند. با این حال، این یک کشف شانسی بود. او سپس در آزمایشگاه برادرش در مونیخ کار می کرد و سعی می کرد عصاره های عاری از سلول های مخمر تولید کند، که دومی می خواست از آن در یک برنامه کاربردی برای ایمونولوژی استفاده کند.

برای حفظ پروتئین در سلول های مخمر، ادوارد بوخنر ساکارز غلیظ را به آن اضافه کرد. به زودی حباب ها شروع به شکل گیری کردند. او متوجه شد که وجود آنزیم ها در مخمر قند را به الکل و دی اکسید کربن تجزیه کرده است. بعداً او این آنزیم را به عنوان زیماز شناسایی کرد و نشان داد که می توان آن را از سلول های مخمر استخراج کرد. این کشف واحد پایه بیوشیمی مدرن را بنا نهاد.

جوایز و دستاوردهای ادورد بوخنر

در سال ۱۹۰۷، ادوارد بوخنر به دلیل تحقیقات بیوشیمیایی و کشف تخمیر بدون سلول، جایزه نوبل شیمی را دریافت کرد.

او در سالهای ۱۹۰۴-۱۹۰۵ به عنوان رئیس انجمن شیمی آلمان انتخاب شد.

جایزه نوبل

آزمایشی که بوخنر برای آن برنده جایزه نوبل شد شامل تولید عصاره سلولی بدون سلول از سلول های مخمر بود و نشان داد که این “آب پرس” می تواند شکر را تخمیر کند. این امر با نشان دادن اینکه حضور سلول های مخمر زنده برای تخمیر نیازی نیست ضربه دیگری به حیات گرایی وارد کرد.

عصاره بدون سلول با ترکیب سلول های مخمر خشک، کوارتز و کیزلگوهر و سپس پودر کردن سلول های مخمر با هاون و هاون تولید شد. این مخلوط سپس با خارج شدن محتویات سلول های مخمر از سلول ها مرطوب می شود. هنگامی که این مرحله انجام شد، مخلوط مرطوب را از طریق پرس ریخته می‌شد و به «آب پرس» حاصل، گلوکز، فروکتوز یا مالتوز اضافه می‌شد و مشاهده می‌شد که دی اکسید کربن، گاهی اوقات برای روزها تکامل می‌یابد.

بررسی های میکروسکوپی هیچ سلول مخمر زنده ای را در عصاره نشان نداد. یک چیز جالب این است که بوخنر این فرضیه را مطرح کرد که سلول‌های مخمر پروتئین‌ها را در محیط خود ترشح می‌کنند تا قندها را تخمیر کنند، به جای اینکه تخمیر در داخل سلول‌های مخمر اتفاق بیفتد، که مکانیسم واقعی است.

زندگی شخصی و میراث ادوارد بوخنر

ادوارد بوخنر در ۱۹ اوت ۱۹۰۰ با لوته استال ازدواج کرد. این زوج صاحب چهار فرزند شدند. فریدل، لوئیز، هانس و رودولف. در میان آنها، لوئیز در دوران نوزادی درگذشت. فریدل معلم شد، هانس فیزیکدان و رودولف مورخ شد.

ادوارد بوخنر از پیروان بیسمارک بود. هنگامی که جنگ جهانی اول در ژوئیه ۱۹۱۴ آغاز شد، او داوطلب شد تا به آن بپیوندد. او ابتدا به عنوان کاپیتان منصوب شد و در سال ۱۹۱۶ به عنوان سرگرد در ستون مهمات باواریا انتخاب شد. با این حال، در همان سال، او دوباره فراخوانده شد تا تدریس در وورزبورگ را از سر بگیرد.

او دوباره در سال ۱۹۱۷ به جنگ پیوست. این بار به خط مقدم رومانی اعزام شد. در ۳ آگوست ۱۹۱۷ او مورد اصابت ترکش قرار گرفت و ۹ روز بعد در ۱۳ اوت ۱۹۱۷ در بیمارستان میدانی ارتش در فوچانی، رومانی درگذشت.