Как луи пастер открыл брожение

Доказательство биологической природы брожения

Пастер начал изучать процесс брожения в 1857 году и опубликовал первые «мемуары» на эту тему. Эта статья была о молочнокислом брожении. Пастер «с исключительным убеждением» (термин А. Имшенецкого) доказал, что агенты брожения — это живые существа, способные существовать в отсутствие воздуха. Умножая их, молочный сахар сбраживается с образованием молочной кислоты. В качестве теста Пастер вырастил культуру бактерий в чистом питательном бульоне и показал отличие молочнокислых бактерий от дрожжей — возбудителя спиртового брожения. В тех же «воспоминаниях» Пастер впервые высказал несколько теоретических положений, доказательство которых потребовало двух десятилетий экспериментальной работы. В том же 1857 г. Пастер также сделал первое сообщение об спиртовом брожении [61].

В то время господствовала теория Либиха о том, что процесс брожения носит химический характер, хотя работы о его биологической природе уже были опубликованы. (Каньяр де Латур, 1837 г.), не получивший признания. В 1861 г. Пастер показал (с помощью спирта, глицерина и янтарной кислоты) возможность брожения масла, вызываемого строго анаэробными микроорганизмами. За эти достижения Пастер был награжден премией Дженнера Французской академии наук и медалью Румфорда Королевского общества в том же 1861 году. Работа над причинами уксуснокислого брожения в 1862 году впервые привела Пастера к переходу от проблем химии и кристаллографии к вопросам биологии [63]. Хронологически работы Пастера по ферментациям прерывались исследованиями в этой области. самопроизвольного зарождения и лечения тутовых шелкопрядов, поэтому они всесторонне представлены в научной литературе [64].

Кроме того, Луи Пастер доказал, что брожение представляет собой процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибов, питающихся и размножаться благодаря ферментационной жидкости. При выяснении этого вопроса Пастеру пришлось опровергнуть господствовавший тогда взгляд Либиха на ферментацию как на химический процесс. Особенно убедительны были опыты Пастера с жидкостью, содержащей чистый сахар, различные минеральные соли, служившие пищей бродящему грибу, и аммиачную соль, снабжавшую гриб необходимым азотом. Гриб развивался, набирал вес; соль аммония была потеряна. Согласно теории Либиха, необходимо было дождаться уменьшения массы гриба и выделения аммиака — продукта разложения азотистого органического вещества, образующего фермент. Затем Пастер показал, что молочнокислое брожение также требует наличия особого «организованного фермента» (так в то время называли живые микробные клетки), который размножается в бродильной жидкости, также увеличивается в весе и с помощью которого можно вызвать брожение в новые порции жидкости. Пастер даже обратился к Либиху и предложил создать специальную комиссию для проверки его результатов, но тот отказался [65].

Одновременно с этим Луи Пастер сделал еще одно важное открытие: открыл организмы которые могут жить без кислорода. Кислород не только не нужен, но и ядовит. Такие организмы называются строгими анаэробами (или облигатными ). Их представителями являются микробы, вызывающие брожение масла.Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива. ферментация оказалась анаэробным процессом, «жизнью без кислорода», потому что на нее отрицательно влияет кислород (эффект Пастера). Однако окисление спирта происходит в присутствии кислорода, поэтому Пастеру пришлось решать дилемму: отказаться от определения этого процесса как брожения или признать существование особого вида брожения, без которого нет жизни. кислород. Выбрав последнее, Пастер стал основоположником учения об окислительном брожении, раздела микробной физиологии [66].

Пастеризация и проблема порчи

Инструменты, использовавшиеся в опытах Пастера по брожению

В 1864 году французские виноделы обратились к Пастеру с просьбой помочь им разработать средства и методы борьбы с «болезнями вина»: изменением его вкуса , прозрачность, аромат и другие свойства [Примечание . 6]. В частности, мадам Бусико, вдова основателя парижского универмага Bon Marché, пожертвовала на расследование около 100 000 франков[68]. Результатом работы ученого стала монография 1866 года «Исследования вина». Пастер выдвинул следующие теоретические и практические постулаты: Для улучшения качества вина необходимо регулировать жизнедеятельность микробов, ибо не бывает винных болезней, не протекающих без участия микроорганизмов. Пастер показал, что разные болезни вызываются разными микроорганизмами; поэтому, если вино и бутылки нагреть до 50-60°С, вино не испортится и сохранится надолго транспорт. Позже этот метод назвали пастеризацией. Использование различных рас энологических дрожжей напрямую влияет на качество вина, а для получения качественных сортов необходимо, чтобы поверхность бродящего вина соприкасалась с воздухом [69] . В ходе своих исследований Пастер открыл также спорообразующие бактерии, что сделало их чрезвычайно устойчивыми к длительному кипячению, солнечному свету и т. д. В этом смысле Пастер предложил новый метод стерилизации: жидкости паром при температуре 120 °С. под давлением и твердые предметы сухим жаром при 140°С. Для этого использовался так называемый «Папеновский котел», от которого произошли современные автоклавы [70]. Пастер даже проводил специальные эксперименты, приглашая виноделов и сомелье оценить изменение вкуса пастеризованного и непастеризованного вина. Следует отметить, что почти все отдают предпочтение пастеризованному вину; однако в современном виноделии процесс пастеризации почти не используется и для сохранения вина используются сульфиты [71]. На Всемирной выставке 1867 г. Пастер получил золотую медаль за способ сохранения вина [72].

ИЛЬЯ ИЛЬИЧ МЕЧНИКОВ

Деятельность

Окончил Харьковский университет (1864 г.).

Открыл в Германии новые виды беспозвоночных.

Благодаря Н.И. Германия вместе с Р. Лейкартом и К. Зибольдом изучал эмбриологию беспозвоночных в Италии, где познакомился с А. О. Ковалевским. Изучая планарий, в 1865 году он открыл явление внутриклеточного пищеварения. Он доказал единство эмбриологическими методами позвоночного и беспозвоночного происхождения.

В 1873 году от туберкулеза умерла его жена Людмила Васильевна Федорович, Мечников решил посвятить свою жизнь борьбе с туберкулезом. В 1875 г. он женился на Ольге Николаевне Белокопытовой (1858-1944), которая стала его помощницей и открыла важную функцию внутриклеточного пищеварения: фагоцитарный (клеточный) иммунитет . В 1879 году предложил биологический метод защиты растений от вредителей [17].

Одесса, г. Льва Толстого, 4

После отзыва в знак протеста против реакционную политику в области образования, проводимую царским правительством и правыми профессорами, организовал в Одессе частную лабораторию (1886, совместно с Н.Ф. Гамалеей), вторую в мире и первую в России бактериологическую станцию ​​по борьбе от заразных болезней (сохранилось здание — ул. Льва Толстега, 4).

В 1887 году покинул Россию и переехал в Париж, где получил лабораторию в институте, созданном Луи Пастером.

С 1905 г. — заместитель директора этого института. Прожив до конца жизни в Париже, Мечников не порвал связей с Россией.

В 1911 году он возглавил экспедицию Пастеровского института к эпидемии чумы в России, делая важные наблюдения не только о чуме, но и также о туберкулезе [18]. Вел систематическую переписку с К. А. Тимирязевым, привлекшим его к работе над антивоенным журналом «Летопись», с И. М. Сеченовым, И. П. Павловым, Н. А. Умовым, Д. И. Менделеевым и др.

Умер в Париже 15 июля. . , 1916 г., 71 год. лет после нескольких инфарктов миокарда. Илья Мечников завещал свое тело для медицинских исследований с последующей кремацией и захоронением на территории Пастеровского института, что и было осуществлено.

Научная деятельность

Я. И. Мечников и Луи Пастер

Научные работы Мечникова касаются нескольких областей биологии и медицины.

В 1879 г. он открыл возбудителей микозов насекомых [19].

В 1866 г. В 1886 г. Мечников, который был (вместе с Александром Ковалевским) одним из основоположников этого направления, обратился к вопросам сравнительной и эволюционной эмбриологии. Предложил оригинальную теорию происхождения многоклеточных животных (см. Теория фагоцитов). После открытия в 1882 г. явления фагоцитоза (о котором он сообщил в 1883 г. на VII съезде русских естествоиспытателей и медиков в Одессе) он разработал на основе своего исследования сравнительную патологию воспаления (1892 г.), а позднее — фагоцитарная теория иммунитета («Иммунитет при инфекционных болезнях» — 1901;

Нобелевская премия — 1908, совместно с П. Эрлихом). Многочисленные работы Мечникова по бактериологии посвящены эпидемиологии холеры, сыпного тифа, туберкулеза и других инфекционных болезней. Мечников совместно с Э. Ру впервые экспериментально вызвал сифилис у обезьян (1903 г.).

Мечников обобщает открытые им явления иммунной функции фагоцитоза, он почти сразу указал на роль фагоцитов в таких процессах, как атрофия, метаморфоз, репарация, регенерация, воспаление и инфицирование.

Илья Ильич Мечников утверждал, что полный иммунитет может быть обеспечен только при завершении всех фагоцитарных реакций. В выпадение хотя бы одной из фаз фагоцитоза, вероятно развитие заболевания. Это было фактически первое научное объяснение болезней, возникающих на основе иммунодефицита, т.е. на основе «выпадения» одного из клеточных защитных механизмов. К такому выводу современные иммунологи пришли лишь в конце 20 века, когда столкнулись с явлением иммунодефицита, возникающим под влиянием вируса ВИЧ. [20]

Открытие фагоцитоза Мечников положил в основу биологической (фагоцитарной) теории иммунитета, рассматривающей главную роль макроорганизма в процессах иммунитета, а также в основу теории биологической теории воспаления, теории атрофии, а затем и основы его биологической теории старения

Вопросы старения занимают видное место в работах Мечникова. Он считал, что старость и смерть у человека наступают преждевременно, в результате самоотравления организма микробами и другими ядами. Наибольшее значение в этом отношении Мечников придавал кишечной флоре. На основе этих представлений Мечников предложил ряд профилактических и гигиенических мероприятий по борьбе с самоотравлением организма (стерилизация пищи, ограничение употребления мяса и др.).

Мемориал Мечникову за год до института Пастера в Харькове

Мечников считал болгарскую молочнокислую палочку — Lactobacillus delbrueckii subsp. болгарский. Он первым в мире оценил значение открытия болгарского студента Стамена Григорова. В 1905 году Мечников, как директор Пастеровского института, пригласил молодого болгарина в Париж, чтобы о. он читал лекции о своем открытии тогдашним мировым деятелям микробиологии.

В 1907 г. были получены результаты первого в мире медицинского исследования функциональных свойств болгарской палочки и кислого молока :

Болгарский.

Портрет молодого человека

Мечников лично повторил исследование Григорова, чтобы убедиться в его достоверности. В 1908 г., к юбилею Французской академии наук, была опубликована его статья Несколько слов о кислом молоке [21]. Исследуя проблемы старения и собирая данные из 36 стран, Мечников обнаружил, что наибольшее количество долгожителей в Болгарии — 4 человека на 1000 человек. Он связал ее с болгарским кефиром (в Болгарии его называют кисело мляко — «молочный» кислый»). В своих трудах Мечникова он стал пропагандировать полезность болгарского кефира среди широкой публики. Сам он регулярно потреблял до конца жизни не только кислые продукты молока, но и чистую культуру болгарского бара.

Мечников считал ортобиоз — достижением «полного и счастливого окончания жизненного цикла» в тихой естественной смерти» как конечной цели борьбы с преждевременным старением [22][23].

На основе учения Мечникова об ортобиозе в современной науке сложилось междисциплинарное направление «ортобиотика». 3>

Мечников создал первую русскую школу микробиологов, иммунологов и патологоанатомов, активно участвовал в создании так называемого научно-исследовательского учреждения, разрабатывающего различные методы борьбы с инфекционными заболеваниями, несколько бактериологических и иммунологических институтов в России носят имя Мечникова.

В своих первых работах посвященный л. В вопросах дарвинизма ( Очерк происхождения видов , 1876 г. и др.) Мечников высказал ряд идей, предвосхитивших современное понимание некоторых вопросов эволюции.

Философские взгляды

Несмотря на строгое религиозное воспитание, Мечников придерживался атеистических взглядов [24] . Причисляемый к сторонникам рационализма («Сорок лет поисков рационального мировоззрения», 1913 г.), Мечников подвергал критике религиозные, идеалистические и мистические воззрения.

В ряде работ Мечников занимался общетеоретическими и философскими проблемами, в том числе проблемой смысла жизни человека. Ведущую роль в прогрессе человечества ученый отводил науке. Мечников считал, что в будущем наука избавит человека от страха смерти, если сможет пробудить в нем «естественный инстинкт смерти», который, по мнению ученого, «гнездился в глубинах человеческой природы в дремлющем состоянии». («Исследование человеческой природы. Опыт оптимистической философии», 1903 г.). Прежде всего, наука изменит процесс старения человека и, благодаря достижениям медицины, значительно улучшит качество жизни в этот период; конечной целью науки будет «продление жизни до пресыщения ею и ощущения необходимости небытия» («Сорокалетние поиски разумного мировоззрения», предисловие ко второму изданию, 1914 г. ).

Читайте также:  Snowrunner как получить бтр

Дата добавления: 2021-02-10 ; посещения: 135; Позвольте нам помочь вам написать эссе!

Источник

Как Луи Пастер открыл брожение

ИЗУЧЕНИЕ БРОЖЕНИЯ

Пастер обнаружил, что грибок Penicillium glaucum, растущий в растворах винной кислоты, потребляет прежде всего одну из двух форм, а именно левовращающую форму, которая встречается в виде натурального продукта. Из изомера винной кислоты он перешел в изомер амиловых спиртов, образующихся при спиртовом брожении. Это заставило его посвятить себя изучению ферментаций и их природы.

В 1855 г. Пастер обнаружил, что ферментация сырого амилового спирта состоит из двух химически идентичных амиловых спиртов: оптически неактивных и способных вращать плоскость поляризованного света. Уже в своих более ранних кристаллографических исследованиях Пастер пришел к обобщению, что оптически активные вещества свойственны только органическому миру и их образование связано с жизненным процессом. Отсюда Пастер пришел к логическому выводу, что оптически активный амиловый спирт также образуется в процессе брожения с участием живого организма. Если это так, то брожение — это процесс, связанный с жизнью, а само брожение должно быть живым организмом. В результате длинного ряда блестящих исследований Пастер создал теорию брожения.

Сам Пастер говорит: «На основании или, вернее, под давлением, логического развития моих исследований я перешел от кристаллографии и молекулярной химии к изучению агентов брожения». 51, 1860, pp. 298 и 299.

Имею честь сообщить Академии новый факт, представляющий, как мне кажется, большой интерес: я растворяю чистую аммонийно-винную кислоту и небольшое количество фосфатов в вода; затем Я инокулирую в жидкость несколько спор Penicillium glaucum. Эти споры развиваются и воспроизводят материнское растение, масса которого постепенно значительно увеличивается за счет вклада кислорода воздуха и минеральных и органических веществ в раствор. При этом по мере развития растения правовращающая винная кислота исчезает, а левовращающая остается в растворе, из которого можно легко извлечь *.

* Если вместо винной кислоты использовать тростниковый сахар , весь сахар будет преобразован.

* Пастер. — Nouveaux fait по истории спиртового брожения. Comptes rendus de l’Academie des Sciences, 47, 1858, стр. 1011-1013

* Pasteur. — Мемуар о ферментации тартрикской кислоты. Comptes rendus de I’Academic des Sciences, 46, 1858, стр. 615–618.

Поражает также, с одной стороны, то, что ферменты все ближе и ближе приближаются к низшим растениям, а с другой стороны, они нивелируют молекулярную диссимметрию, присущую исключительно природным органическим веществам . в явлениях жизни как мощный фактор, изменяющий химическое сродство.

ИНФУЗОРИНЫ
ЖИЗНЬ БЕЗ СВОБОДНОГО КИСЛОРОДА
И БРОЖЕНИЕ

Comptes rendus de l’Académie des Sciences, 52 , 1861, 344.

Известно, как разнообразные продукты образовывались при так называемом молочнокислом брожении. Молочная кислота, слизь, маннит, масляная кислота, спирт, угольная кислота и водород появляются одновременно или последовательно, и притом в весьма изменчивых и совершенно произвольных количествах. Поспав, я пришел к выводу, что ферментирующее растение, которое превращает сахара к молочной кислоте, отличается от тех или иных (их два), вызывающих образование вязкой субстанции; последние не производят молочную кислоту. С другой стороны, я также убедился, что эти различные ферментативные растения, если они действительно чисты, никоим образом не могут вызывать появление масляной кислоты. Поэтому должен быть специальный масляный фермент (инициатор брожения масла). Этому пункту я уже давно уделяю все свое внимание. Доклад, который я имею честь представить сегодня в Академию, касается именно происхождения масляной кислоты в так называемом молочнокислом брожении.

Я не буду здесь вдаваться во все подробности этого исследования. Во-первых, я ограничусь представлением одного из выводов моей работы, а именно, что масляный фермент представляет собой воронку. Он не ожидал таких результатов. Наоборот, мне давно казалось необходимым направить свои усилия на истребление этих зверюшек, так как я боялся, что они питаются той растительной закваской, которая, по моим предположениям, была причиной брожения масла. . Y, который я пытался найти в жидких средах, которые использовал. Но я не мог понять причины образования масляной кислоты, и, наконец, меня поразило постоянно возникающее из моих исследований совпадение между появлением масляной кислоты и личинок и, наоборот, между появлением личинок и появлением личинок. Масляная кислота. . До сих пор я приписывал это совпадение пользе или благоприятным условиям, создаваемым присутствием масляной кислоты для жизни этих мелких животных.

Повторные эксперименты убедили меня, что превращение сахара, маннита и молочной кислоты на масляную кислоту обусловлено исключительно деятельностью этих инфузорий, и что их следует признать истинными веществами, вызывающими маслянистое брожение.

Вот их описание. Это небольшие, цилиндрические, обычно прямые палочки с закругленными концами; они встречаются поодиночке или соединены в цепочки из двух, трех, четырех, а иногда и более сегментов. Его толщина составляет в среднем 0,002 мм. Длина отдельных сегментов колеблется от 0,002 до 0,015 и 0,02 мм. Эти воронки движутся скользящим движением. Во время такого движения его тело остается прямым или слегка волнистым. Они вращаются, качаются или вызывают быструю вибрацию передней или задней части тела. Если длина стержней достигает 0,015 мм, волнистость их движений очень заметна. Они часто изогнуты с одного конца, иногда с обоих. Но эта особенность редко встречается в первые годы их жизни.

Размножаются делением. Именно благодаря такому способу размножения некоторые из них имеют форму цепочки. Этот сегмент, подтягивая остальные, иногда совершает быстрые движения, как бы пытаясь освободиться от следующих.

Хотя тела этих вибрионов имеют цилиндрическую форму, они часто кажутся состоящими из ряда близко расположенных зерен. или сегменты. короткие, едва заметные. Это, несомненно, первые рудиментарные органы этих мелких животных.

Эти воронки можно засевать так же, как и пивные дрожжи. они размножаются, если окружающая среда подходит для их питания. И что особенно важно отметить, их можно засевать в жидкости, содержащие только сахара, аммиака и фосфатов, т. е. кристаллических веществ и, так сказать, минералов. Они размножаются в этих жидкостях и вызывают в них значительное маслянистое брожение. Масса образовавшихся организмов значительна, но по сравнению с общим количеством образовавшейся масляной кислоты она незначительна, как это обычно бывает со всеми ферментами.

Существование инфузорий, обладающих свойством ферментов ( агенты, вызывающие брожение) уже сам по себе факт, очень достойный внимания. Но это своеобразное явление усугубляется тем, что эти маленькие животные, эти инфузории, живут и размножаются без необходимости снабжать их даже небольшим количеством воздуха или свободного кислорода.

Было бы слишком долго говорить здесь, как я установил, жидкие среды, в которых живут и в изобилии живут эти инфузории, не содержат свободного кислорода в течение нескольких дней ни внутри, ни на их поверхности. Я установил это тщательно. Добавлю только, что я не желал представлять свои результаты в Академию, не вызвав в качестве свидетелей некоторых ее членов, которые, как мне кажется, признали достоверность представленных им экспериментальных данных.

воронки не только живут без воздуха, но и воздух их убивает. Если через жидкость, где они размножаются, какое-то время проходит поток чистого углекислого газа, то это совершенно не влияет на их жизнь и размножение. Если в точно таких же условиях ток углекислоты заменить на час-другой током атмосферного воздуха, то все организмы погибнут, и масляное брожение, связанное с их существованием, немедленно прекратится. Таким образом, мы приходим к двум позициям.

1. Ферменты масла (агент, вызывающий брожение масла) реснитчатые.

2. Эти инфузории живут без свободного кислорода. Это, я полагаю, самый ранний известный пример фермента животного происхождения, а также животного, живущего без свободного кислорода.

НОВЫЕ ОПЫТЫ И МНЕНИЯ
О ПРИРОДЕ БРОЖЕНИЯ

Comptes rendus de l’Academie des Sciences, 52, 1861, 1260-1264.

В различных сообщениях, которые я имел честь представить Академии, вопрос о ферментации в собственном смысле слова Я пытался показать, что это связано с присутствием и размножением организмов для каждого отдельного брожения, и воздерживался от выражения какого-либо мнения относительно причины этих загадочных явлений. Более детальное изучение продуктов брожения, выделение их ферментов, поиск экспериментальных доказательств их живой природы — вот цель моих исследований до сих пор. Что же касается основной идеи, видения ферментов (бродильных агентов) как живых организмов, то сомнения, быть может, у некоторых все-таки должны были развеять результаты работ по заквашиванию масла, о которых я недавно имел честь сообщить Академии*. В этой лекции я высказал мнение, что ферментом (возбудителем) брожения масла является низшее животное, инфузория или, если не предвосхищать вопроса о границе между растениями и животными, это организм, который движется и размножается как то, что натуралисты называют вибрионами. Здесь я хочу обратить ваше внимание на то, что этот фермент масляного брожения сам по себе, в своих движениях и в способе репродукции, имеет явные признаки принадлежности к организмам. важный вопрос: каково влияние организмов при брожении?

Я уже упоминал, что возбудителем брожения масла является организм рода Vibrios. Изучая, как это делал я, непосредственные опыты образа жизни вибрионов, описанных до сих пор натуралистами, мы убеждаемся, что они поглощают из атмосферного воздуха значительные количества кислорода и выделяют углекислый газ. По моему опыту, то же самое касается плесени, мазков и слизи. Эти растения также не могут жить без кислорода, как и животные с низшими водорослями. Как и стебли обыкновенные, эти растения не обладают свойствами ферментов. Иными словами, вызываемые ими химические явления в питательных веществах сводятся к пищевым явлениям, когда масса ассимилированного питательного вещества соответствует массе тканей, преобразованных под его влиянием.

При брожении вибрионов ситуация совершенно другое. Потому что я обнаружил, что этот вибрион с одной стороны живет без свободного кислорода, а с другой является ферментом. Помещает ли прогресс науки в разграничении двух царств так называемый вибрион между растениями или животными, теперь это не имеет значения. Безвоздушная жизнь и свойства кваса — две характеристики, отличающие его от всех обычных низших организмов обоих царств природы. В этом суть дела, которую нужно понять правильно.

Совпадение этих фактов заставляет задаться вопросом, нет ли скрытой связи между свойствами веществ, вызывающих брожение, и по их способности жить без доступа к атмосферному воздуху, ибо мы видим, что вибрион масляного брожения, которое он совершает без кислорода, имеет признаки такого возбудителя, в то время как эти признаки отсутствуют у обыкновенных вибрионов и мукоров, для которых жизнь без кислорода невозможно.

Я постарался перечислить в точном порядке факты, которые ясно дали мне понять необходимость новых экспериментов и вдохновили меня на новые точки зрения, о которых я расскажу позже.

В стеклянную бутылку объемом четверть литра наливаю около 100 куб. см. сахарную воду, в которую добавлен белок. Вытягиваю горлышко цилиндра над огнем и подвожу его открытый заостренный конец под ртуть. Затем кипячу жидкость в бутылке до тех пор, пока воздух, содержащийся в ней, а также растворенный в жидкости, совсем не выйдет наружу. Ртуть попадает в цилиндр при охлаждении. Затем, сломав продолговатую часть горлышка давлением на дно ртутного стакана, чтобы не могла проникнуть даже мельчайшая частица воздуха, я положил в бутыль очень небольшое количество свежих пивных дрожжей. . Опыт показывает, что засеянные дрожжевые клетки размножаются, хотя и с трудом, и сахар начинает бродить. В таких условиях 1 весовая часть дрожжей расщепляет 60, 80 и 100 частей сахара. Это означает, что пивные дрожжи могут размножаться при абсолютном отсутствии свободного кислорода; в то же время они проявляют в высокой степени свойства веществ, вызывающих брожение*.

* О наилучшем способе проведения этого теста см.: Pasteur. — К.р. de l’academie des Sciences, 80, 1875, 452, или «Etudes sur la biere», 1876. (Примечание добавлено Пастером в 1879 году к его «Examen critique d’un ecrit posthume de Claude Bernard sur la fermentation». — Эд…).

В опытах, проведенных таким образом, дрожжи размножаются с удивительной скоростью, до сих пор неизвестной в жизни этого растения. Эксперимент с колбой также показывает, что по мере размножения дрожжевые клетки извлекают из воздуха значительное количество кислорода. Нет никакого сравнения между скоростью роста дрожжевых клеток в этих особых условиях и в условиях, которые мы первоначально рассматривали при отсутствии свободного кислорода. Не будет преувеличением сказать, что в одном случае они размножаются в сто раз быстрее, чем в другом.

Читайте также:  Геншин импакт задание сейчас объясню как получить достижение

Отсюда следует, что пивные дрожжи способны вести принципиально два совершенно разных образа жизни. Свободный кислород может полностью отсутствовать или присутствовать в любом количестве. Во втором случае растение использует его и в нем протекает особенно увлекательная жизнь. Тогда растение живет так же, как и низшие растения. Выше я уже указывал, что существенных различий между пивными дрожжами и плесенями в усвоении углерода, фосфатов, солей и азота нет, поэтому его можно считать фиксированным образом жизни для дрожжей, помещенных в условия, которые могут использовать свободный кислород, у всех схожий образ жизни растений и низших животных. Опыт показывает, что аналогия идет дальше, что она распространяется на способность к брожению. В самом деле, исследуя бродильную способность дрожжей, когда они получают свободный кислород, они обнаруживают, что эта способность у них почти полностью исчезает.

Я не сомневаюсь, что, наконец, я могу подавить Но могу с уверенностью сказать, что уже уменьшил его в двадцать раз, по сравнению с обычными условиями. Другими словами, мне удалось расщепить всего 6-8 частей сахара на 1 часть получившейся закваски. Заметим также, что пивные дрожжи, развивающиеся при доступе воздуха, поглощающие кислород и теряющие под этим влиянием и особым образом жизни свойства разрыхлителей, существенно не меняют своей природы. Наоборот, проникнув в сахарную воду без доступа воздуха, они тотчас же вызывают в ней сильнейшее брожение. Я никогда не видел более активных спиртовых дрожжей, вероятно, из-за того, что все дрожжевые клетки были наполнены и прорастали. Более однородных, прекрасной формы и, с позволения сказать, здоровых дрожжей не найти *.

* В таком состоянии дрожжи обладают способностью сильно размножаться в отсутствие воздуха, в наличие азотистых соединений и сахара, которые бурно ферментирует. (Примечание, сделанное Пастером в 1879 г. — Ред.)

Вот факты во всей их простоте. Каковы непосредственные выводы из них?

Должны ли мы предполагать, что дрожжи, которые так нуждаются в кислороде, что насильно берут его из атмосферного воздуха, перестанут в нем нуждаться и обходятся без него, когда они лишены его? Это? газа в свободном виде, поставляя его им в избытке в виде какого-то соединения в ферментируемом? В этом вся тайна брожения.

Ответим на вопрос так. Интенсивная ассимиляция свободного кислорода пивными дрожжами доказывает, что он необходим для жизни, а значит, должен берется из сбраживаемого вещества при прекращении доступа свободного кислорода. В этом случае растение сразу предстает перед нами как агент разложения сахаров. Дыхание ваших клеток сопровождается дисбалансом. молекулы сахара, потому что часть их кислорода удалена из них. Это значит, что сахар расщепляется и растение приобретает свойства фермента. Для него, наоборот, при поглощении свободного кислорода это свойство отсутствует.

Вместе с известными до сих пор организмами, следовательно, все без исключения (по крайней мере, как они считают) могут передвигаться и питаться в присутствии свободного кислорода Существует также группа живых существ с дыханием настолько энергичным, что способны жить без доступа воздуха, они поглощают кислород из различных соединений, в результате чего происходит медленное, но постоянное разложение этих веществ. Эта вторая группа организмов есть ферменты (ферментеры), во всем сходные с организмами первой группы, живущие, как и те, которые усваивают, как те, соли углерода, азота и фосфата, нуждающиеся в кислороде, как и те, но отличающиеся при отсутствии свободного кислорода они могут дышать кислородом, принимая последние из не столь устойчивых соединений.

Таковы факты и теория, которую я считаю естественным ее выражением. Я представляю их на заключение Академии в надежде, что вскоре смогу подкрепить их новыми экспериментальными данными*.

*В недавних работах по спиртовому брожению и свойствам дрожжей, есть тенденция признать необходимость свободного кислорода для жизни дрожжей и особенно для их размножения, хотя и в детальном споре с моим противники. Я уже опроверг высказанные ранее возражения по поводу этого трудного и ответственного момента в жизни дрожжей и в истории брожения. Похоже, ученые возвращаются к идее, что ферментация может происходить вне жизни клеток с помощью разлагающих дрожжей, что сахар может ферментироваться только, так сказать, проходя через клетки. Такие теории возвращают нас к взглядам Либиха. Либих прекрасно знал, что дрожжи — это одноклеточный живой организм, но не хотел признавать, что их собственная способность производить ферментацию обусловлена ​​их организацией. Среди прочих аргументов он обратил внимание на возможность сбраживания чистой воды с сахаром.

«Если бы брожение, — говорил Либих, — было результатом развития и размножения клеток, то они не вызывали бы брожения в чистой сахарной воде, где нет необходимых условий . Такая вода не содержит азотистых веществ, необходимых для образования азотистой части клеток, в таком случае клетки вызывают брожение не потому, что они развиваются дальше, а в результате превращения их внутренней азотистой части, распада на аммиак и другие продукты, т. е. в результате химического разложения, что представляет собой прямую противоположность органическому процессу».

С пивными дрожжами и чистой сахарной водой кислород действует только вначале и слабо, и дрожжи недостаточно молоды, чтобы прорасти и размножаться. В таких условиях жизнь дрожжей состоит главным образом из жизни самых молодых клеток, развивающихся за счет собственных веществ или за счет веществ более истощенных дрожжевых клеток. Если, наоборот, к сахарной воды, содержащей растворимую часть дрожжей, внесет незначительное количество дрожжевых клеток, как это было в одном из опытов 1857 г., о котором я только что упомянул, кислород, присутствующий в сахарной жидкости с самого начале, принимает огромное участие в образовании и размножении новых клеток, которые приобретают значительный вес, как это явствует из данных, которые я привел в своих воспоминаниях об спиртовом брожении — Annales de chimie et de physique, 3-я сер., 58. , 1860, 323-426. (Отмечено Пастером в 1879 г. — Ред.)

ЕЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, ПРИЧИНЫ, СРЕДСТВА ЕГО УСТОЙЧИВОСТИ
С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВОЙ ТЕОРИИ БРОЖЕНИЯ

Действительный член Французского института
и Королевского общества Лондона,
член Медицинской академии
и Центрального сельскохозяйственного общества Франции,
Королевского и Медицинского обществ Эдинбурга и т. д. и т. д.

«Верить в существование вещей только потому, что
мы этого хотим,
— величайшее извращение разума».
Портрет моего отца,
написанный Луи Пастером
в 1842 году
В память о моем отце, бывшем солдате Первой Империи, кавалере ордена Почетного легиона.

Чем старше я становлюсь, тем лучше понимаю вашу дружбу и превосходство вашего ума. Усилия, которые я посвятил этому и предыдущим исследованиям, являются результатом вашего примера и вашего совета. Желая почтить эти трепетные воспоминания, я посвящаю их памяти это произведение.

Идея этих исследований была навеяна нашим несчастьем. Я взял их сразу после войны в 1870 году, и с тех пор я продолжал их без перерыва с намерением продолжать их до тех пор, пока не будет достигнут постоянный прогресс в мануфактурах, в котором Германия опередила нас.

Я убежден, что нашел бесспорное практическое решение сложной задачи, которую я перед собой поставил, а именно: найти способ производства, применимый во все времена года и в любом месте, не требующий, как современные методы производства, использования дорогостоящих хладагентов и установок, ну и конечно же с преимуществом сохранения продукта в течение неопределенного периода времени.

Эти новые исследования основаны на тех же принципах, которыми я руководствовался в своих исследованиях амбаров, уксуса и шелковичных червей, принципах, плодотворность и применение которых в моем мнение, безграничны. Возможно, недалеко то время, когда благодаря этим принципам неожиданно выяснится этиология инфекционных заболеваний.

Что будет в крупной промышленности, когда метод варки пива, выведенный из моих наблюдений и новых а ценные факты, на которых он основан, прилагается? Я не буду предсказывать, как они будут решать эти вопросы в будущем. Время — лучший судья научной работы, и я знаю, что промышленно важное открытие редко приносит свои плоды первооткрывателю.

Я начал свои исследования в лаборатории в Клермон-Ферране с помощью моего друга. Дюкло, профессор химии факультета естественных наук этого города. Я продолжил их в Париже и, наконец, в большой пивоварне, несомненно, первой во Франции, принадлежащей братьям Туртель, в Тантовиле. Считаю своим долгом открыто поблагодарить этих культурных промышленников за их исключительную любезность. Я также должен публично отдать дань уважения Куну, эксперту по пивоварению в Шамальере, недалеко от Клермон-Феррана, а также г-ну Фельтену из Марселя и господам Тассиньи из Реймса, которые с похвальной быстротой снабдили меня своими растениями и продуктами. .

Париж, 1 июня 1876 г.

О БЛИЗКОЙ СВЯЗИ
МЕЖДУ БЫСТРЫМ ОЧАРОВАНИЕМ ПИВА И МОЛОДОСТЬЮ
И ТЕХНИКОЙ ПИВОВАРЕНИЯ

Первый , беглый взгляд на природу пива и способ его производства.

Пиво известно с древних времен. Это настой из пророщенного молотого ячменя и хмеля, сброженный после охлаждения и затем почти полностью очищенный декантацией и декантацией. Этот травяной алкогольный напиток иногда называют «ячменным вином» *недаром. Однако вино и пиво существенно различаются по своему составу. Пиво менее кислое, чем вино. с меньшим содержанием спирта, но с большим содержанием растворенных веществ, что в значительной степени не соответствует характеристикам вина. ., Женева, 1778, ин-4°; Бире, V, стр. 49).

* Изменение только одного из этих свойств вина может стать очень опасным для хорошей сохранности. Иногда, например, в дождливые годы бывает так, что виноград к моменту сбора урожая более или менее загрязнен землистыми веществами, состоящими в основном из карбоната кальция, который растворяется в вине и связывает с собой часть кислот, содержащихся в Это. Тогда вино становится очень восприимчивым к болезням.

В этом легко убедиться, взглянув на общие методы пивоварения.

Когда настой из солода и хмеля, называемый суслом, готов, его охлаждают и разливают в чаны или бочки, в которых происходит самая важная операция всего пивоварения: спиртовое брожение сусло. .

Охлаждение должно производиться как можно быстрее. скорость охлаждения является необходимым условием успеха производства из-за опасности порчи сусла, что неизбежно ведет к снижению качества пива. При высоких температурах сусло не портится, но при температуре ниже 70°, особенно между 25 и 35°, в нем легко начинается молочнокислое или маслянистое брожение. Учитывая крайнюю необходимость быстрого охлаждения, для его реализации в производстве используются специальные устройства*.

* К вопросу о скорости охлаждения сусла мы вернемся позже, чтобы показать, что она важна и для последующее осветление пива.

После охлаждения сусло проходит ферментацию. К этому добавляются дрожжи, полученные во время предыдущего брожения; количество дрожжей равно приблизительно одной-двухтысячным веса сусла, на гектолитр сусла приходится от 100 до 200 г сильнопрессованных дрожжей.

Читайте также:  Dark souls сад темных корней как открыть дверь

На первый взгляд кажется, что добавление дрожжей ничего общего с возможными болезнями сусла и пива. Однако это не так. Собственно, зачем спрашивать про дрожжи? Этот метод неизвестен в виноделии. Виноградное сусло всегда подвергается самопроизвольному брожению. Почему бы не сделать то же самое с пивным суслом?

Было бы ошибкой думать, что в пивных дрожжах они используются исключительно для усиления и ускорения брожения. ферментация. Это было бы очень спорное преимущество. Пивовары вообще не стремятся к быстрому брожению; они считают это крайне вредным для качества пива.

Ответ на этот вопрос надо искать в возможности быстрого обмена сусла или, что то же самое, в легкости, с которой странные брожения самопроизвольно развиваться в нем. Наоборот, в виноградном сусле выделяется наличие кислого виннокислого калия из-за его кислотности, что, по-видимому, способствует развитию болезнетворных микроорганизмов. спиртового брожения, по содержанию в нем сахаров, а может быть, и по каким-то другим свойствам его состава, оно всегда преимущественно чистое спиртовое брожение*.

* Это было бы так, даже если бы виноградное сусло не натуральный сырой сок и подвергались, как и пивное сусло, воздействию высоких температур.

Несколько изображений в этой работе представляют ферменты спиртового брожения, подходящие для производства пива. Под ферментами (возбудителями) болезней я понимаю все те ферменты, которые не пригодны для производства пива и которые спонтанно, т.е. без всякой вакцинации, появляются среди ферментов-возбудителей самого спиртового брожения.

При маркировке тех или иных микроорганизмов ферментами (возбудителями) болезни мы руководствуемся соображениями скорее практического, чем научного характера, поскольку ее размножение сопровождается появлением кислых, гнилостных, вязких или горьких веществ, неприятно влияющих на вкус пива. С физиологической точки зрения все рассматриваемые нами микроорганизмы равны. Ботаник и ученый, созерцатели природы, должны одинаково бережно относиться к полезным и вредным растениям, ибо все подчиняются одним и тем же законам природы и все заслуживают изучения.

Однако промышленность и гигиена предъявляют разные требования.

ПРИЛОЖЕНИЕ К «ИЗУЧЕНИЮ ПИВА».

Comptes rendus de l’Academie des Sciences, 82, 1876, pp. 1285-1288.

Ко времени печати этой работы были опубликованы две брошюры по вопросу о происхождении низших организмов. опубликовано. Первый от Фреми*. Создается впечатление, что автор хотел, только по-новому, подытожить свои выступления в дискуссии. о происхождении ферментов, состоявшейся в 1871-1872 гг. в Академии наук**. В ходе этого обсуждения Фреми пообещал опубликовать длинные и содержательные мемуары. Лично я был очень разочарован, прочитав вашу работу. Мои переживания и выводы, которые я из них делаю, чаще всего представлены в ваших работах совершенно неприемлемым для меня образом. Более того, Фреми ограничивается тем, что априорно выводит из своей любимой гипотезы ряд выводов, основанных на предварительных экспериментах, ни один из которых не был доведен до такого состояния, чтобы их результаты можно было считать достаточно показательными.

* Фреми — Сур поколения брожения. Paris, 1875.
** Беседа с М.М. Fremy et Trecul о происхождении и природе ферментов. Работы Пастера, т. 2, стр. 367-417. — Преп.

Вино – результат работы дрожжей, т.е. растительных клеток, размножающихся почкованием. Согласно моей теории, поверхность винограда и древесина винограда осенью кишат зародышами этих клеток. Доказательства, которые я представляю, ясны по существу. По Фреми, дрожжевые клетки возникают путем спонтанного зарождения, т.е. в результате превращения веществ, содержащих азота в виноградном соке, как только этот сок соприкасается с воздухом.

Кровь вытекает из вены, гниет и быстро наполняется бактериями и вибрацией. Я говорю, что зародыши этих бактерий и вибрионов разносятся пылью, взвешенной в воздухе или на поверхности предметов, на теле наблюдаемого животного, на используемых сосудах и т. д. Фреми, напротив, считает, что бактерии а вибрионы возникли спонтанно, так как альбумины и фибрины крови полуорганизованы. Когда эти вещества вступают в контакт с воздухом, они спонтанно превращаются в вот такие подвижные организмы.

Может ли Фреми доказать свою точку зрения? Ни в коем случае.

Он просто утверждает, что все так, как они говорят. Он продолжает говорить о полуорганизме и о том, как он работает, но нигде мы не находим экспериментальных доказательств, подтверждающих его утверждения. Однако есть простой способ доказать существование полуорганизмов. В этом смысле мы полностью согласны. Этот метод заключается в взятии проб виноградного сока, крови, мочи и др. органов, содержащих эти жидкости, только избегая их контакта с пылью в воздухе или окружающими предметами. Согласно гипотезе Фреми, эти жидкости должны бродить в присутствии чистого воздуха. На мой взгляд, должно быть наоборот. Вот решающий и фундаментальный эксперимент, который должен решить спор между этими двумя теориями. Фреми не оспаривает, что этот опыт может служить критерием истинности той или иной точки зрения. но в этом случае я был первым, кто опубликовал в 1863 и 1872 годах опыты, проведенные в соответствии с этим убедительным методы.

Результаты были следующими. В сосудах, наполненных воздухом, без пыли виноградный сок не бродил; в нем не образовались дрожжи. Кровь не гнила, т.е. он был свободен от бактерий и вибраций. Моча не стала аммиачной, т. е. из нее не возникли какие-либо организмы. Одним словом, происхождение жизни нигде не было найдено.

В ответ на такие веские доводы Фреми повторяет в своей 218-страничной брошюре, что эти результаты, которые, по его признанию, разрушают его теорию, объясняются тот факт, что в моих стаканах воздух, сначала чистый, очень скоро химически изменяется при соприкосновении с кровью, мочой или виноградным соком, кислород в нем заменяется углеродом. окись, и с этого момента этот полуорганизм уже не может проявлять свою активность.

Я очень удивлен этому заявлению, потому что Фреми не может не знать, что еще в 1863 году я производил воздушные испытания на своих судах после они были бесплодны десять, двадцать, тридцать и сорок дней при самых высоких температурах. Кислорода часто было даже почти в том же количестве, что и в атмосферном воздухе*. Почему Фреми не предоставила эти анализы? Но это главный и существенный момент. Если Фреми хочет доказать правильность своих объяснений, то есть простой способ восстановить чистоту воздуха, соприкасающегося с жидкостью в сосудах: через эти сосуды должен проходить медленный и равномерный поток чистого воздуха. … На весь день. Я проделывал это сто раз и обнаружил, что жидкости, способные к гниению или брожению, и в этом случае остаются стерильными.

* Пастер. — К.р. де л’академия де наук, 56, 1863, стр. 734-740

Зачем бороться с фактами и свидетельствами? Это никому не выгодно, и наука теряет уважение и достоинство в общественном мнении. Я был бы рад, если бы точность моего исследования обсуждаемого предмета снискала благосклонность Фреми и если бы они нашли у него такую ​​же благосклонность, какой он пользуется за границей. Есть ли теперь за Рейном хотя бы один человек, который поддержал бы идеи Либиха, вариантом которых является гипотеза полуорганизма Фреми? Если мои доказательства недостаточно убедительны для Фреми и он сомневается, то наблюдение Тиндаля завершит его обращение к истине.

Вторая статья, о которой я хотел рассказать, была написана известным английским физиком Джоном Тиндаллом. Оно было сообщено Лондонскому Королевскому обществу на собрании 13 января сего года (1876)*.

* Tyndall. — Оптическое поведение атмосферы по отношению к явлениям гниения и инфекции. Труды Лондонского королевского общества, 24, 1876 г., стр. 171–183. — Философские труды Лондонского королевского общества, 1876 г., 146, часть I, с. 27-74.

Уважаемый господин Пастер!

. В последние годы в Англии было опубликовано несколько работ молодого врача Бастиана под названиями «Начало жизни», «Эволюция или происхождение жизни» и т. д. Этот же автор опубликовал значительное количество статей в различных журналах и газетах. Тщательность, с которой он описывает свои опыты, и уверенный тон, которым он делает выводы, произвели большое впечатление на английскую и американскую публику. Однако, что особенно важно с практической точки зрения, так это их воздействие. работы в медицинском мире. Нападайте на свою работу с большой яростью. И хотя на тех, кто был полностью знаком с его работами, он производил лишь слабое впечатление, на других он производил сильное, и я бы добавил, очень зловещее впечатление. В какой-то степени шесть месяцев назад мне пришло в голову, что науке будет оказана не только дань уважения, но и услуга, если я подвергну этот предмет новому изучению. . Я претворяю в жизнь идею, которая пришла мне в голову шесть лет назад — подробности приведены в статье в «Британском медицинском журнале», которую я был рад послать вам — я просмотрел большую часть материала, на который опирался Бастиан, и Думаю, я развеял многие заблуждения. кто ввел общественность в заблуждение.

* Tyndall. — Реакция на замечание Dr. Харитон Бастиан о развитии микробов в настоях. Британский медицинский журнал, 12 февраля 1876 г., стр. 188–190. Примечание. издание французского издания.

Вернувшись к этим исследованиям, я имел возможность освежить в памяти вашу работу. Они возродили во мне все то восхищение, которое я испытал при первом прочтении. Я намерен продолжать свои исследования до тех пор, пока не развею любые сомнения, которые могли возникнуть относительно совершенной точности его выводов.

Впервые в истории науки у нас есть право на реальную надежду, что , в отношении эпидемических болезней медицина скоро освободится от эмпиризма и встанет на истинно научную почву. Когда этот чудесный день наступит, человечество, я думаю, должно будет признать, что большая часть его благодарности принадлежит вам.

С уважением

Подпись: Джон Тиндалл

Гордость ученого вознаграждается одобрением его сверстников или уважаемых учителей.

Тиндалл продемонстрировал следующее замечательное явление. В ящике со стенками, покрытыми глицерином, которые различаются по размеру и могут быть очень большими, любые переносимые по воздуху частицы пыли в ящике оседают на стенках и прилипают к глицерину в течение нескольких дней. Воздух в этом боксе такой же чистый, как и в наших двухгорловых баллонах. Луч света может показать момент достижения такой чистоты. Действительно, Тиндаль показал, что для глаза, чувствительного к кратковременному пребыванию в темноте, виден луч света. только в присутствии летящих частиц пыли, способных отражать и рассеивать свет. И наоборот, молния становится совершенно невидимой, когда все твердые частицы оседают в воздухе. Выяснилось, что при такой полной очистке воздуха, происходившей быстро (2-3 дня в ящике, которым пользовался Тиндаль), в ящике задерживались различные органические жидкости, не обнаруживавшие ни малейшего следа разложения, и препятствовавшие образование бактерий. . Наоборот, такие жидкости кишат бактериями уже через 3-4 дня, если контейнеры, содержащие эти жидкости, подвергаются воздействию воздуха, окружающего коробки. Если Тиндаль захочет, он может слить кровь из вены или артерии животного в эти ящики и показать, что она не будет разлагаться.

В заключение Тиндаль надеется, что результаты его работы можно будет применить к эпидемиологии болезней. . . Я полностью разделяю ваше мнение по этому вопросу и благодарю вас за напоминание о моем следующем заявлении. из моих «Исследований болезней тутового шелкопряда»:

«Если, как я убежден, учение о самозарождении есть химера, то в человеческих силах сделать так, чтобы заразные болезни исчезли с лица земного шара».

По материалам: Пастер Л., Исследования по ферментации, Огиз-Сельхозгиз, М.-Л., 1937, с. 5-28

Июнь 2004 г.

Источник

Поделиться с друзьями
Решатор