Liebig-Pasteur-tvisten
Liebig-Pasteur-tvisten är tvisten mellan Justus von Liebig och Louis Pasteur om processerna och orsakerna till jäsning .
Tvistöversikt
Louis Pasteur, en fransk kemist, stödde idén att jäsning var en biologisk process. Justus von Liebig , en tysk kemist, stödde idén att jäsning var en mekanisk process. Båda kemisterna hade olika metoder för att experimentera, och de fokuserade på olika aspekter av jäsning eftersom de hade olika idéer om var jäsningen började i en organism.
Liebig-Pasteur-fejden startade 1857 när Pasteur sa att jäsning kan ske i frånvaro av syre. De två var medvetna om den andres verk, men fortsatte att arbeta med sina egna teorier. De två nämner varandra, liksom andra forskare, i artiklar och andra publikationer om processerna och orsakerna till jäsning.
Pasteurs ställning
Pasteur observerade att jäsning inte kräver syre, utan behöver jäst, som är levande. Fermentering är en biologisk process, inte en reduktion och syrekemisk process. Han använde två smala flaskor. En av flaskorna hade en böjd hals; detta kallas en svanhals. Pasteur hällde flytande buljong i de två flaskorna och värmde i botten av flaskorna. När vätskan kokade lät han dem svalna. Pasteur observerade att buljongen i den böjda flaskan förblev klar, förutom när flaskan skakades.
Pasteur förklarade att de två flaskorna var fyllda med luft, men den krökta flaskan kunde stoppa de flesta partiklarna i luften, och den behöll sin natur. Men vätskan i den andra flaskan urartade. Därför drog han slutsatsen att jäsning inte kräver syre, utan behöver jästen. När jäst tillåts växa med tiden kommer ämnet att förstöras eller ruttna.
Pasteur såg jäsning som en typ av vitalism . Han observerade att levande organismer var ansvariga för jäsningsprocessen.
Liebigs ställning
Liebig formulerade sin egen teori och hävdade att produktionen av alkohol inte var en biologisk process utan en kemisk process, vilket misskrediterade tanken att jäsning kunde inträffa på grund av mikroskopiska organismer. Han trodde att vibrationer som härrörde från nedbrytningen av organiskt material skulle sprida sig till sockret vilket resulterade i produktion av enbart koldioxid och alkohol.
Förändringen underlättades av jäsning eller jäst, som har karaktärerna av en förening av kväve i förruttnelsestillståndet. Med tanke på att jäsningens känslighet för förändring utsätts den för nedbrytning, genom inverkan av luft (från vilken syre tillhandahålls), vatten (från vilken fukt erhålls) och en gynnsam temperatur. Innan de kommer i kontakt med syre arrangeras beståndsdelarna tillsammans utan att påverka varandra. Genom syret har vilotillståndet (eller jämvikten) för attraktionerna som håller samman elementen störts. Som en konsekvens av denna störning har en separation eller ett nytt arrangemang av elementen bildats. Jäsning sker på grund av överföringen av molekylär instabilitet från jäsningen (atomer i rörelse) till sockermolekylerna, och fortsätter så länge sönderfallet av jäsningen fortsätter.
Liebigs syn på fermentering kan sägas falla under en mekanismsynpunkt . Från sitt arbete såg han att jäsning, såväl som andra katalysatorer, skedde genom en kemisk och mekanisk process.
Liebig–Pasteur kommunikation
Pasteur svarade på Liebigs verk, ofta genom sina egna skrifter, och använde resultat från sina egna experiment för att stödja sina teorier. Till exempel, 1858, skrev Pasteur en artikel där han försökte motbevisa Liebigs teori att jäsning inte kan orsakas av tillväxten av jästen när den äger rum när jäst tillsätts rent sockervatten. Pasteur trodde att jäst både växte och sönderföll i rent sockervatten och utvecklade experiment för att stödja sina teorier. Liebig var dock inte övertygad och hävdade att Pasteur inte löste de frågor han hade om nedbrytningen i jäsningen.
1869 svarade Liebig på Pasteurs utmaning, som han hade offentliggjort tio år tidigare. Liebig höll fortfarande denna grund och nämnde att några av Pasteurs experiment var svåra att replikera och använda effektivt. Pasteur var rasande och föreslog att Royal Academy skulle anlita en tredje vetenskapsman som skulle replikera hans experiment och verifiera hans resultat för att stödja hans teorier. Varken Liebig eller Akademien svarade.
Senare krävde Pasteur ett möte med Liebig, men Liebig tog inte emot honom hjärtligt och vägrade att diskutera ämnet jäsning.
Eduard Büchner
Upptäckten av det aktiva medlet för jäsning
Den berömda kontroversen mellan Pasteur och Liebig om karaktären av alkoholhaltig jäsning avslöjades av Eduard Büchner , en tysk kemist och zymolog. Påverkad av sin bror Hans, som blev den berömde bakteriologen, utvecklade Büchner ett intresse för jäsningsprocessen där jäst bryter ner socker till alkohol och koldioxid. Han publicerade sin första artikel 1885 som avslöjade att jäsning kunde ske i närvaro av syre, en slutsats som strider mot Louis Pasteurs uppfattning.
År 1893 var Büchner helt involverad i att leta efter det aktiva medlet för jäsning. Han fick rena prover av den inre vätskan i jästceller genom att pulverisera jäst i en blandning av sand och kiselgur och sedan pressa blandningen genom ett dukfilter. Denna process undvek användning av lösningsmedel och höga temperaturer, vilket hade hindrat tidigare undersökningar. Han antog att den uppsamlade vätskan var oförmögen att producera jäsning eftersom jästcellerna var döda. Men när han försökte bevara vätskan i koncentrerat socker, blev han förvånad över att se att koldioxid frigjordes, ett tecken på att jäsning ägde rum. Büchner antog att jäsningen orsakades av ett enzym som han kallade zymas. Hans upptäckter att jäsning var resultatet av kemisk process både inuti och utanför celler publicerades 1897.
Arvet från Liebig-Pasteur-tvisten
Varken Liebig eller Pasteur hade helt rätt. Men vart och ett av deras argument ledde till fler upptäckter som skapade många av dagens fält inom vetenskap och medicin.
Berzelius hade definierat ordet "jäsa" som ett exempel på katalytisk aktivitet. Strax efter upptäckte Schwann att pepsin var ämnet som var ansvarigt för äggvitesmältningen i magen. Han trodde att detta var vad Berzelius definierade som katalysatorer, eller kraften för kemiska reaktioner av mineral, organisk och levande materia. Liebig motsatte sig idén genom att säga att termerna katalysatorer och pepsin inte är tänkta att användas eftersom de bara är representanter för en idé.
Charles Cagniard-Latour , Theodor Schwann och Friedrich Traugott Kützing identifierade oberoende jäst som en levande organism som ger näring åt sig själv av sockret den jäser, en process som refererade till etanoljäsning ( alkoholjäsning ). Liebig, Berzelius och Wohler förkastade Schwanns, Latours och Kutzings idéer. År 1839 publicerade Liebig och Wohler en artikel om jästens roll vid alkoholjäsning. 1858 uttalade Liebigs student Moritz Traube satsen, som användes för alkoholjäsning, att alla jäsningar som produceras av levande organismer är baserade på kemiska reaktioner snarare än en livskraft i sig.
Tvisten mellan Liebig och Pasteur hade på sätt och vis bromsat vetenskapens och medicinens framsteg inom området jäsning, alkoholjäsning och enzymer. Å andra sidan påskyndade de motstridiga idéerna forskningen inom området jäsning och enzymer genom andra vetenskapsmän och kemister. Genom Büchner och hans experiment med jäsning gick vetenskapens och medicinens värld längre för att bana väg för enzym- och jäsningsstudier och markerade en av de kritiska punkterna i den moderna kemins historia.