ძმები ჰანს და ედვარდ ბუხნერების ექსპერიმენტები. დიდი გერმანელი მეცნიერები
ედუარდ ბუხნერი ( გერმ. Eduard Buchner ) არის გერმანელი ქიმიკოსი და ბიოქიმიკოსი. ნობელის პრემია ქიმიაში (1907) "ბიოლოგიურ ქიმიაში კვლევითი მუშაობისთვის და უჯრედგარე დუღილის აღმოჩენისთვის".
ედუარდ ბუხნერი დაიბადა 1860 წლის 20 მაისს მიუნხენში მემკვიდრეობითი მეცნიერების ოჯახში, რომლებიც ჩამოვიდნენ ბავარიის შვაბიიდან. მისი მამა, ერნსტ ბუხნერი იყო სასამართლო მედიცინის პროფესორი, მიუნხენის სამედიცინო ყოველკვირეულის ორგანიზატორი და რედაქტორი. დიდმა სამეცნიერო ორგანიზაციულმა დატვირთვამ ხელი არ შეუშალა, თუმცა სამჯერ დაქორწინებულიყო. მესამე ქორწინებიდან ფრედერიკ მარტინთან, მოლარის ქალიშვილთან, შეეძინათ ორი ვაჟი - ჰანსი 1850 წელს და ედუარდი.
მამის გარდაცვალების შემდეგ მისმა უფროსმა ძმამ ჰანსმა, რომელიც მოგვიანებით ცნობილი ჰიგიენისტი და ეპიდემიოლოგი გახდა, ედვარდის თქმით, „განათლების მიღება შეუძლებელი გახადა“. განსაკუთრებული მეგობრობა, ურთიერთდახმარება და სამეცნიერო თანამშრომლობა აერთიანებდა ძმებს მთელი ცხოვრების მანძილზე.
1877 წელს მიუნხენის რეალური გიმნაზიის დამთავრების შემდეგ ედუარდ ბუხნერი მსახურობდა მოხალისედ საველე საარტილერიო პოლკში. მაგრამ იგი მოხიბლული იყო კვლევითი სამუშაოებით.
ბუხნერი ჩაირიცხა მიუნხენის ტექნიკურ უნივერსიტეტში, სადაც დაიწყო ქიმიის შესწავლა. თუმცა ფინანსურმა სირთულეებმა აიძულა დაეტოვებინა სწავლა და ოთხი წელი ემუშავა მიუნხენისა და მომბახის საკონსერვო ქარხნებში. მიუხედავად იმისა, რომ სამუშაომ აიძულა ისინი შეეწყვიტათ სწავლა, მან გააცნო ალკოჰოლური დუღილის პროცესი, რის შედეგადაც შაქარი, საფუარის მოქმედებით, იშლება ალკოჰოლად და ნახშირორჟანგად.
ძმის, ჰანს ბუხნერის დახმარებით, სწავლის განახლება 1884 წელს შეძლო. შემდეგ მან მიიღო სამწლიანი სტიპენდია და შეისწავლა ქიმია ადოლფ ფონ ბაიერთან მიუნხენის უნივერსიტეტში და ბოტანიკა კარლ ფონ ნაგელთან ბოტანიკის ინსტიტუტში.
ამ წლებში ბუხნერი შეხვდა გ.პეშმანს და ტ.კურციუსს. ამ უკანასკნელმა, რომელიც მალე ბუხნერის უახლოესი მეგობარი და კოლეგა გახდა, ერთი სემესტრით მიიწვია ერლანჯერში, ქიმიურ ლაბორატორიაში, რომლის ხელმძღვანელიც ო.ფიშერის წინადადებით გახდა. კურციუსის ღრმა გავლენა აისახა იმაში, რომ სწორედ მისგან მიიღო ბუხნერმა სიყვარული და უნარები მკვლევარის შრომატევადი მუშაობისთვის.
1888 წელს ბუხნერი გახდა ექიმი და 1891 წელს მიუნხენის უნივერსიტეტში პრივატდოცენტის თანამდებობა დაიკავა. 1893 წელს ბუხნერი კურციუსის მიწვევით გაჰყვა კილში, სადაც 1895 წელს გახდა პროფესორი. ერთი წლის შემდეგ პეშმანმა მიიწვია იგი არაჩვეულებრივი პროფესორის ვაკანტურ თანამდებობაზე ტუბინგენის უნივერსიტეტში, სადაც ბუხნერმა ჩაატარა და გამოაქვეყნა 1897 წელს ნაშრომი "ალკოჰოლური დუღილი საფუარის უჯრედების გარეშე".
ამ თემის შემდგომმა განვითარებამ ბერლინის სასოფლო-სამეურნეო სკოლაში, სადაც 1898 წელს იგი მიიწვიეს ზოგადი ქიმიის პროფესორის თანამდებობაზე, სწრაფად მოუტანა ბუხნერის აღიარება სამეცნიერო სამყაროში. 1905 წელს დაჯილდოვდა გერმანელ ქიმიკოსთა საზოგადოების მიერ ჯ.ლიბიგის ოქროს მედლით.
1907 წელს ედუარდ ბუხნერს მიენიჭა ნობელის პრემია "ბიოქიმიური კვლევისა და უჯრედებისგან თავისუფალი დუღილის აღმოჩენისთვის".
ინტენსიური კვლევითი საქმიანობა, ხშირი მოგზაურობები, გატაცებებით მდიდარი ცხოვრება, როგორც ჩანს, იყო მიზეზი იმისა, რომ ბუხნერმა მხოლოდ 1900 წელს 40 წლის ასაკში დაქორწინდა ლოტე სტალზე, ტუბინგენის მათემატიკოსის ქალიშვილზე. ამ ქორწინებიდან მას ორი ვაჟი და ქალიშვილი შეეძინა.
ბუხნერი გამორჩეულად ცოცხალი და გულწრფელი ადამიანი იყო. ეს ხასიათის თვისებები უცვლელად იზიდავდა მას მრავალ და ერთგულ მეგობარს, ხელი შეუწყო მის ოჯახში მხიარული და ბედნიერი ატმოსფეროს შექმნას. პოლიტიკისადმი დიდი ინტერესი (ბუხნერი იყო ბისმარკის მხურვალე მხარდამჭერი) შერწყმული იყო სახვითი ხელოვნების სიყვარულთან.
ახალგაზრდობაში, კათოლიციზმისადმი მართლმადიდებლური ერთგულება, მაგრამ 40 წლის ასაკში სრულიად შეგნებული გადასვლა პროტესტანტიზმზე, ნადირობისა და მთამსვლელობის მგზნებარე გატაცება (დაძლია ასამდე მთის მწვერვალი!) - ეს ყველაფერი განსაკუთრებული სიყვარულით იყო გამსჭვალული. სირთულეებთან ბრძოლა, თავგადასავლებისკენ მიდრეკილება. განსაკუთრებული მეხსიერება და ნათელი ფანტაზია, გამბედაობა, გულწრფელობა - ეს არის ბუხნერის განმასხვავებელი ნიშნები, რომლებიც დაცულია მისი მეგობრებისა და კოლეგების მეხსიერებაში.
როდესაც პირველი მსოფლიო ომი დაიწყო, 54 წლის კაპიტანი ედუარდ ბუხნერი შეუერთდა ჯარს 1914 წლის 11 აგვისტოს. უკვე დეკემბერში დააჯილდოვეს რკინის ჯვრით, ხოლო 1916 წლის იანვარში მაიორის წოდება მიენიჭა. თებერვალში ბუხნერი ფრონტიდან გამოიძახეს ვიურცბურგში სამეცნიერო და სასწავლო საქმიანობის გასაგრძელებლად, მაგრამ 1917 წლის ივნისში იგი კვლავ ფრონტზე დაბრუნდა. 11 აგვისტოს რუმინეთში (ფოქსანის მახლობლად) ბუხნერი სასიკვდილოდ დაიჭრა. გარდაიცვალა 1917 წლის 12 აგვისტოს და იქვე დაკრძალეს საძმოს სასაფლაოზე.
(1860 - 1917)
გერმანელი ქიმიკოსი ედუარდ ბუხნერი დაიბადა 1860 წლის 20 მაისს მიუნხენში მიუნხენის უნივერსიტეტის სასამართლო მედიცინისა და გინეკოლოგიის პროფესორის ოჯახში.
1877 წელს მიუნხენის ნამდვილი გიმნაზიის დამთავრების შემდეგ იგი ჩაირიცხა მიუნხენის ტექნიკურ უნივერსიტეტში, სადაც სწავლობდა ქიმიას. ფინანსურმა სირთულეებმა აიძულა სწავლა შეეწყვიტა ოთხი წლის განმავლობაში, რა დროსაც მოუწია მუშაობა საკონსერვო ქარხნებში, სადაც გაეცნო ალკოჰოლური დუღილის პროცესს, რის შედეგადაც შაქარი, საფუარის მოქმედებით, იშლება ალკოჰოლად და. ნახშირორჟანგი.
1884 წელს მან განაახლა სწავლა ქიმიაში მიუნხენის უნივერსიტეტში და სწავლობდა ბოტანიკას ბოტანიკის ინსტიტუტში, სადაც მუშაობდა მეცნიერის ძმა ჰანს ბუხნერი, რომელიც საბოლოოდ გახდა ჰიგიენისა და ბაქტერიოლოგიის ცნობილი სპეციალისტი. ბუხნერმა დაიწყო მისი ხელმძღვანელობით ალკოჰოლური დუღილის პროცესის კვლევა.
1888 წელს ბუხნერმა მიიღო დოქტორის ხარისხი და ორი წლის შემდეგ გახდა ბაიერის ასისტენტი. 1891 წელს დაინიშნა მიუნხენის უნივერსიტეტის პრივატდოზენტად, დააარსა პატარა ლაბორატორია, სადაც განაგრძო კვლევა ფერმენტაციის ქიმიის დარგში. 1895 წელს გახდა კიელის უნივერსიტეტის პროფესორი, 1898 წელს გახდა ბერლინის უმაღლესი სასოფლო-სამეურნეო სკოლის ზოგადი ქიმიის პროფესორი და ფერმენტაციის პროცესების ინდუსტრიული გამოყენების ინსტიტუტის დირექტორი.
1893 წელს ბუხნერმა დაიწყო აქტიური ნივთიერებების ძებნა, რომლებიც ხელს უწყობენ ფერმენტაციის პროცესს. ბუხნერის 1897 წლის ნაშრომმა, ალკოჰოლური დუღილის შესახებ საფუარის უჯრედების ჩარევის გარეშე, გამოიწვია მეცნიერთა შორის კამათი და მომდევნო წლებში ბუხნერმა დიდი დრო დაუთმო ფაქტების შეგროვებას თავისი თეორიის დასადასტურებლად.
1907 წელს ბუხნერს მიენიჭა ნობელის პრემია ქიმიაში "ბიოლოგიურ ქიმიაში კვლევითი მუშაობისთვის და უჯრედგარე დუღილის აღმოჩენისთვის".
ნობელის პრემიის მიღებიდან ორი წლის შემდეგ, ბუხნერი სამუშაოდ წავიდა ბრესლაუს უნივერსიტეტში, სადაც იყო ფიზიოლოგიური ქიმიის კათედრის გამგე, ხოლო 1911 წელს ვიურცბურგის უნივერსიტეტში.
პირველი მსოფლიო ომის დაწყებისთანავე, ბუხნერი მოხალისედ წავიდა სამხედრო სამსახურში. 1917 წელს, რუმინეთის საველე ჰოსპიტალში სამედიცინო ფაკულტეტზე მუშაობისას, დაიჭრა ნამსხვრევებით და გარდაიცვალა ფოქსანში 13 აგვისტოს.
ედვარდ ბუხნერი(1860-1917) დაიწყო კვლევა ალკოჰოლური დუღილის პროცესის შესახებ მისი მეცნიერი ძმის ხელმძღვანელობით, ჰანს ბუხნერი.
1885 წელს მან გამოაქვეყნა თავისი პირველი სტატია ჟანგბადის გავლენის შესახებ ფერმენტაციის პროცესზე. შესრულებულია ე.ბუხნერიექსპერიმენტებმა უარყო იმ დროს გაბატონებული თვალსაზრისი, რომელსაც ეჭირა და ლუი პასტერირომ ჟანგბადის არსებობისას დუღილი არ შეიძლება.
1893 წელს, როდესაც ედვარდ ბუხნერიდაიწყო აქტიური ნივთიერებების ძიება, რომლებიც ხელს უწყობენ ფერმენტაციას, გაიმარჯვა დუღილის ორმა კონკურენტმა თეორიამ. Მიხედვით მექანიკური თეორია, საფუარი, რომელიც მუდმივად იშლება თხევად მდგომარეობაში, ქმნის ქიმიურ სტრესს, რომელიც იწვევს შაქრის მოლეკულების დაშლას. ამ თვალსაზრისის შესაბამისად, ალკოჰოლური დუღილი იყო, თუმცა რთული, მაგრამ, ზოგადად, საერთო ქიმიური რეაქცია. ეს თეორია გააპროტესტეს ვიტალისტებმა, რომლებიც, ისევე როგორც ლუი პასტერისჯეროდა, რომ ცოცხალი უჯრედები შეიცავს რაიმე სახის სასიცოცხლო ნივთიერებას, რომელიც "პასუხისმგებელია" ფერმენტაციაზე. მათი თქმით, ცოცხალ უჯრედებში რაიმე „სასიცოცხლო“, თუმცა ჯერ არ აღმოჩენილი კომპონენტის გარეშე, მხოლოდ ქიმიკატები ვერ გამოიწვევდნენ ფერმენტაციის პროცესს. იმისდა მიუხედავად, რომ მექანიკური თეორიის მომხრეებმა აჩვენეს, რომ ცოცხალ უჯრედებში ნაპოვნი ნივთიერებების სინთეზირება შესაძლებელია, ჯერ ვერავინ შეძლო ისეთი ნივთიერების იზოლირება, რომელიც ხელს უწყობს ფერმენტაციას ან იწვევს ამ პროცესს არაცოცხალ ნივთიერებებში.
წაახალისა ძმამ ედვარდ ბუხნერიგადაწყვიტა აქტიური ნივთიერების პოვნა საფუარის უჯრედების შიდა სითხის სუფთა ნიმუშების მიღებით. ძმის თანაშემწის მიერ შემოთავაზებული მეთოდის გამოყენებით მარტინ განიმან საფუარი ქვიშასა და მიწასთან ერთად ნაღმტყორცნებით დააფქვია, რითაც თავიდან აიცილა მაღალი ტემპერატურის ზარალი და გამხსნელების გამოყენება, რაც ამახინჯებდა მისი წინამორბედების მიერ მიღებულ შედეგებს. ზეწოლის ქვეშ გაჟღენთილი ფიჭური ნივთიერება გაჟღენთილია სითხეში. მან თქვა, რომ ამ სითხეს შეუძლია დუღილის გამოწვევა. თუმცა მოგვიანებით, როცა ის და მისი თანაშემწე მარტინ განიამ სითხის შენარჩუნებას ვცდილობდი საქაროზის კონცენტრირებული ხსნარის დამატებით, გამოვიდა ნახშირორჟანგი. ეს გასაოცარი იყო, რადგან მიუხედავად იმისა, რომ საფუარის უჯრედები მკვდარი იყო, აშკარა იყო, რომ მათ მიერ გამოყოფილ სითხეში რაღაც გამოიწვია 
ფერმენტაცია. ედვარდ ბუხნერიწამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ აქტიური ნივთიერება არის ფერმენტი, ან ფერმენტი, რომელსაც მან უწოდა ზიმასო. მისი აღმოჩენა ნიშნავდა, რომ დუღილი ხდება ფერმენტის ქიმიური აქტივობის შედეგად, როგორც საფუარის უჯრედის შიგნით, ისე მის გარეთ, და არა ე.წ. სიცოცხლის ძალის გავლენის ქვეშ.
1897 წელს გამოქვეყნდა ნაშრომი " ალკოჰოლური დუღილის შესახებ საფუარის უჯრედების მონაწილეობის გარეშე” გამოიწვია დაპირისპირება მის კოლეგა მეცნიერებს შორის და შემდგომ წლებში ედვარდ ბუხნერიდიდი დრო დახარჯა ფაქტების შეგროვებაში მისი თეორიის გასამყარებლად.
1902 წელს მან გამოაქვეყნა კიდევ ერთი 15-გვერდიანი ნაშრომი, რომელიც ახსნიდა და იცავდა მის ამ ნაშრომს, ისევე როგორც რამდენიმე სხვას, სადაც წარმოდგენილი იყო მისი კვლევის შედეგები რძის შაქარზე საფუარის ქიმიური ზემოქმედების შესახებ.
1907 წელს ედვარდ ბუხნერიდაჯილდოვდა ნობელის პრემია ქიმიაში"ბიოლოგიურ ქიმიაში მისი კვლევითი სამუშაოსთვის და უჯრედგარე დუღილის აღმოჩენისთვის."
შვედეთის მეფე ოსკარ II-ის გარდაცვალების გამო დაჯილდოების ცერემონია გადაიდო, თუმცა შვედეთის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის სახელით წერილობითი წარდგინებით კ. A. H. Mernerშეაჯამა დუღილის პროცესზე ურთიერთგამომრიცხავი შეხედულებები, რომლებსაც წერტილი დაუსვა ბუხნერიკვლევა. „მიუხედავად იმისა, რომ დუღილი სიცოცხლის გამოხატულებად ითვლებოდა“, წერდა მერნერი, – მცირე იმედი იყო, რომ ამ პროცესის მიმდინარეობის პრობლემაში უფრო ღრმად შეღწევა შემეძლო. ამიტომაც „იყო სენსაცია, როცა ბუხნერიმოახერხა იმის ჩვენება, რომ ალკოჰოლური დუღილი შეიძლება გამოწვეული იყოს საფუარის უჯრედებიდან იზოლირებული წვენით, რომლებიც არ შეიცავს ცოცხალ უჯრედებს... იმ დრომდე მიუწვდომელი ადგილები ახლა ქიმიური კვლევის ობიექტი გახდა და ქიმიური მეცნიერების წინაშე ახალი, აქამდე არნახული პერსპექტივები გაიხსნა. .
ნობელის ლექციაში ედვარდ ბუხნერიაღწერა თავისი აღმოჩენები და პატივი მიაგო მის წინამორბედებსა და კოლეგებს. ”ჩვენ სულ უფრო და უფრო ვრწმუნდებით, რომ მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედები ქიმიურ ქარხნებს ჰგავს,” - თქვა მან, ”სადაც სხვადასხვა მაღაზიებში სხვადასხვა პროდუქტი იწარმოება. მათში არსებული ფერმენტები მოქმედებენ როგორც მაკონტროლებლები. ჩვენი ცოდნა ცოცხალი მატერიის ამ ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილების შესახებ მუდმივად იზრდება. და მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლოა ჯერ კიდევ შორს ვიყოთ მიზნისგან, ჩვენ ეტაპობრივად ვუახლოვდებით მას.
ძმები ბუხნერების ექსპერიმენტების შემდგომმა განვითარებამ გამოიწვია დუღილის პროცესის შესწავლა ინგლისელი ქიმიკოსის მიერ. არტურ ბაღი.
ზოგიერთ მეცნიერს ჯერ კიდევ სჯეროდა, რომ დუღილი მოხდა ცოცხალ უჯრედზე იდუმალი „სიცოცხლის ძალის“ მოქმედების შედეგად, მაგრამ 1904 წლისთვის ა.გარდენააშკარა გახდა, რომ დუღილი არის ქიმიური პროცესების ერთობლიობა. თავისი ჰიპოთეზის დასადასტურებლად მან მიიღო ზიმაზის პრეპარატი და გაფილტრა მაღალი წნევის ქვეშ ჟელატინით გაჟღენთილი ფოროვანი ფაიფურის მეშვეობით. მან აღმოაჩინა, რომ ზიმაზას ფერმენტი შედგება ორი კომპონენტისგან, რომელთაგან ერთი გადის ასეთ ფილტრში, ხოლო მეორე არა. არტურის ბაღიასევე აღმოჩნდა, რომ დუღილი ჩერდება, როდესაც ის ამოიღებს რომელიმე კომპონენტს საფუარის ექსტრაქტიდან. ეს იყო პირველი მტკიცებულება იმისა, რომ ფერმენტის ერთ კომპონენტს სჭირდებოდა მეორის არსებობა ეფექტური ფუნქციონირებისთვის. მან დაუტოვა სახელი "ზიმაზა" ერთ კომპონენტს, ხოლო მეორე კომპონენტის (ანუ კოენზიმის) დარქმევა დაიწყო. კოზიმაზა. შემდგომში მან აღმოაჩინა, რომ ზიმაზა არის ცილა, ხოლო კოზიმაზა არ არის ცილა (არაცილოვანი ბუნების ნივთიერება).
1905 წელს არტურის ბაღიგააკეთა მეორე ფუნდამენტური აღმოჩენა: დუღილის პროცესი მოითხოვს ფოსფატის არსებობას, რომელიც შედგება ერთი ფოსფორის ატომისა და ოთხი ჟანგბადის ატომისგან. მან აღნიშნა, რომ შაქრის მოლეკულის დაშლის და ნახშირორჟანგისა და ალკოჰოლის წარმოქმნის სიჩქარე დროთა განმავლობაში ნელ-ნელა ეცემა. თუმცა, როდესაც მან ხსნარში ფოსფატი დაამატა, ფერმენტაციის აქტივობა მკვეთრად გაიზარდა. დაკვირვების მონაცემებზე დაყრდნობით გარდენმა დაასკვნა, რომ ფოსფატის მოლეკულები უკავშირდებიან შაქრის მოლეკულებს, რაც ქმნის პირობებს ფერმენტაციის ფერმენტული ინდუქციისთვის. უფრო მეტიც, მან აღმოაჩინა, რომ ფოსფატი, რომელიც გამოიყოფა რეაქციის პროდუქტებისგან, თავისუფალი რჩება გარდაქმნების რთული ჯაჭვის შედეგად.
1929 წელს არტურ გარდენამდეერთად ჰანს ფონ ეილერ-ჰელპინიდაჯილდოვდა ნობელის პრემია ქიმიაში « მისი კვლევისთვის შაქრის დუღილისა და ფერმენტაციის ფერმენტების შესახებ“.
მისი ძმის, ჰანს ბ.-მ 1884 წელს შეძლო გაკვეთილების განახლება. მალევე მიიღო სამწლიანი სტიპენდია. სწავლობდა ქიმიას ადოლფ ფონ ბაიერთან მიუნხენის უნივერსიტეტში და ბოტანიკა კარლ ფონ ნაგელთან ბოტანიკის ინსტიტუტში. ამ ინსტიტუტში მუშაობდა მეცნიერის ძმა ჰანს ბუხნერი, რომელიც შემდგომში ჰიგიენისა და ბაქტერიოლოგიის ცნობილი სპეციალისტი გახდა. ბ-მ მისი ხელმძღვანელობით დაიწყო ალკოჰოლური დუღილის პროცესის კვლევა. 1885 წელს მან გამოაქვეყნა თავისი პირველი სტატია ფერმენტაციის პროცესზე ჟანგბადის ზემოქმედების შესახებ. B. ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა უარყო იმ დროს გაბატონებული თვალსაზრისი, რომელსაც იცავდა ლუი პასტერი, რომ ფერმენტაცია არ შეიძლება მოხდეს ჟანგბადის თანდასწრებით.
1888 წელს ბატონმა ბ-მ მიიღო დოქტორის ხარისხი და ორი წლის შემდეგ, ერლანგენში გატარებული ხანმოკლე პერიოდის შემდეგ, გახდა ბაიერის ასისტენტი. 1891 წელს ბ-ნი ბ-ნი დაინიშნა მიუნხენის უნივერსიტეტის პრივატდოცენტად (გარე ლექტორი). ბაიერის მიერ მოწოდებული კერძო შემოწირულობებით ბ.-მ დააარსა პატარა ლაბორატორია, სადაც განაგრძო კვლევა ფერმენტაციის ქიმიის დარგში. 1893 წელს მან დატოვა მიუნხენი და ხელმძღვანელობდა კილის უნივერსიტეტის ანალიტიკური ქიმიის განყოფილებას, ხოლო 1895 წელს გახდა ამ უნივერსიტეტის პროფესორი. მომდევნო წელს ბ. ასწავლიდა ანალიტიკურ ქიმიას და ფარმაკოლოგიას ტუბინგენის უნივერსიტეტში. 1898 წელს აირჩიეს ბერლინის უმაღლესი სასოფლო-სამეურნეო სკოლის ზოგადი ქიმიის პროფესორად და დაინიშნა ფერმენტაციის პროცესების ინდუსტრიული გამოყენების ინსტიტუტის დირექტორად.
1893 წელს, როდესაც ბ.-მ დაიწყო აქტიური ნივთიერებების ძიება, რომლებიც ხელს უწყობენ ფერმენტაციას, გაიმარჯვა დუღილის ორმა კონკურენტმა თეორიამ. მექანიკური თეორიის მიხედვით, საფუარი, რომელიც მუდმივად იშლება თხევად მდგომარეობაში, ქმნის ქიმიურ სტრესს, რომელიც იწვევს შაქრის მოლეკულების დაშლას. ამ თვალსაზრისის შესაბამისად, ალკოჰოლური დუღილი იყო, თუმცა რთული, მაგრამ, ზოგადად, საერთო ქიმიური რეაქცია. ამ თეორიას აპროტესტებდნენ ვიტალისტები, რომლებიც ლუი პასტერის მსგავსად თვლიდნენ, რომ ცოცხალი უჯრედები შეიცავდნენ გარკვეულ სასიცოცხლო ნივთიერებას, რომელიც „პასუხისმგებელია“ ფერმენტაციაზე. მათი თქმით, ცოცხალ უჯრედებში რაიმე „სასიცოცხლო“, თუმცა ჯერ არ აღმოჩენილი კომპონენტის გარეშე, მხოლოდ ქიმიკატები ვერ გამოიწვევდნენ ფერმენტაციის პროცესს. იმისდა მიუხედავად, რომ მექანიკური თეორიის მომხრეებმა აჩვენეს, რომ ცოცხალ უჯრედებში ნაპოვნი ნივთიერებების სინთეზირება შესაძლებელია, ჯერ ვერავინ შეძლო ისეთი ნივთიერების იზოლირება, რომელიც ხელს უწყობს ფერმენტაციას ან იწვევს ამ პროცესს არაცოცხალ ნივთიერებებში.
ძმის წახალისებულმა ბ.-მ გადაწყვიტა აქტიური ნივთიერების პოვნა საფუარის უჯრედების შიდა სითხის სუფთა ნიმუშების მიღებით. მისი ძმის თანაშემწის მარტინ განის მიერ შემოთავაზებული მეთოდის გამოყენებით, ბ.-მ საფუარი ნაღმტყორცნებიდან ქვიშასა და მიწასთან ერთად გაანადგურა, რითაც თავიდან აიცილა მაღალი ტემპერატურის ზარალი და არ გამოიყენა გამხსნელები, რომლებიც ამახინჯებდნენ მისი წინამორბედების შედეგებს. ზეწოლის ქვეშ გაჟღენთილი ფიჭური ნივთიერება გაჟღენთილია სითხეში. B. ვარაუდობს, რომ ამ სითხეს შეუძლია გამოიწვიოს ფერმენტაცია. თუმცა, მოგვიანებით, როდესაც ის და ჰანი ცდილობდნენ ამ სითხის შენარჩუნებას საქაროზის კონცენტრირებული ხსნარის დამატებით, ნახშირორჟანგი გამოვიდა. ეს გასაოცარი იყო, რადგან მიუხედავად იმისა, რომ საფუარის უჯრედები მკვდარი იყო, ცხადი იყო, რომ მათ გამოყოფილ სითხეში რაღაც გამოიწვია დუღილს. ბ.მ წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ აქტიური ნივთიერება არის ფერმენტი, ან ფერმენტი, რომელსაც მან ზიმაზა უწოდა. მისი აღმოჩენა ნიშნავდა, რომ დუღილი ხდება ფერმენტის ქიმიური აქტივობის შედეგად, როგორც საფუარის უჯრედის შიგნით, ისე მის გარეთ, და არა ე.წ. სიცოცხლის ძალის გავლენის ქვეშ.
1897 წელს გამოქვეყნებულმა ბ-ნმა "About ალკოჰოლური დუღილის გარეშე საფუარი უჯრედების" ("On Alcoholic Fermentation without Yeast Cells") კამათი გამოიწვია მის კოლეგა მეცნიერებს შორის და შემდგომ წლებში ბ.-მ დიდი დრო დახარჯა ფაქტების შეგროვებაში. მისი თეორიები. 1902 წელს მან გამოაქვეყნა კიდევ ერთი 15-გვერდიანი ნაშრომი, რომელიც ახსნიდა და იცავდა მის ამ ნაშრომს, ისევე როგორც რამდენიმე სხვას, სადაც წარმოდგენილი იყო მისი კვლევის შედეგები რძის შაქარზე საფუარის ქიმიური ზემოქმედების შესახებ.
1907 წელს ბ-ს მიენიჭა ნობელის პრემია ქიმიაში "ბიოლოგიური ქიმიის შესახებ კვლევითი მუშაობისთვის და უჯრედგარე დუღილის აღმოჩენისთვის". შვედეთის მეფე ოსკარ II-ის გარდაცვალების გამო, დაჯილდოების ცერემონიალი გადაიდო, მაგრამ შვედეთის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის სახელით წერილობითი წარდგინებით, K. A. X. Merner-მა შეაჯამა დუღილის პროცესის შესახებ ურთიერთგამომრიცხავი შეხედულებები, რომლებსაც ბოლო მოეღო B. . კვლევა. „სანამ დუღილი სიცოცხლის გამოხატულებად ითვლებოდა, — წერდა მერნერი, — იმედი არ არსებობდა, რომ შემეძლო უფრო ღრმად შემეჭრა ამ პროცესის მიმდინარეობის პრობლემაში“. სწორედ ამიტომ „იყო სენსაცია, როცა ბ.-მ მოახერხა იმის ჩვენება, რომ ალკოჰოლური დუღილი შეიძლება გამოწვეული იყოს საფუარის უჯრედებიდან იზოლირებული წვენით, რომლებიც არ შეიცავს ცოცხალ უჯრედებს... იმ დრომდე მიუწვდომელი ადგილები ახლა ქიმიური კვლევის ობიექტი გახდა და ახლები გაიხსნა ქიმიური მეცნიერების წინაშე, აქამდე უხილავი პერსპექტივები.
ნობელის ლექციაში ბ.-მ აღწერა თავისი აღმოჩენები და პატივი მიაგო თავის წინამორბედებსა და კოლეგებს. ”ჩვენ სულ უფრო და უფრო ვრწმუნდებით, რომ მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედები ქიმიურ ქარხნებს ჰგავს,” - თქვა მან, ”სადაც სხვადასხვა მაღაზიებში სხვადასხვა პროდუქტი იწარმოება. მათში არსებული ფერმენტები მოქმედებენ როგორც მაკონტროლებლები. ჩვენი ცოდნა ცოცხალი მატერიის ამ ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილების შესახებ მუდმივად იზრდება. და მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლოა ჯერ კიდევ შორს ვიყოთ მიზნისგან, ჩვენ ეტაპობრივად ვუახლოვდებით მას.
ნობელის პრემიის მიღებიდან ორი წლის შემდეგ ბ. სამუშაოდ წავიდა ბრესლაუს უნივერსიტეტში (ახლანდელი ვროცლავი, პოლონეთი), სადაც გახდა ფიზიოლოგიური ქიმიის კათედრის გამგე. მისი ბოლო აკადემიური დანიშვნა იყო 1911 წელს ვიურცბურგის უნივერსიტეტში დანიშვნა. პირველი მსოფლიო ომის დაწყებისთანავე ბ. ნებაყოფლობით წავიდა სამხედრო სამსახურში. 1917 წელს, რუმინეთის საველე ჰოსპიტალში სამედიცინო ფაკულტეტის მსახურობისას, იგი დაიჭრა ნამსხვრევებით და გარდაიცვალა ფოკსანში 13 აგვისტოს, გადარჩა ცოლი, ლოტა (შტალ) ბუხნერი, მათემატიკოსის ქალიშვილი ტუბინგენიდან. ამ ქორწინებიდან, რომელიც დაიდო 1900 წელს, მათ შეეძინათ ორი ვაჟი და ქალიშვილი.
გერმანელი ქიმიკოსი ედუარდ ბუხნერი დაიბადა მიუნხენში, მიუნხენის უნივერსიტეტის სასამართლო მედიცინისა და გინეკოლოგიის პროფესორის ერნსტ ბუხნერისა და სამეფო ხაზინის თანამშრომლის ქალიშვილის ფრედერიკა (მარტინ) ბუხნერის ვაჟი. 1872 წელს მამის გარდაცვალების შემდეგ, ედვარდს განათლება მისმა უფროსმა ძმამ ჰანსმა მიიღო. 1877 წელს მიუნხენის ნამდვილი გიმნაზიის დამთავრების შემდეგ, ბუხნერი მცირე ხნით მსახურობდა გერმანიის არმიის საველე საარტილერიო განყოფილებაში, სანამ მიუნხენის ტექნიკურ უნივერსიტეტში ჩაირიცხებოდა, სადაც ქიმიის შესწავლა დაიწყო. თუმცა ფინანსურმა სირთულეებმა აიძულა დაეტოვებინა სწავლა და ოთხი წელი ემუშავა მიუნხენისა და მომბახის საკონსერვო ქარხნებში. მიუხედავად იმისა, რომ სამუშაომ აიძულა ისინი შეეწყვიტათ სწავლა, მან გააცნო ალკოჰოლური დუღილის პროცესი, რის შედეგადაც შაქარი, საფუარის მოქმედებით, იშლება ალკოჰოლად და ნახშირორჟანგად.
ძმის, ჰანს ბუხნერის დახმარებით, სწავლის განახლება 1884 წელს შეძლო. მალევე მიიღო სამწლიანი სტიპენდია. სწავლობდა ქიმიას ადოლფ ფონ ბაიერთან მიუნხენის უნივერსიტეტში და ბოტანიკა კარლ ფონ ნაგელთან ბოტანიკის ინსტიტუტში. ამ ინსტიტუტში მუშაობდა მეცნიერის ძმა ჰანს ბუხნერი, რომელიც შემდგომში ჰიგიენისა და ბაქტერიოლოგიის ცნობილი სპეციალისტი გახდა. ბუხნერმა დაიწყო მისი ხელმძღვანელობით ალკოჰოლური დუღილის პროცესის კვლევა. 1885 წელს მან გამოაქვეყნა თავისი პირველი სტატია ფერმენტაციის პროცესზე ჟანგბადის ზემოქმედების შესახებ. ბუხნერის ექსპერიმენტებმა უარყო იმდროინდელი გაბატონებული შეხედულება, რომელსაც ლუი პასტერიც ჰქონდა, რომ დუღილი არ შეიძლება მოხდეს ჟანგბადის თანდასწრებით.
1888 წელს ბუხნერმა მიიღო დოქტორის ხარისხი და ორი წლის შემდეგ, ერლანგენში ყოფნის ხანმოკლე პერიოდის შემდეგ, გახდა ბაიერის ასისტენტი. 1891 წელს ბუხნერი დაინიშნა მიუნხენის უნივერსიტეტის პრივატდოცენტად (გარე ლექტორი). ბაიერის მიერ მოწოდებული კერძო შემოწირულობებით, ბუხნერმა დააარსა პატარა ლაბორატორია, სადაც მან განაგრძო კვლევა ფერმენტაციის ქიმიის შესახებ. 1893 წელს მან დატოვა მიუნხენი და ხელმძღვანელობდა კილის უნივერსიტეტის ანალიტიკური ქიმიის განყოფილებას, ხოლო 1895 წელს გახდა ამ უნივერსიტეტის პროფესორი. მომდევნო წელს ბუხნერი ასწავლიდა ანალიტიკურ ქიმიას და ფარმაკოლოგიას ტუბინგენის უნივერსიტეტში. 1898 წელს აირჩიეს ბერლინის უმაღლესი სასოფლო-სამეურნეო სკოლის ზოგადი ქიმიის პროფესორად და დაინიშნა ფერმენტაციის პროცესების ინდუსტრიული გამოყენების ინსტიტუტის დირექტორად.
1893 წელს, როდესაც ბუხნერმა დაიწყო დუღილის აქტიური ნივთიერებების ძიება, დუღილის ორმა კონკურენტმა თეორიამ გაიმარჯვა. მექანიკური თეორიის მიხედვით, საფუარი, რომელიც მუდმივად იშლება თხევად მდგომარეობაში, ქმნის ქიმიურ სტრესს, რომელიც იწვევს შაქრის მოლეკულების დაშლას. ამ თვალსაზრისის შესაბამისად, ალკოჰოლური დუღილი იყო, თუმცა რთული, მაგრამ, ზოგადად, საერთო ქიმიური რეაქცია. ამ თეორიას აპროტესტებდნენ ვიტალისტები, რომლებიც ლუი პასტერის მსგავსად თვლიდნენ, რომ ცოცხალი უჯრედები შეიცავდნენ რაიმე სახის სასიცოცხლო ნივთიერებას, რომელიც „პასუხისმგებელია“ დუღილზე. მათი თქმით, ცოცხალ უჯრედებში რაიმე „სასიცოცხლო“, თუმცა ჯერ არ აღმოჩენილი კომპონენტის გარეშე, მხოლოდ ქიმიკატები ვერ გამოიწვევდნენ ფერმენტაციის პროცესს. იმისდა მიუხედავად, რომ მექანიკური თეორიის მომხრეებმა აჩვენეს, რომ ცოცხალ უჯრედებში ნაპოვნი ნივთიერებების სინთეზირება შესაძლებელია, ჯერ ვერავინ შეძლო ისეთი ნივთიერების იზოლირება, რომელიც ხელს უწყობს ფერმენტაციას ან იწვევს ამ პროცესს არაცოცხალ ნივთიერებებში.
ძმის წაქეზებით, ბუხნერმა გადაწყვიტა აქტიური ნივთიერების პოვნა საფუარის უჯრედების შიდა სითხის სუფთა ნიმუშების მიღებით. მისი ძმის ასისტენტის მარტინ ჰანის მიერ შემოთავაზებული მეთოდის გამოყენებით, ბუხნერმა საფუარი ქვიშასა და მიწასთან ერთად ნაღმტყორცნებით დაფქვა, რითაც თავიდან აიცილა მაღალი ტემპერატურის ზარალი და გამხსნელების გამოყენება, რომლებიც ამახინჯებდნენ მისი წინამორბედების შედეგებს. ზეწოლის ქვეშ გაჟღენთილი ფიჭური ნივთიერება გაჟღენთილია სითხეში. ბუხნერმა თქვა, რომ ამ სითხემ შეიძლება გამოიწვიოს დუღილი. თუმცა, მოგვიანებით, როდესაც ის და ჰანი ცდილობდნენ ამ სითხის შენარჩუნებას საქაროზის კონცენტრირებული ხსნარის დამატებით, ნახშირორჟანგი გამოვიდა. ეს გასაოცარი იყო, რადგან მიუხედავად იმისა, რომ საფუარის უჯრედები მკვდარი იყო, ცხადი იყო, რომ მათ გამოყოფილ სითხეში რაღაც გამოიწვია დუღილს. ბუხნერმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ აქტიური ნივთიერება იყო ფერმენტი, ან ფერმენტი, რომელსაც მან ზიმაზა უწოდა. მისი აღმოჩენა ნიშნავდა, რომ დუღილი ხდება ფერმენტის ქიმიური აქტივობის შედეგად, როგორც საფუარის უჯრედის შიგნით, ისე მის გარეთ, და არა ე.წ. სიცოცხლის ძალის გავლენის ქვეშ. 1897 წელს გამოქვეყნებულმა ბუხნერმა ალკოჰოლური დუღილის შესახებ საფუარის უჯრედების ჩართვის გარეშე გამოიწვია კამათი მის კოლეგა მეცნიერებს შორის და მომდევნო წლებში ბუხნერმა მნიშვნელოვანი დრო დახარჯა მტკიცებულებების შეგროვებაში მისი თეორიის მხარდასაჭერად. 1902 წელს მან გამოაქვეყნა კიდევ ერთი 15-გვერდიანი ნაშრომი, რომელიც ახსნიდა და იცავდა მის ამ ნაშრომს, ისევე როგორც რამდენიმე სხვას, სადაც წარმოდგენილი იყო მისი კვლევის შედეგები რძის შაქარზე საფუარის ქიმიური ზემოქმედების შესახებ.
1907 წელს ბუხნერს მიენიჭა ნობელის პრემია ქიმიაში "ბიოლოგიურ ქიმიაში კვლევითი მუშაობისთვის და უჯრედგარე დუღილის აღმოჩენისთვის". შვედეთის მეფე ოსკარ II-ის გარდაცვალების გამო, დაჯილდოების ცერემონია გადაიდო, მაგრამ შვედეთის სამეფო მეცნიერებათა აკადემიის სახელით წერილობითი წარდგინებით, K. A. X. Merner-მა შეაჯამა დუღილის პროცესის შესახებ ურთიერთსაწინააღმდეგო შეხედულებები, რომელსაც ბუხნერის კვლევამ დაუსვა წერტილი. „სანამ დუღილი სიცოცხლის გამოხატულებად ითვლებოდა, — წერდა მერნერი, — იმედი არ არსებობდა, რომ შემეძლო უფრო ღრმად შემეჭრა ამ პროცესის მიმდინარეობის პრობლემაში“. სწორედ ამიტომ მოხდა „სენსაციური შეგრძნება, როდესაც ბუხნერმა შეძლო ეჩვენებინა, რომ ალკოჰოლური დუღილი შეიძლება გამოწვეული იყოს საფუარის უჯრედებიდან იზოლირებული წვენით, რომლებიც არ შეიცავს ცოცხალ უჯრედებს... იმ დრომდე მიუწვდომელი ადგილები ახლა ქიმიური კვლევის ობიექტი გახდა და ახალი, ადრე წარმოუდგენელი პერსპექტივები.
ნობელის ლექციაზე ბუხნერმა აღწერა თავისი აღმოჩენები და პატივი მიაგო თავის წინამორბედებსა და კოლეგებს. ”ჩვენ სულ უფრო და უფრო ვრწმუნდებით, რომ მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედები ქიმიურ ქარხნებს ჰგავს,” - თქვა მან, ”სადაც სხვადასხვა მაღაზიებში სხვადასხვა პროდუქტი იწარმოება. მათში არსებული ფერმენტები მოქმედებენ როგორც მაკონტროლებლები. ჩვენი ცოდნა ცოცხალი მატერიის ამ ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაწილების შესახებ მუდმივად იზრდება. და მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლოა ჯერ კიდევ შორს ვიყოთ მიზნისგან, ჩვენ ეტაპობრივად ვუახლოვდებით მას.
ნობელის პრემიის მიღებიდან ორი წლის შემდეგ, ბუხნერი სამუშაოდ წავიდა ბრესლაუს უნივერსიტეტში (ახლანდელი ვროცლავი, პოლონეთი), სადაც გახდა ფიზიოლოგიური ქიმიის კათედრის გამგე. მისი ბოლო აკადემიური დანიშვნა იყო ვიურცბურგის უნივერსიტეტში 1911 წელს. პირველი მსოფლიო ომის დაწყებისთანავე, ბუხნერი მოხალისედ წავიდა სამხედრო სამსახურში. 1917 წელს, რუმინეთის საველე ჰოსპიტალში სამედიცინო ფაკულტეტის მსახურობისას, იგი დაიჭრა ნამსხვრევებით და გარდაიცვალა ფოკსანში 13 აგვისტოს, გადარჩა ცოლი, ლოტა (შტალ) ბუხნერი, მათემატიკოსის ქალიშვილი ტუბინგენიდან. ამ ქორწინებიდან, რომელიც დაიდო 1900 წელს, მათ შეეძინათ ორი ვაჟი და ქალიშვილი.
