Eksperymenty braci Hansa i Edwarda Buchnerów. wielcy niemieccy naukowcy
Eduard Buchner (niem. Eduard Buchner) to niemiecki chemik i biochemik. Nagroda Nobla w dziedzinie chemii (1907) „za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji pozakomórkowej”.
Eduard Buchner urodził się 20 maja 1860 roku w Monachium w rodzinie dziedzicznych uczonych, wywodzących się z bawarskiej Szwabii. Jego ojciec, Ernst Buchner, był profesorem medycyny sądowej, organizatorem i redaktorem Monachijskiego Tygodnika Medycznego. Duże obciążenie naukowo-organizacyjne nie przeszkodziło mu jednak w trzykrotnym małżeństwie. Z trzeciego małżeństwa z Fryderykiem Martinem, córką kasjera, urodziło się dwóch synów – Hans w 1850 r. i Eduard.
Po śmierci ojca jego starszy brat Hans, późniejszy znany higienista i epidemiolog, zdaniem Edwarda „uniemożliwił mi zdobycie wykształcenia”. Wyjątkowa przyjaźń, wzajemne wsparcie i współpraca naukowa łączyły braci na całe życie.
Po ukończeniu Gimnazjum Realnego w Monachium w 1877 roku Eduard Buchner służył jako ochotnik w Pułku Artylerii Polowej. Fascynowała go jednak praca naukowa.
Buchner wstąpił na Politechnikę w Monachium, gdzie zaczął studiować chemię. Jednak trudności finansowe zmusiły go do porzucenia studiów i pracy przez cztery lata w fabrykach konserw w Monachium i Mombach. Choć praca zmusiła ich do przerwania studiów, wprowadziła ich w proces fermentacji alkoholowej, w wyniku której cukier pod wpływem drożdży rozkłada się na alkohol i dwutlenek węgla.
Dzięki pomocy brata Hans Buchner mógł wznowić studia w 1884 roku. Następnie otrzymał trzyletnie stypendium i studiował chemię u Adolfa von Bayera na Uniwersytecie w Monachium oraz botanikę u Carla von Nägela w Instytucie Botaniki.
W tych latach Buchner poznał G. Peschmanna i T. Curtiusa. Ten ostatni, który wkrótce stał się najbliższym przyjacielem i współpracownikiem Buchnera, zaprosił go na jeden semestr do Erlanger, do laboratorium chemicznego, którego kierownikiem został za namową O. Fischera. Głęboki wpływ Curtiusa znalazł odzwierciedlenie w fakcie, że to od niego Buchner wziął miłość i umiejętności do żmudnej pracy badacza.
w 1888 roku Buchner został lekarzem, aw 1891 objął stanowisko Privatdozenta na Uniwersytecie w Monachium. W 1893 Buchner na zaproszenie Curtiusa udał się za nim do Kilonii, gdzie w 1895 został profesorem. Rok później Peschmann zaprosił go do objęcia wakującego stanowiska profesora nadzwyczajnego na Uniwersytecie w Tybindze, gdzie Buchner przeprowadził i opublikował w 1897 r. pracę „Fermentacja alkoholowa bez komórek drożdży”.
Późniejszy rozwój tego tematu w berlińskiej Szkole Rolniczej, gdzie w 1898 roku został zaproszony na stanowisko profesora chemii ogólnej, szybko przyniósł Buchnerowi uznanie w świecie naukowym. W 1905 roku został odznaczony złotym medalem im. J. Liebiga, przyznawanym przez Towarzystwo Chemików Niemieckich.
W 1907 roku Eduard Buchner otrzymał Nagrodę Nobla „Za badania biochemiczne i odkrycie fermentacji bezkomórkowej”.
Intensywna działalność naukowa, częste podróże, życie bogate w hobby najwyraźniej sprawiły, że Buchner, mając zaledwie 40 lat w 1900 roku, poślubił Lotte Stahl, córkę matematyka z Tybingi. Z tego małżeństwa miał dwóch synów i córkę.
Buchner był człowiekiem o wyjątkowo żywym i serdecznym usposobieniu. Te cechy charakteru niezmiennie przyciągały do niego licznych i lojalnych przyjaciół, przyczyniały się do tworzenia radosnej i szczęśliwej atmosfery w jego rodzinie. Żywe zainteresowanie polityką (Buchner był gorącym zwolennikiem Bismarcka) łączyło się z zamiłowaniem do sztuk pięknych.
W młodości ortodoksyjne przywiązanie do katolicyzmu, ale w wieku 40 lat całkowicie świadome przejście na protestantyzm, namiętne zamiłowanie do myślistwa i wspinaczki górskiej (pokonał około stu górskich szczytów!) - wszystko to przepojone było szczególną miłością do zmaganie się z trudnościami, zamiłowanie do przygód. Wyjątkowa pamięć i bujna wyobraźnia, odwaga, serdeczność – to cechy wyróżniające Buchnera, utrwalone w pamięci jego przyjaciół i współpracowników.
Gdy wybuchła I wojna światowa, 54-letni kapitan Eduard Buchner wstąpił do wojska 11 sierpnia 1914 roku. Już w grudniu został odznaczony Krzyżem Żelaznym, aw styczniu 1916 awansowany do stopnia majora. W lutym Buchner został wezwany z frontu do Würzburga, aby kontynuować działalność naukową i dydaktyczną, jednak w czerwcu 1917 roku ponownie wrócił na front. 11 sierpnia w Rumunii (koło Focsani) Buchner został śmiertelnie ranny. Zmarł 12 sierpnia 1917 r. i tam został pochowany na cmentarzu braterskim.
(1860 - 1917)
Niemiecki chemik Eduard Buchner urodził się 20 maja 1860 roku w Monachium w rodzinie profesora medycyny sądowej i ginekologii na Uniwersytecie Monachijskim.
Po ukończeniu prawdziwego gimnazjum w Monachium w 1877 roku wstąpił na Politechnikę w Monachium, gdzie studiował chemię. Trudności finansowe zmusiły go do przerwania studiów na cztery lata, podczas których musiał pracować w fabrykach konserw, gdzie zapoznał się z procesem fermentacji alkoholowej, w wyniku której cukier pod działaniem drożdży rozkłada się na alkohol i dwutlenek węgla.
W 1884 wznowił studia chemiczne na uniwersytecie w Monachium i studiował botanikę w Instytucie Botaniki, gdzie pracował brat naukowca Hans Buchner, który z czasem stał się znanym specjalistą w dziedzinie higieny i bakteriologii. Buchner rozpoczął pod jego kierunkiem badania nad procesem fermentacji alkoholowej.
1888 Buchner otrzymał doktorat, a dwa lata później został asystentem Bayera. W 1891 został mianowany Privatdozentem na Uniwersytecie Monachijskim, założył małe laboratorium, w którym kontynuował badania w dziedzinie chemii fermentacji. W 1895 został profesorem Uniwersytetu w Kilonii, w 1898 profesorem chemii ogólnej w Wyższej Szkole Rolniczej w Berlinie i dyrektorem Instytutu Przemysłowego Zastosowań Procesów Fermentacji.
1893 Buchner zaczął poszukiwać substancji czynnych wspomagających proces fermentacji. Artykuł Buchnera z 1897 r. O fermentacji alkoholowej bez udziału komórek drożdży wywołał kontrowersje wśród naukowców, aw następnych latach Buchner spędził dużo czasu na zbieraniu faktów potwierdzających swoją teorię.
1907 Buchner otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji zewnątrzkomórkowej”.
Dwa lata po otrzymaniu Nagrody Nobla Buchner podjął pracę na Uniwersytecie Wrocławskim, gdzie kierował Katedrą Chemii Fizjologicznej, aw 1911 r. na Uniwersytecie w Würzburgu.
Wraz z wybuchem I wojny światowej Buchner zgłosił się na ochotnika do służby wojskowej. 1917, pracując jako major medyczny w szpitalu polowym w Rumunii, został ranny odłamkiem i zmarł 13 sierpnia w Focsani.
Edwarda Buchnera(1860-1917) rozpoczął badania nad procesem fermentacji alkoholowej pod kierunkiem brata naukowca, Hansa Buchnera.
W 1885 opublikował swoją pierwszy artykuł dotyczący wpływu tlenu na proces fermentacji. Gotowe E. Buchnera eksperymenty obaliły dominujący wówczas punkt widzenia, który wyznawali i Ludwik Pasteurże fermentacja nie może zachodzić w obecności tlenu.
Kiedy w 1893 r Edwarda Buchnera rozpoczęto poszukiwania substancji aktywnych sprzyjających fermentacji, zwyciężyły dwie konkurujące ze sobą teorie fermentacji. Według teoria mechanistyczna, drożdże, stale rozkładając się do stanu ciekłego, tworzą stres chemiczny, który powoduje rozkład cząsteczek cukru. Zgodnie z tym punktem widzenia fermentacja alkoholowa była, choć złożona, ale ogólnie powszechną reakcją chemiczną. Teorii tej sprzeciwiali się witaliści, którzy np Ludwik Pasteur, uważali, że żywe komórki zawierają jakąś substancję witalną, która jest „odpowiedzialna” za fermentację. Według nich bez jakiegoś „żywotnego”, choć jeszcze nie odkrytego składnika w żywych komórkach, same związki chemiczne nie mogłyby wywołać procesu fermentacji. Pomimo tego, że zwolennicy teorii mechanistycznej wykazali, że substancje znajdujące się w żywych komórkach mogą być syntetyzowane, nikomu dotąd nie udało się wyizolować substancji sprzyjającej fermentacji lub wywołującej ten proces w substancjach nieożywionych.
Zachęcony przez brata Edwarda Buchnera postanowili znaleźć substancję czynną, pobierając czyste próbki płynu wewnętrznego komórek drożdży. Stosując metodę zasugerowaną przez asystenta brata Marcin Gan, ucierał drożdże razem z piaskiem i ziemią w moździerzu, unikając w ten sposób niszczącego działania wysokich temperatur i stosowania rozpuszczalników, które zniekształcały wyniki uzyskiwane przez jego poprzedników. Substancja komórkowa wyciśnięta w gazie pod ciśnieniem uwolnionego płynu. Zasugerował, że ten płyn może powodować fermentację. Później jednak, gdy on i jego asystent Marcin Gan Próbowałem zakonserwować ten płyn dodając stężony roztwór sacharozy, uwalniał się dwutlenek węgla. To było niesamowite, ponieważ chociaż komórki drożdży były martwe, było jasne, że coś w płynie, który wydzielały, spowodowało 
fermentacja. Edwarda Buchnera wysunął hipotezę, że substancją czynną jest enzym lub enzym, który nazwał zymaso. Jego odkrycie sprawiło, że fermentacja zachodzi w wyniku działania chemicznego enzymu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki drożdży, a nie pod wpływem tzw. siły życiowej.
Opublikowane w 1897 roku dzieło „ O fermentacji alkoholowej bez udziału komórek drożdży” wywołał kontrowersje wśród swoich kolegów naukowców, a także w kolejnych latach Edwarda Buchnera spędził dużo czasu na zbieraniu faktów na poparcie swojej teorii.
W 1902 roku opublikował kolejny 15-stronicowy artykuł wyjaśniający i broniący tej swojej pracy, a także kilka innych prezentujących wyniki jego badań nad chemicznym wpływem drożdży na cukier mleczny.
w 1907 r Edwarda Buchnera Został nagrodzony Nagroda Nobla w dziedzinie chemii„za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji pozakomórkowej”.
W związku ze śmiercią króla Szwecji Oscara II uroczystość wręczenia nagrody została przełożona, jednak w pisemnym oświadczeniu w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk K. AH Merner podsumował sprzeczne poglądy na temat procesu fermentacji, którym kres położył m.in Buchnera Badania. „Podczas gdy fermentację uważano za wyraz życia” — napisał Mernera, – nie było nadziei na głębsze wniknięcie w problematykę przebiegu tego procesu. Dlatego „była sensacja, kiedy Buchnera udało się wykazać, że fermentację alkoholową może wywołać sok wyizolowany z komórek drożdży, które nie zawierają żywych komórek… Obszary niedostępne do tego czasu stały się teraz przedmiotem badań chemicznych, a przed nauką chemiczną otworzyły się nowe, wcześniej niewidziane perspektywy .
W wykładzie Nobla Edwarda Buchnera opisał swoje odkrycia i złożył hołd swoim poprzednikom i współpracownikom. „Coraz bardziej przekonujemy się, że komórki roślinne i zwierzęce są jak fabryki chemiczne” – powiedział – „gdzie w różnych sklepach wytwarzane są różne produkty. Enzymy w nich działają jako kontrolery. Nasza wiedza na temat tych najważniejszych części żywej materii stale się powiększa. I choć wciąż jesteśmy daleko od celu, krok po kroku się do niego zbliżamy.”
Dalszy rozwój eksperymentów braci Buchner doprowadził do zbadania procesu fermentacji przez angielskiego chemika Artur Ogród.
Niektórzy naukowcy nadal wierzyli, że fermentacja zachodzi w wyniku działania tajemniczej „siły życiowej” na żywą komórkę, ale do 1904 r. A. Gardena stało się oczywiste, że fermentacja to zespół procesów chemicznych. Aby potwierdzić swoją hipotezę, otrzymał preparat zymazy i przesączył go pod wysokim ciśnieniem przez porowatą porcelanę nasączoną żelatyną. Odkrył, że enzym zymaza składa się z dwóch składników, z których jeden przechodzi przez taki filtr, a drugi nie. Artur Ogród odkrył również, że fermentacja zatrzymuje się, gdy usunie jakikolwiek składnik z ekstraktu drożdżowego. Był to pierwszy dowód na to, że jeden składnik enzymu wymaga obecności drugiego, aby skutecznie funkcjonować. Pozostawił nazwę „zimaza” dla jednego składnika, a drugi składnik (lub koenzym) zaczęto nazywać kosmaza. Następnie odkrył, że zymaza jest białkiem, podczas gdy kosimaza nie jest białkiem (substancja o charakterze niebiałkowym).
w 1905 roku Artur Ogród dokonał drugiego fundamentalnego odkrycia: proces fermentacji wymaga obecności fosforanu, składającego się z jednego atomu fosforu i czterech atomów tlenu. Zauważył, że tempo rozpadu cząsteczki cukru i tworzenia się dwutlenku węgla i alkoholu powoli spada w czasie. Jednak gdy dodał do roztworu fosforan, aktywność fermentacji dramatycznie wzrosła. Na podstawie danych obserwacyjnych Garden doszedł do wniosku, że cząsteczki fosforanów wiążą się z cząsteczkami cukru, tworząc warunki do enzymatycznej indukcji fermentacji. Ponadto odkrył, że fosforan wydzielający się z produktów reakcji pozostaje wolny w wyniku złożonego łańcucha przemian.
w 1929 roku do Arthura Gardena razem z Hans von Euler-Helpin Został nagrodzony Nagroda Nobla w dziedzinie chemii « za badania nad fermentacją cukru i enzymami fermentacyjnymi”.
Dzięki pomocy brata Hans B. mógł w 1884 wznowić zajęcia. Niedługo potem otrzymał trzyletnie stypendium. Studiował chemię u Adolfa von Bayera na Uniwersytecie w Monachium i botanikę u Carla von Nägela w Instytucie Botaniki. W instytucie tym pracował brat naukowca, Hans Buchner, późniejszy znany specjalista w dziedzinie higieny i bakteriologii. B. rozpoczął pod jego kierownictwem badania nad procesem fermentacji alkoholowej. W 1885 roku opublikował swój pierwszy artykuł na temat wpływu tlenu na proces fermentacji. Eksperymenty przeprowadzone B. obaliły panujący wówczas pogląd Ludwika Pasteura, że fermentacja nie może zachodzić w obecności tlenu.
W 1888 r. doktoryzował się pan B., a dwa lata później, po krótkim pobycie w Erlangen, został asystentem Bayera. W 1891 r. pan B. został mianowany Privatdozentem (wykładowcą zewnętrznym) na Uniwersytecie w Monachium. Z prywatnych darowizn firmy Bayer B. założył małe laboratorium, w którym kontynuował badania z zakresu chemii fermentacji. W 1893 opuścił Monachium i kierował sekcją chemii analitycznej na Uniwersytecie w Kilonii, aw 1895 został profesorem tej uczelni. W następnym roku B. wykładał chemię analityczną i farmakologię na Uniwersytecie w Tybindze. W 1898 został wybrany profesorem chemii ogólnej Wyższej Szkoły Rolniczej w Berlinie i mianowany dyrektorem Instytutu Przemysłowego Zastosowań Procesów Fermentacji.
W 1893 r., gdy B. rozpoczął poszukiwania substancji aktywnych sprzyjających fermentacji, zwyciężyły dwie konkurujące ze sobą teorie fermentacji. Zgodnie z teorią mechanistyczną drożdże, stale rozkładając się do stanu ciekłego, wytwarzają stres chemiczny, który powoduje rozkład cząsteczek cukru. Zgodnie z tym punktem widzenia fermentacja alkoholowa była, choć złożona, ale ogólnie powszechną reakcją chemiczną. Teorii tej sprzeciwiali się witaliści, którzy podobnie jak Louis Pasteur wierzyli, że żywe komórki zawierają pewną witalną substancję, która jest „odpowiedzialna” za fermentację. Według nich bez jakiegoś „żywotnego”, choć jeszcze nie odkrytego składnika w żywych komórkach, same związki chemiczne nie mogłyby wywołać procesu fermentacji. Pomimo tego, że zwolennicy teorii mechanistycznej wykazali, że substancje znajdujące się w żywych komórkach mogą być syntetyzowane, nikomu dotąd nie udało się wyizolować substancji sprzyjającej fermentacji lub wywołującej ten proces w substancjach nieożywionych.
Zachęcony przez brata B. postanowił znaleźć substancję czynną, pobierając czyste próbki płynu wewnętrznego komórek drożdży. Stosując metodę zaproponowaną przez asystenta brata, Martina Gana, B. rozkruszył w moździerzu drożdże wraz z piaskiem i ziemią, unikając w ten sposób niszczącego działania wysokich temperatur i nie stosując rozpuszczalników, które zniekształcały wyniki uzyskiwane przez jego poprzedników. Substancja komórkowa wyciśnięta w gazie pod ciśnieniem uwolnionego płynu. B. zasugerował, że ciecz ta może powodować fermentację. Później jednak, gdy on i Hahn próbowali zachować ten płyn, dodając stężony roztwór sacharozy, uwolnił się dwutlenek węgla. To było niesamowite, ponieważ chociaż komórki drożdży były martwe, było jasne, że coś w wydalanym przez nie płynie spowodowało fermentację. B. postawił hipotezę, że substancją czynną jest enzym, czyli enzym, który nazwał zymazą. Jego odkrycie sprawiło, że fermentacja zachodzi w wyniku działania chemicznego enzymu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki drożdży, a nie pod wpływem tzw. siły życiowej.
Opublikowany w 1897 r. pan B. „O fermentacji alkoholowej bez komórek drożdży” („O fermentacji alkoholowej bez komórek drożdży”) wywołał kontrowersje wśród kolegów naukowców, aw kolejnych latach B. poświęcił wiele czasu na zbieranie faktów na poparcie jego teorie. W 1902 roku opublikował kolejny 15-stronicowy artykuł wyjaśniający i broniący tej swojej pracy, a także kilka innych prezentujących wyniki jego badań nad chemicznym wpływem drożdży na cukier mleczny.
W 1907 r. pan B. otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za pracę badawczą nad chemią biologiczną i odkrycie fermentacji pozakomórkowej”. W związku ze śmiercią króla Szwecji Oskara II uroczystość wręczenia nagród została przełożona, jednak w pisemnym oświadczeniu w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk K. A. X. Merner podsumował sprzeczne poglądy na temat procesu fermentacji, które położyły kres B. . Badania. „Dopóki fermentacja była uważana za wyraz życia — pisał Merner — nie było nadziei na głębsze wniknięcie w problem przebiegu tego procesu”. Dlatego „była sensacja, gdy B. udało się wykazać, że fermentację alkoholową może wywołać sok wyizolowany z komórek drożdży niezawierających komórek żywych… Tereny niedostępne do tego czasu stały się obecnie przedmiotem badań chemicznych, a przed naukami chemicznymi otworzyły się nowe perspektywy, wcześniej niewidoczne.
W wykładzie Nobla B. opisał swoje odkrycia i złożył hołd swoim poprzednikom i współpracownikom. „Coraz bardziej przekonujemy się, że komórki roślinne i zwierzęce są jak fabryki chemiczne” – powiedział – „gdzie w różnych sklepach wytwarzane są różne produkty. Enzymy w nich działają jako kontrolery. Nasza wiedza na temat tych najważniejszych części żywej materii stale się powiększa. I choć wciąż jesteśmy daleko od celu, krok po kroku się do niego zbliżamy.”
Dwa lata po otrzymaniu Nagrody Nobla B. podjął pracę na Uniwersytecie Wrocławskim (obecnie Wrocław), gdzie został kierownikiem Katedry Chemii Fizjologicznej. Jego ostatnią pozycją naukową było powołanie na Uniwersytet w Würzburgu w 1911 r. Wraz z wybuchem I wojny światowej B. zgłosił się dobrowolnie do służby wojskowej. W 1917 r., służąc jako major medycyny w szpitalu polowym w Rumunii, został ranny odłamkiem i zmarł 13 sierpnia w Focsani, przeżywając swoją żonę Lotę (Stahl) Buchner, córkę matematyka z Tybingi. Z tego małżeństwa, zawartego w 1900 r., mieli dwóch synów i córkę.
Niemiecki chemik Eduard Buchner urodził się w Monachium jako syn Ernsta Buchnera, profesora medycyny sądowej i ginekologii na Uniwersytecie w Monachium oraz Frederiki (Martin) Buchner, córki pracownika Skarbu Królewskiego. Po śmierci ojca w 1872 roku Edward kształcił się u swojego starszego brata Hansa. Po ukończeniu prawdziwego gimnazjum w Monachium w 1877 r. Buchner służył przez krótki czas w jednostce artylerii polowej armii niemieckiej, zanim wstąpił na Politechnikę w Monachium, gdzie rozpoczął studia chemiczne. Jednak trudności finansowe zmusiły go do porzucenia studiów i pracy przez cztery lata w fabrykach konserw w Monachium i Mombach. Choć praca zmusiła ich do przerwania studiów, wprowadziła ich w proces fermentacji alkoholowej, w wyniku której cukier pod wpływem drożdży rozkłada się na alkohol i dwutlenek węgla.
Dzięki pomocy brata Hans Buchner mógł wznowić studia w 1884 roku. Niedługo potem otrzymał trzyletnie stypendium. Studiował chemię u Adolfa von Bayera na Uniwersytecie w Monachium i botanikę u Carla von Nägela w Instytucie Botaniki. W instytucie tym pracował brat naukowca, Hans Buchner, późniejszy znany specjalista w dziedzinie higieny i bakteriologii. Buchner rozpoczął pod jego kierunkiem badania nad procesem fermentacji alkoholowej. W 1885 roku opublikował swój pierwszy artykuł na temat wpływu tlenu na proces fermentacji. Eksperymenty Buchnera obaliły panujący wówczas pogląd, który wyznawał również Louis Pasteur, że fermentacja nie może zachodzić w obecności tlenu.
W 1888 Buchner uzyskał doktorat, a dwa lata później, po krótkim pobycie w Erlangen, został asystentem Bayera. W 1891 Buchner został mianowany Privatdozent (wykładowca zewnętrzny) na Uniwersytecie w Monachium. Dzięki prywatnym darowiznom firmy Bayer Buchner założył małe laboratorium, w którym kontynuował badania nad chemią fermentacji. W 1893 opuścił Monachium i kierował sekcją chemii analitycznej na Uniwersytecie w Kilonii, aw 1895 został profesorem tej uczelni. W następnym roku Buchner wykładał chemię analityczną i farmakologię na Uniwersytecie w Tybindze. W 1898 został wybrany profesorem chemii ogólnej Wyższej Szkoły Rolniczej w Berlinie i mianowany dyrektorem Instytutu Przemysłowego Zastosowań Procesów Fermentacji.
W 1893 roku, kiedy Buchner zaczął szukać aktywnych substancji fermentacyjnych, zwyciężyły dwie konkurujące ze sobą teorie fermentacji. Zgodnie z teorią mechanistyczną drożdże, stale rozkładając się do stanu ciekłego, wytwarzają stres chemiczny, który powoduje rozkład cząsteczek cukru. Zgodnie z tym punktem widzenia fermentacja alkoholowa była, choć złożona, ale ogólnie powszechną reakcją chemiczną. Teorii tej sprzeciwiali się witaliści, którzy podobnie jak Louis Pasteur wierzyli, że żywe komórki zawierają jakąś witalną substancję, która jest „odpowiedzialna” za fermentację. Według nich bez jakiegoś „żywotnego”, choć jeszcze nie odkrytego składnika w żywych komórkach, same związki chemiczne nie mogłyby wywołać procesu fermentacji. Pomimo tego, że zwolennicy teorii mechanistycznej wykazali, że substancje znajdujące się w żywych komórkach mogą być syntetyzowane, nikomu dotąd nie udało się wyizolować substancji sprzyjającej fermentacji lub wywołującej ten proces w substancjach nieożywionych.
Zachęcony przez brata Buchner postanowił znaleźć substancję czynną, pobierając czyste próbki płynu wewnętrznego komórek drożdży. Posługując się metodą zasugerowaną przez asystenta brata, Martina Hahna, Buchner ucierał drożdże razem z piaskiem i ziemią w moździerzu, unikając w ten sposób niszczącego działania wysokich temperatur i stosowania rozpuszczalników, które zniekształcały wyniki uzyskiwane przez jego poprzedników. Substancja komórkowa wyciśnięta w gazie pod ciśnieniem uwolnionego płynu. Buchner zasugerował, że ten płyn może powodować fermentację. Później jednak, gdy on i Hahn próbowali zachować ten płyn, dodając stężony roztwór sacharozy, uwolnił się dwutlenek węgla. To było niesamowite, ponieważ chociaż komórki drożdży były martwe, było jasne, że coś w wydalanym przez nie płynie spowodowało fermentację. Buchner wysunął hipotezę, że substancją czynną był enzym lub enzym, który nazwał zymazą. Jego odkrycie sprawiło, że fermentacja zachodzi w wyniku działania chemicznego enzymu zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz komórki drożdży, a nie pod wpływem tzw. siły życiowej. Opublikowana w 1897 roku praca Buchnera O fermentacji alkoholowej bez udziału komórek drożdży wywołała kontrowersje wśród innych naukowców, aw następnych latach Buchner spędził sporo czasu na zbieraniu dowodów na poparcie swojej teorii. W 1902 roku opublikował kolejny 15-stronicowy artykuł wyjaśniający i broniący tej swojej pracy, a także kilka innych prezentujących wyniki jego badań nad chemicznym wpływem drożdży na cukier mleczny.
W 1907 roku Buchner otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii „za pracę badawczą w dziedzinie chemii biologicznej i odkrycie fermentacji pozakomórkowej”. W związku ze śmiercią króla Szwecji Oscara II ceremonia wręczenia nagrody została przełożona, ale w pisemnym oświadczeniu w imieniu Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk KAX Merner podsumował sprzeczne poglądy na temat procesu fermentacji, które położyły kres badaniom Buchnera. „Dopóki fermentacja była uważana za wyraz życia — pisał Merner — nie było nadziei na głębsze wniknięcie w problem przebiegu tego procesu”. Dlatego „sensacją było, gdy Buchnerowi udało się wykazać, że fermentację alkoholową może wywołać sok wyizolowany z komórek drożdży, które nie zawierają żywych komórek… Tereny niedostępne do tego czasu stały się teraz przedmiotem badań chemicznych i nowych, wcześniej niewyobrażalne perspektywy.
W wykładzie noblowskim Buchner opisał swoje odkrycia i złożył hołd swoim poprzednikom i współpracownikom. „Coraz bardziej przekonujemy się, że komórki roślinne i zwierzęce są jak fabryki chemiczne” – powiedział – „gdzie w różnych sklepach wytwarzane są różne produkty. Enzymy w nich działają jako kontrolery. Nasza wiedza na temat tych najważniejszych części żywej materii stale się powiększa. I choć wciąż jesteśmy daleko od celu, krok po kroku się do niego zbliżamy.”
Dwa lata po otrzymaniu Nagrody Nobla Buchner podjął pracę na Uniwersytecie Wrocławskim (obecnie Wrocław), gdzie został kierownikiem Katedry Chemii Fizjologicznej. Jego ostatnia nominacja naukowa dotyczyła Uniwersytetu w Würzburgu w 1911 r. Wraz z wybuchem I wojny światowej Buchner zgłosił się na ochotnika do służby wojskowej. W 1917 r., służąc jako major medycyny w szpitalu polowym w Rumunii, został ranny odłamkiem i zmarł 13 sierpnia w Focsani, przeżywając swoją żonę Lotę (Stahl) Buchner, córkę matematyka z Tybingi. Z tego małżeństwa, zawartego w 1900 r., mieli dwóch synów i córkę.
