Начало научной деятельности Л. Пастера. Изучение брожения

Творчество Па'стера чрезвычайно многогранно. Оно охватывало все области микробиологии — изучение самопроизвольного зарождения, природы брожения, этиологии инфекционных заболеваний, проблемы иммунологии и вакцинации и многие другие.

Творчество Пастера — яркий пример плодотворной связи науки с практикой. Объектами большинства его исследований были явления, имевшие непосредственное практическое значение. Часто это были проблемы, которые называют прикладными, проблемы, связанные с технологией различных производств. Пастер на протяжении всей своей жизни

ЛУИ ПАСТЕР 1822—1895

последовательно переходил от одной «производственной», выдвинутой практикой, проблемы к другой и решал их. Завершить исследование для него всегда означало усовершенствовать технологию или устранить вредное влияние тех или иных явлений. Но этот завершающий этап исследования всегда был у Пастера результатом глубокого проникновения в сущность явления, всестороннего теоретического осмысления практических и экспериментальных данных. Поэтому его работы, имевшие огромное практическое значение, одновременно становились вехой в развитии науки.

Деятельность Пастера в области микробиологии началась в 1857 г. с работ в области молекулярной диссимметрии, принесших ему широкую известность в кругу химиков. Толчком к изучению брожений послужило явление, случайно подмеченное Пастером в одном из опытов с рацемической винной кислотой. Пастер установил, что плесневой гриб, выросший в растворе этой кислоты, потреблял правую винную кислоту, оставляя без изменения ее левый изомер. Интерес к этому явлению еще более возрос у него во время пребывания в Лилле (1855—1858 гг.) — центре винокуренной и пивоваренной промышленности Франции. Мысль о том, что микроскопический гриб, выросший в растворе рацемической кислоты, явился причиной ее расщепления, была первым исходным положением, приведшим Пастера к обоснованию физиологической природы воздействия микробов на окружающий субстрат.

Пастер начал свои исследования брожений с иных позиций, чем те, которых придерживались Митчерлих, Берцелиус и Либих — сторонники химической природы брожений (см. главу 20). Пастеру удалось опровергнуть химическую трактовку сущности брожений постановкой чрез

вычайно простого и вместе с тем убедительного опыта на безбелковой неорганической среде, в которую вводилось небольшое количество дрожжей. Энергичное брожение и увеличение дрожжевой массы в этой среде полностью опровергло мнение противников биологической доктрины брожений, отводивших молекулярным движениям альбуминоидных (белковых) веществ (которые в этой среде полностью отсутствовали) роль активного начала во всем процессе брожения. Пастер, таким образом, отчетливо показал, что брожение — это результат проявления жизнедеятельности живых микроорганизмов — дрожжей, питающихся и размножающихся за счет сахара и минеральных солей, присутствующих в питательной среде.

Изучение маслянокислого брожения, протекающего в бескислородной среде (в ходе этих исследований Пастер в 1861 г. указал на различие возбудителей маслянокислого и молочнокислого брожения вопреки существовавшему мнению об их идентности), привело его к выводу огромной принципиальной важности — жизнь некоторых микробов не только [возможна в отсутствии кислорода, но требует его полного исключения из окружающей среды. Этот вывод снимал все возражения ли- биховской теории, согласно которой кислород сообщал белковым частицам первый толчок к внутреннему движению. Говоря о результатах своих исследований, Пастер писал: «'В настоящий момент моя вполне определившаяся точка зрения...сводится к следующему. Химический процесс брожения представляет собою явление, тесно связанное с жизнью, начинающееся и заканчивающееся вместе с последней... Результаты исследований, приведенные в этом' мемуаре, находятся, по-моему, в полном противоречии оо взглядами Либиха и Берцелиуса» !.

Исследования Пастера привлекли на его сторону многих последователей.

С микробиологических позиций Пастер подошел и к изучению образования уксуса (1864). Он не только доказал, что причиной образования уксуса является особый микроорганизм — Mycoderma aceti, окисляющий вино в уксус, но и путем изучения жизнедеятельности этого микроба разработал методы технологического усовершенствования процесса изготовления уксуса. Рекомендации Пастера для предотвращения первоначальной порчи вина путем его прогревания при 55—60° в течение получаса под названием «пастеризация» получила широкое применение в пищевой промышленности.

Большое сочинение о брожениях «Исследования о пиве» (1876) — плод многолетнего труда Пастера — всесторонне обосновало физиологическую теорию брожения. Одновременно оно содержало ценные практические указания.

Пастер всегда строго придерживался «жизненной» сущности брожений, усматривая в этом процессе проявление деятельности живых неповрежденных клеток микроорганизмов. По-видимому, эта позиция Пастера была связана с тем, что его

всегда интересовал не столько механизм брожения, сколько причинные отношения между брожением и жизнедеятельностью микробов. Неудивительно, что попытки М. Бертло, К. Бернара и других отрицать связь брожения с жизнью дрожжей неизменно встречали со стороны Пастера самую резкую критику. В своем «Критическом разборе посмертной работы Клода Бернара о брожении» Пастер порицал великого физиолога, предпринявшего в последние годы своей жизни изучение природы спиртового брожения, за попытку отрицать наличие непосредственной связи между образованием спирта в виноградном сусле и жизнью дрожжей.

Тем не менее Пастер одновременно допускал участие ферментов дрожжевых клеток в осуществлении химических превращений во время брожения и, по свидетельству ученика и сотрудника Пастера Э. Ру, даже пытался путем растирания дрожжевой массы с песком и замораживанием выделить их из дрожжевых клеток. Однако неудавшаяся попытка вызвать брожение с помощью полученной дрожжевой массы привела Пастера к полному отрицанию возможности получить брожение с помощью бесклеточного препарата. Как выяснилось позднее из работ братьев Г. и

Э.              Бухнеров (1897), получивших из низовых дрожжей активный бесклеточный сок, вызывающий спиртовое брожение, далеко не все расы дрожжей дают такой сок. По-видимому, в силу указанного обстоятельства Пастер, работавший с расой дрожжей верхового брожения, не получил активный дрожжевой сок.