Введение

Немецкий биохимик (1826–1894)

Мориц Траубе (12 февраля 1826 – 28 июня 1894) – немецкий химик и разносторонний ученый-самоучка. Траубе занимался химическими, биохимическими, медицинскими, физиологическими и патофизиологическими проблемами. Он исследовал гигиену, физическую химию и проводил фундаментальные химические исследования. Несмотря на то, что он никогда не был штатным сотрудником университета и зарабатывал на жизнь торговлей вином, ему удалось опровергнуть теории своих выдающихся современников, включая Юстуса фон Либиха, Луи Пастера, Феликса Хоппе-Зейлера и Юлиуса Сакса, и разработать собственные значимые теории, подкрепленные надежной экспериментальной базой. Химия кислорода и его роль в организме были центральными объектами его исследований и служили объединяющей нитью для почти всей его научной деятельности. Мориц Траубе был младшим братом известного берлинского врача Людвига Траубе, сооснователя немецкой экспериментальной патологии. Его сын Вильгельм Траубе разработал метод синтеза пуринов. Другой его сын, Герман Траубе, был минералогом.

Период обучения

Траубе родился 12 февраля 1826 года в Ратиборе, Силезия, Пруссия (ныне Рацибуж, Польша). Отец Траубе был еврейским торговцем вином, внуком раввина из Кракова. Траубе окончил гимназию в провинциальном городе Ратибор, когда ему было всего 16 лет. Его старший брат Людвиг посоветовал ему начать научные занятия в Берлинском университете (1842–1844). Он изучал экспериментальную химию с Эйльхардом Митчерлихом, химию и стехиометрию с Генрихом Роузом, минералогию с Кристианом Самуэлем Вайсом, физику с Генрихом Вильгельмом Доувом и занимался экспериментальной химией в лаборатории Карла Фридриха Августа Раммельсберга. В 1844/45 году он переехал в Гиссен, чтобы участвовать в практическом аналитическом курсе Либиха. Он посещал лекции по ботанике (Херманн Хоффман) и логике (Мориц Карьер). В 1845 году он вернулся в Берлин (геология с Генрихом Жираром). В 1847 году он получил докторскую степень, защитив диссертацию под названием "De nonnullis chromii connubiis". Позднее его поддержал известный ботаник Натанаэль Прингсхайм. Некоторое время Траубе работал на берлинской фабрике красителей (1848/49), затем продолжил свои занятия: анатомией с Фридрихом Шлеммом, физиологией и сравнительной анатомией с Иоганном Мюллером, патологией с Рудольфом Вирховым и фармакологией с Эйльхардом Митчерлихом. Несколько недель он посещал лекции по клиническим дисциплинам, таким как хирургия (с Бернардом фон Лангенбеком) и аускультация и перкуссия (Людвиг Траубе). Исключительно широкий спектр его знаний стал основой для его всесторонних исследований.

Период в Ратиборе (18491866)

Когда другой брат, которому предстояло унаследовать винный бизнес их отца, внезапно умер от диабета, отец Траубе приказал ему вернуться домой в Ратибор и помочь в управлении делом. После нескольких недель колебаний Траубе подчинился. Однако он не мог оставить науку. В плохо отапливаемом чердаке своего дома, испытывая нехватку времени и средств и будучи оторванным от научного сообщества, он продолжал развивать свои масштабные химико-физиологические исследования. Он выполнил множество тщательно спланированных и аккуратно проведенных экспериментов, правильность которых признали его современники. Траубе также преуспел в торговле вином. Вместе со своим братом Людвигом он пожертвовал 500 талеров гимназии Ратибора на студенческие премии. В 1855 году он женился на Берте Молл из Лисса. В этом браке родились три дочери и два сына.

Период в Бреслау (18661891)

Чтобы облегчить свои исследования, Траубе переехал в Бреслау. Некоторое время он работал в лаборатории своего друга Теодора Полека и в Физиологическом институте Рудольфа Хайденхайна. Позже он построил собственную, хорошо оборудованную лабораторию и нанял ассистентов. Каждый год он ездил в Венгрию, чтобы лично отбирать и покупать вино. Одним из его клиентов был Отто фон Бисмарк. В 1886 году Траубе оставил дела. С 1866 по 1890 год он был членом "Schlesische Gesellschaft für vaterländische Kultur". В 1884 году он был избран в правление этого общества.

Период в Берлине (18911894)

Когда Траубе приехал в Берлин, он уже был болен, вероятно, сахарным диабетом и ишемической болезнью сердца. Здесь его два сына работали в университете. Он трудился без устали даже в последний год жизни. Его смерть вызвала широкий резонанс. Его похоронили на кладбище на улице Гудрунштрассе в Берлине-Лихтенберге. На могиле, которая не сохранилась до наших дней, стоял бронзовый бюст работы скульптора Фрица Шапера. Гипсовая модель бюста сохранилась в Старой национальной галерее в Берлине. Траубе умер 28 июня 1894 года в Берлине в возрасте 68 лет.

Медицина и клиническая химия

Траубе показал, что выделение сахара с мочой у больного диабетом возрастало после употребления крахмала, но уменьшалось после потребления белка. Кроме того, он продемонстрировал неограниченное всасывание жиров в кишечнике у диабетиков. Таким образом, он внес вклад в научное обоснование диеты при диабете. Для диагностики он предложил измерять уровень сахара в определенные, регулярные интервалы: утром натощак и после приема пищи. Он тем самым предвосхитил современные принципы измерения уровня глюкозы в крови. В других исследованиях он изучал слабительные свойства лактозы.

Теория ферментации

Основная работа Трауба, Theorie der Fermentwirkungen (1858), является первой всесторонней теорией ферментации, основанной на экспериментах и последовательно разработанной с химической точки зрения. Открытие в 1837 году, что дрожжи – это живые организмы, навело на мысль, что сама ферментация является жизненным процессом. Лишь немногие ученые отвергали эту виталистическую теорию протоплазмы, среди них – Траубе. Он первым определил ферменты как специфические соединения, подобные белкам, и сформулировал необходимость прямого молекулярного контакта между ферментом и субстратом для протекания ферментации. Он классифицировал ферменты по типу реакции, подобно тому, как это делается и сегодня. Задолго до того, как Эдуард Бухнер открыл внеклеточную ферментацию в 1897 году, Траубе выделил фермент из картофеля, который мог окрашивать гуаяк в синий цвет, тем самым продемонстрировав сохраняющуюся эффективность растительных ферментов после их извлечения из клетки. До недавнего времени в истории биохимии не отмечалось, что Траубе начал исследовать кинетику реакций и также продемонстрировал обратную зависимость между временем реакции и количеством фермента. Для защиты своей теории Траубе пришлось активно спорить с Луи Пастером и Феликсом Хоппе-Зейлером. Он опровергал утверждение Пастера о том, что ферментация невозможна без жизненной активности. В контексте этих экспериментов Траубе первым описал процесс получения чистых дрожжей. Его разногласия с Хоппе-Зейлером касались механизма активации кислорода в реакциях ферментации. Эксперименты Трауба были разработаны для демонстрации активации посредством ферментов в качестве катализаторов и опровержения гипотезы Хоппе-Зейлера об активации кислорода в результате появления атомарного водорода, производимого ферментами.

Физиология растений и изобретение искусственных полупроницаемых мембран

В 1864 году Траубе впервые создал искусственные полупроницаемые мембраны, осознав их свойства молекулярных сит и использовав их для разработки первой физико-химической теории роста растительных клеток. Искусственные клетки создавались путем помещения капель клея в таниновую кислоту; они увеличивались в объеме при поступлении воды. (Другие мембраны создавались из таниновой кислоты с добавлением вердигриса или ферроцианида калия с хлоридом меди). Эти мембраны стали основой для исследований осмотического давления в растворах (их использовали Вильгельм Пфеффер и Якобус Хенрикус ван ’т Гофф), а сам Траубе изучал проявления диффузии и осмоса.

Патофизиология, бактериология и гигиена

Траубе также внес важный вклад в изучение этиологии заболеваний. Вместе с Гшайдленом, ассистентом Рудольфа Хайденхайна, он впервые продемонстрировал на опытах с животными, что организм способен избавляться от гнилостных бактерий. При оценке результатов он разграничил химическое отравление и инфекцию микроорганизмами, с одной стороны, а также патогенные и гнилостные бактерии – с другой. Более того, он первым предположил связь между иммунной системой, инфекциями и активным кислородом в клетках крови. В своей последней работе Траубе предложил дезинфицировать питьевую воду хлоридом кальция. Этот метод оказался очень важным. К 1914 году он применялся более чем в 100 городах Америки. После Второй мировой войны он был вновь внедрен в Германии через американскую оккупационную администрацию.

Биологическая окисление

Траубе разработал целостную концепцию критической важности клеточного дыхания для образования тепла, формирования и поддержания структур, а также функционирования органов. С его точки зрения, биологическое окисление происходит не только в крови, но и во всех тканях. Теория Траубе о мышечном метаболизме имеет большое значение, поскольку она показала тесную взаимосвязь между дыханием, мышечной деятельностью и образованием тепла, что способствовало опровержению теории о питательных веществах Либиха. Таким образом, источником энергии для мышц служили главным образом безазотистые соединения, а не только белки. Для изучения процесса ферментативной активации кислорода в организмах Траубе провел экспериментальные исследования в области неорганической автоокисления и активации кислорода. Он продемонстрировал роль воды как активного участника в медленных окислениях и показал промежуточный характер образования перекиси водорода.

Почетные грамоты и благодарности

Последовательно применяя химию к физиологии, Траубе был последователем Либига и коллегой Хоппе-Зейлера. Траубе опубликовал 51 работу, читал лекции и иногда преподавал. Его выдающимися учениками были Гидо Бодландер и его собственный сын Вильгельм Траубе. Его биохимические концепции оказали влияние на последующие исследования. В свое время он был особенно известен своими разъяснениями роли питательных веществ в метаболизме и работами с полупроницаемыми мембранами. В 1867 году Университет Галле-Виттенберга присвоил Траубе степень почётного доктора медицины, а в 1886 году он был избран членом-корреспондентом Прусской академии наук в Берлине. Луи Пастер назвал Траубе выдающимся физиологом и профессором; развернутые отзывы о его работе написали Август Вильгельм фон Хофман, Герман Эмиль Фишер и Фердинанд Кон. В 1875 году Чарльз Дарвин попросил Траубе прислать ему его работы по формированию клеток. Его результатами также живо интересовались философы. В 1870-х годах Карл Маркс встретился с Траубом в Карлсбаде, чтобы узнать больше о неорганических клетках, поскольку Фридрих Энгельс работал над взаимосвязью между органической и неорганической природой, то есть над диалектикой природы в работе «Анти-Дюринг», а искусственные клетки Траубе служили моделями живых растительных клеток. Когда молодой Роберт Кох в 1876 году представил своё открытие возбудителя сибирской язвы – бациллы антрациса – ведущему бактериологу Фердинанду Кону в Бреслау, Траубе, к тому времени уже получивший академическое признание, был одним из немногих приглашённых стать свидетелями этого знаменательного события.

Источники и литература

Хенрик Франке: Мориц Траубе (1826–1894). Жизнь и деятельность универсального ученого-самоучки и пионера физиологической химии. Медицинская диссертация, 1994, Университетская библиотека Гумбольдта в Берлине, Signatur 94 HB 1449. Henrik Franke: Moritz Traube (1826–1894). От виноторговца к члену Академии, "Studien und Quellen zur Geschichte der Chemie", Band 9, Verlag für Wissenschafts und Regionalgeschichte Dr. Michael Engel.
HOFMANN, A. W.: Обоснование предложения о назначении МОРИЦА ТРАУБЕ корреспондентом Академии наук в Берлине от 10 июня 1886 г. (Центральный архив Немецкой академии наук в Берлине, Sign. II III, 123, S. 115–117, 5 Bl.). ТРАУБЕ, М.: Письмо К. Г. Й. ВЕЙНХОЛЬДУ от 11 июня 1888 г. (Центральный архив Немецкой академии наук в Берлине, NL Weinhold 1419, 4 Bl.). ТРАУБЕ, М.: Письма. Государственная библиотека в Берлине. Прусское культурное наследие. Отдел рукописей. Sign. Slg. Darmstaedter G 1, 1875 (12).
BODLÄNDER, G.: Мориц Траубе. Ber. d. deutschen chem. Gesellschaft 28 (1895).
COHN, F.: Некролог и посмертная статья о Морице Траубе. Jahresber. der Schlesischen Gesellsch. f. vaterländ. Kultur 72 (1894/1895). II. Abt., b. Sitzung d. zoolog.-botan. Section v. 1.11.1894, 63–64; Nekrologe 16–19; Allgem. Bericht 1, 14.
FISCHER, E.: Доктор Мориц Траубе. Ber. d. deutschen chem. Gesellschaft 27 (1894) 1795–1796.
FRAENKEL, M.: Мориц Траубе. Жизнь гениального уроженца Верхней Силезии. Оппельн (1931).
HOPPE SEYLER, F.: О брожениях. Ответ на критику господина Морица Траубе. Ber. d. deutschen chem. Gesellschaft 10 (1877) 693–695.
LIEBEN, F.: История физиологической химии. Лейпциг и Вена (1935).
MÄGDEFRAU, K.: История ботаники. 2-е изд., Штутгарт, Йена, Нью-Йорк (1992).
MÜLLER, K.: Мориц Траубе и его теория ферментов. Цюрих, диссертация (Univ. med. Diss.) 1970.
SOURKES, TH. L.: Мориц Траубе, 1826–1894: Его вклад в биохимию. Journal of the History of Medicine 10 (1955) 379–391.