Процессы брожения и начало развития физиологии и биохимии бактерий
Изучение процессов брожения положило начало развитию физиологии и биохимии бактерий. Спиртные напитки и кисломолочные продукты получали с использованием брожения еще за тысячи лет до того, как стали известны возбудители брожения. Об участии живых организмов в образовании спирта в 1837 г. одновременно сообщили в своих работах Ф. Кютцинг, Шарль Каньяр де Латур (1777-1859) и Т. Шванн. Однако эта «дрожжевая теория» не была признана химиками, такими как Фридрих Вёлер (1800-1882), Йенс Берцелиус (1779-4848) и Юстус Либих (1803-1873), которые утверждали, что брожение вызывают химические катализаторы.
В 1839 г. Либих опубликовал анонимно статью «Разгадка секрета спиртового брожения», чтобы высмеять виталистическую теорию. Эта публикация, демонстрирующая поразительное высокомерие некоторых авторитетных ученых того времени, стала причиной задержки в изучении брожения, продолжавшейся до тех пор, пока Пастер не повторил эксперименты Шванна и не заключил, что именно дрожжи вызывают спиртовое брожение. В экспериментах 1857-1961 гг. Пастер открыл, что различные типы брожения и образование уксуса вызывают определенные организмы, а также доказал существование анаэробных бактерий, участвующих в процессах гниения (1863). Он называл возбудителей брожения «живыми клетками» или «ферментами», используя эти термины как синонимы. Мориц Траубе (1828-1894), ученик Либиха, не отвергая роли микроорганизмов в брожении и гниении, связывал, однако, процесс брожения с белками, находящимися внутри клетки (1858). Термин энзимы для таких белков был предложен в 1878 г. В. Кюнне (1837-1900).
Превращения субстратов в различных биологических образцах были описаны, например, в лаборатории Эрнста Хоппе-Зейлера (1825-1895) в Страсбурге, наблюдавшего, что добавление сахаров или кальциевых солей органических кислот, таких как формиат, ацетат, лактат, тартрат и малат, к осадкам сточных вод вызывает в анаэробных условиях активное брожение. Хоппе-Зейлер количественно определял продукты брожения (включая H2 и CО2) и сделал множество важных наблюдений, которые получили объяснение лишь многие десятилетия спустя.
Наиболее распространенный объект биохимических и генетических исследований, бактерия Escherichia coli, была описана в 1885 г. Теодором Эшерихом (1857-1911) как Bacterium соli commune. Продукты вызываемого ею брожения впервые определил (1901) Артур Гарден (1865-1940), уровень исследований которого немногим отличался от современного. Гарден даже верно предположил, что водород при брожении образуется из муравьиной кислоты и позднее (1906) выявил особенности брожения, вызываемого Aerobacter (нынешнее название – Klebsiella).
