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LEBEN OHNE SAUERSTOFF

GÄRUNG

IM KONTEXT

SCHLÜSSELFIGUR

Louis Pasteur (1822–1895)

FRÜHER

1680 Antoni van Leeuwenhoek beoachtet als Erster einzellige Mikroorganismen aus Teichwasser unter dem Mikroskop.

1837 Theodor Schwann, Charles Cagniard de la Tour (ein französicher Ingenieur) und Friedrich Traugott Kützing (ein deutscher Apotheker) entdecken unabhängig voneinander, dass Hefe ein lebender Organismus ist, der sich durch Knospung vermehrt.

SPÄTER

1881 Der deutsche Arzt und Bakteriologe Robert Koch isoliert Mikroorganismen, die Infektionskrankheiten verursachen.

1897 Eduard Buchner demonstriert, dass Enzyme der Hefe Gärung verursachen, nicht die Hefezelle selbst.

Louis Pasteur machte sich einen Namen als Chemiker. Als er zum Dekan der wissenschaftlichen Fakultät der Universität von Lille in Frankreich ernannt wurde, kam jedoch ein örtlicher Winzer auf ihn zu. Sein Wein war sauer geworden und er suchte eine Lösung für das Problem. In den 1850er-Jahren hielt man Gärung noch für einen chemischen, nicht für einen biologischen Prozess. Es gab aber auch Widerspruch.

Etliche Wissenschaftler, darunter Theodor Schwann, hatten beobachtet, dass Hefe eine wichtige Komponente des Fermentationsprozesses ist, der Zucker in Alkohol verwandelt, und dass Hefe ein Lebewesen ist, das sich durch eine Form der Zellteilung vermehrt, die man Knospung nennt. Schwann zeigte, dass Hefe nicht nur nötig ist, um den Gärungsprozess zu starten, sondern dass er auch aufhört, wenn die Hefe sich nicht mehr reproduziert. Der Schluss lag nahe: Die Verwandlung von Zucker in Alkohol bei der Gärung ist Teil eines biologischen Prozesses, der vom Wirken eines lebenden Organismus abhängt. Dies im Kopf, ging Pasteur daran, die Ursache zu finden, warum Wein, Bier und Essig bei der Produktion verderben können. Seine Experimente bestätigten Schwanns These und bewiesen, dass in diesem organischen Prozess die Zellen der lebenden Hefe Energie aus dem Zucker beziehen. Pasteur zeigte auch, dass der Fermentationsprozess in Abwesenheit von Sauerstoff ablaufen kann, oder wie er formulierte: »Leben ohne Luft«.

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Pasteurisation von Milch wurde 1882 erstmals kommerziell angewandt. Dabei wird Milch erhitzt, um schädliche Mikroorganismen zu zerstören. Das erhöht die Haltbarkeit und beugt Krankheiten wie Typhus und Tuberkulose vor.

Pasteurisation

Louis Pasteur war fasziniert von der Welt der Mikroorganismen. Wichtig für die Wein- und Bierindustrie waren seine Erkenntnisse, dass verschiedene Typen von Mikroorganismen verschiedene Formen der Fermentation bewirken – darunter auch unerwünschte. Spezifische Hefestämme sind verantwortlich für die Produktion von Alkohol im Wein, aber Essigbakterien führen zur Versauerung.

Um eine unerwünschte Gärung in Wein und Bier zu verhindern oder auch Gärungsprozesse, die die Milch versauern lassen, schlug Pasteur vor, die Flüssigkeiten rasch zu erhitzen und wieder abzukühlen und so die verantwortlichen Mikroorganismen abzutöten – ein Prozess, der als Pasteurisation bekannt wurde.

Trotz Pasteurs Entdeckungen widersprach der deutsche Forscher Justus von Liebig der Idee, dass Mikroorganismen bei der Gärung involviert seien. Der »Liebig-Pasteur-Disput« wurde erst 1897 aufgelöst, als der deutsche Chemiker Eduard Buchner herausfand, dass Hefeextrakt ohne lebende Zellen ebenfalls Glukose in Ethanol umwandeln kann. Er schloss daraus, dass die Enzyme der Hefe die Gärung verursachen, nicht die lebendige Hefe selbst. image

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Diese Apparatur nutzte Louis Pasteur zum Kühlen und Fermentieren bei seinen Versuchen mit Bier. Pasteurs späteres Werk über Mikroorganismen führte zur Erfindung der Pasteurisation.

Louis Pasteur

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Als Sohn eines Gerbers wurde Pasteur 1822 im französischen Jura geboren und wuchs dort auf. Nach Studien in Besançon ging er an die École Normale Supérieure in Paris, die er 1847 mit einem Doktortitel in Physik und Chemie verließ. Pasteur wurde 1848 Professor an der Universität Straßburg, danach an der Universität von Lille, der École Normale Supérieure und an der Sorbonne in Paris. In Lille begann er mit der Forschung an der Gärung, die sein Interesse an Mikroorganismen entfachte. Es folgten die Erfindung der Pasteurisation von Milch und erste Impfungen. 1859 gewann Pasteur einen Wettbewerb um die beste experimentelle Widerlegung der Urzeugung. In seinem Versuch kochte er Fleischbrühe in einer Schwanenhalsflasche und verhinderte damit den Eintritt von Mikroorganismen aus der Luft. Nach seinem Tod 1895 wurde Pasteur mit einem Staatsbegräbnis in der Kathedrale Notre-Dame in Paris geehrt.

Hauptwerk

1878 Organisierte Mikroben. Ihre Rolle bei Gärung, Fäulnis und Ansteckung