La lezione di Arthur Harden , Premio Nobel per la Chimica 1929

Questo articolo riporta il discorso tenuto da Harden alla cerimonia del Premio Nobel
in Chimica nel 1929. Ci racconta lo stato delle ricerche sulla glicolisi nel 1929 , i passi
fatti , da lui e altri e quelli precedenti , sulla comprensione di questa via metabolica .
Quello che si avverte è una ricerca in piena evoluzione con molti dubbi da chiarire .
Harden ci fa partecipare a questa "avventura " raccontando molti fatti sperimentali
e le possibili interpretazioni , è come se gli anelli di una catena iniziassero a
intrecciarsi e risolvere , come lui dice , il groviglio dei problemi . E' una lettura
impegnativa ma opportuna per un insegnante di Biochimica o Chimica delle
Fermentazioni . Emerge la specificità della ricerca in questi settori dove il substrato
biologico fa sempre da sfondo .
A R T H UR H A R D E N
The function of phosphate in alcoholic fermentation
Nobel Lecture, December 12, 1929
La scoperta che i fosfati giocano una parte essenziale nella fermentazione alcolica
nacque da un tentativo del defunto Dr. Allan Macfadyen di preparare un anti zimase [ Ntd : per zimase si intende il succo di lievito ] iniettando succo di lievito di
Buchner negli animali . Come necessaria premessa allo studio degli effetti del siero,
degli animali iniettati , sulla fermentazione del succo di lievito , venne esaminata
prima l'azione del siero normale . In questo modo fu trovato che questo esercita
due effetti incrociati : in sua presenza l'azione degli enzimi proteolitici del succo di
lievito fu molto diminuita , e nello stesso tempo sia la velocità di fermentazione che
la fermentazione totale prodotta erano aumentati considerevolmente . Nel corso di
esperimenti fatti per investigare questo fenomeno , che fu supposto potesse
dipendere dalla protezione dell'enzima della fermentazione alcolica dalla proteolisi ,
per mezzo di un anti - proteasi presente nel siero , venne testato l'effetto di succo
di lievito bollito autolisato , pensando che la presenza dei prodotti della proteolisi
formatisi potevano , anche essi , esercitare un effetto anti-proteolitico . Quando
insieme al mio collega Mr.Young , che in quel periodo collaborava con me ,
decidemmo fortunatamente di abbandonare il metodo gravimetrico , sopratutto
usato da Buchner , in favore del metodo volumetrico , che ci permise osservazioni
quasi continue .
[ Ndt: La figura mostra l'apparecchio inventato dagli stessi Hander e Young per la misura del
volume della CO2 prodotta, in modo da poter determinare la velocità di reazione ]
Fummo subito colpiti dal fatto che si produceva una grande ma temporanea
accelerazione della velocità di fermentazione e un aumento nella CO2 , il cui volume
sviluppato era proporzionale al volume di succo bollito aggiunto . Questo venne
alla fine fatto risalire alla presenza nel succo bollito di due fattori indipendenti , un
co-enzima termostabile e dializzabile , ora spesso conosciuto , come suggerito da
von Euler , come co-zimasi , e fosfato inorganico .
[ Ndt: sulle ceneri ottenute dalla calcinazione del succo di lievito dializzato venne trovato il fosfato
inorganico ]
In merito al fosfato , i seguenti esperimenti mostrano che in tutte le fermentazioni
prodotte dai preparati , ottenuti dal lievito , la presenza di fosfato è assolutamente
indispensabile . Lasciando da parte la questione del lievito vivo che consideriamo in
seguito , tre differenti tipi di fermentazione si possono ottenere con tali preparati
( vedere Curve 1,2 e 3, in Fig . 1 ) :
1. Una relativa rapida fermentazione ( Curva 1 , Fig.1 ) nella quale lo zucchero è
decomposto in CO2 e alcol , e contemporaneamente il fosfato inorganico è
convertito in un estere ( o esteri ) di uno zucchero , che si accumula .
Quando la riserva di fosfato inorganico finisce , la velocità di fermentazione decresce
rapidamente , così come l'accumulo di esteri , e la fermentazione passa al Tipo 2.
2. Una relativa lenta fermentazione ( Curva 2 , Fig.1 ) nella quale la velocità alla
quale la fermentazione avviene è controllata dalla velocità con cui si riforma il
fosfato inorganico attraverso l'idrolisi degli esteri fosforici presenti nel sistema ,
tramite l'azione della fosfatasi , anch'essa presente . Il fosfato inorganico è
alternativamente riconvertito in estere zucchero - fosforico e di nuovo liberato
dall'idrolisi , e quindi la fermentazione procede con una velocità costante , in
presenza di zucchero disponibile , senza nessun permanente incremento nella
quantità di fosfato inorganico o esteri fosforici accumulati . Questo è il tipo di
fermentazione che procede quando lo zucchero viene addizionato a un
preparato di lievito attivo e il processo va avanti fino a che non si raggiunge una
velocità costante . In alcuni preparati , a seconda della quantità di fosfatasi presente,
la velocità di fermentazione aumenta di qualche grado se è aggiunto l'estere
zucchero - fosfato (See E. Boyland, Biochem. J., 23 (1929) 219), ma di li a poco
raggiunge un limite . Se si aggiunge fosfato inorganico la fermentazione passa al
Tipo 1 . Se lo zucchero finisce , compare il fosfato inorganico e alla fine ( in
condizioni favorevoli ) l'intera quantità di estere zucchero-fosfato è idrolizzata , la
sua porzione di zucchero fermentata e l'intero fosfato liberato si trova nella forma
inorganica .
3. Se ora nel miscuglio fermentante , nel quale la fermentazione procede secondo
il Tipo 2 , si aggiunge una quantità addizionale di una fosfatasi , capace di idrolizzare
gli esteri zucchero -fosfato , e perciò aumentando la velocità di accumulo di fosfato
inorganico , anche la velocità di fermentazione aumenta . Se si fosse addizionata
una sufficiente preparazione attiva di fosfatasi , così che l'estere zucchero -fosforico
si poteva decomporre con la stessa velocità con cui si formava , ne sarebbe seguita
una rapida fermentazione, non accompagnata dall'accumulo di estere fosforico.
Questo non è stato ancora realizzato direttamente ma un metodo indiretto per
ottenere lo stesso fine è accessibile poichè si è trovato che gli arseniati hanno il
potere di stimolare molto l'effetto della fosfatasi . Questa osservazione fu in realtà
un premio non meritato al modo di pensare strettamente chimico intorno ai
problemi della biochimica .
[Ndt : la sostituzione del fosfato con arseniato , che ha proprietà simili , fu fatta per verificare se
l'arseniato mimava il comportamento del fosfato nei sistemi biologici ]
In molti tipi di reazione chimiche il tipo di sostanze implicate è di importanza
primaria , gli arseniati reagiscono in modo simile ai fosfati, il potassio può essere
sostituito dal sodio , il ferro dal nichel o dal cobalto . In biochimica la differenza tra
potassio e sodio può essere la differenza tra la vita e la morte , e quando il ferro non
è usato nei pigmenti respiratori non è rimpiazzato dal nichel o dal cobalto, ma dal
rame o dal vanadio . Così anche l'arseniato non gioca una parte simile al fosfato
nella fermentazione , ma agisce in modo completamente diverso . L'aggiunta di una
quantità appropriata di arseniato provoca una rapida fermentazione confrontabile
in velocità con quella del Tipo 1 , ma differisce da questa nel fatto che la velocità è
permanentemente elevata e che non avviene l'accumulo di estere zucchero fosfato . In condizioni ottimali l'addizione di fosfato inorganico non produce un
sensibile aumento della velocità di fermentazione , così la velocità di fermentazione
è controllata sotto queste condizioni dalla concentrazione del complesso
fermentativo ( enzima + co-enzima ) . L'arseniato dall'altro lato non aumenta la
velocità massima di fermentazione del Tipo 1, se la riserva di fosfato inorganico è già
ottimale .
Senza fare nessuna ipotesi sull'esatta natura dell' estere fosforico realmente
prodotto nella fermentazione , i cambiamenti fino ad ora considerati possono
essere illustrati da due equazioni , in origine proposti da Harden e Young nel caso in
cui si formi solo esoso difosfato . La prima rappresenta la produzione di CO2 e di
alcol , accompagnata da un accumulo di estere , e la seconda l'idrolisi di questo
estere con liberazione di un esoso e fosfato minerale
Eq.(1) rappresenta la reazione che controlla la fermentazione di Tipo 1, Eq.(2)
rappresenta quella in una fermentazione Tipo 2 . In presenza di arseniato l'idrolisi di
esoso fosfato secondo l' Eq.2 procede in modo sufficientemente rapido da rifornire
di fosfato a tale velocità che l'Eq.1 procede alla massima velocità .
Fermentazione nel lievito vivo
Un singolare aspetto della fermentazione con preparati di lievito è che essa
procede molto meno rapidamente rispetto alla fermentazione di una
corrispondente quantità di lievito vivo . Perciò il succo di lievito di Buchner
fermenta con una velocità di solo 1/20 -1/40 di quella del lievito vivo dal quale è
derivato. Il fatto che la velocità di fermentazione di tale succo possa essere
aumentata in circostanze favorevoli di circa 10 - 20 volte , semplicemente
aumentando la riserva di fosfato , mi dimostra chiaramente che una larga frazione ,
almeno la metà , del complesso fermentante del lievito non è stato danneggiato
durante la preparazione ed è passato nel succo , ma che il meccanismo per il
rifornimento di fosfato inorganico è stato in larga misura distrutto . Ne l'arseniato ne
il fosfato inorganico hanno un azione di accelerazione sulla velocità di
fermentazione del lievito vivo . Questo può essere dovuto al fatto che il rifornimento
di fosfato inorganico all'interno della cellula di lievito è già ottimale , ma qualche
dubbio esiste in ogni caso se il sale penetra liberamente nella cellula . Se comunque ,
come mi sembra probabile , è vero che nella preparazione del succo di lievito è il
meccanismo di rifornimento che non funziona , diventa un oggetto di indagine
capire in che modo questo è stato provocato.
Diverse possibilità si presentano per il complesso fermentante . Come suggerito
dallo stesso von Euler e i suoi collaboratori , la fosfatasi può essere in larga parte
combinata con il citoplasma e espulsa fuori quando, per il processo , la cellula è
uccisa . Un'altra possibilità è che nella cellula l'azione è localizzata e che la
disorganizzazione della cellula porta a condizioni meno favorevoli ( per esempio
concentrazione , presenza di inibitori ecc..) e ad abbassare la velocità di azione .
C'è qualche evidenza per questa ipotisi , poichè la quantità di fosfatasi presente ,
come stimato rispetto alla normale velocità di fermentazione ( Tipo 2 ) , diminuisce
come la disorganizzazione della cellula diventa più completa. Così il lievito essiccato
e il lievito disidratato con acetone fermentano lo zucchero più rapidamente rispetto
al succo di lievito , sebbene quando il fosfato è liberamente rifornito tutti producono
la fermentazione con circa la stessa velocità. Ancora , qualche sostanza labile , che
può agire come acceleratore della fosfatasi , può essere disattivata da varie modalità
di trattamento (frantumazione , essiccamento , trattamento con toluene o acetone
ecc..) alle quali la cellula è sottoposta . Il processo che è meno adatto a disattivare
una sostanza accelerante è probabilmente quello usato da Buchner , ma esiste la
possibilità che una tale sostanza , se presente , possa essere assorbita e in questo
modo rimossa dal succo dalla larga quantità di terra di diatomee impiegata nella
preparazione del succo .[Ndt: è usata per la filtrazione ]
Degli esperimenti (non ancora pubblicati ) sono stati compiuti recentemente nel
mio laboratorio da Miss Macfarlane per scoprire in quale tappa del processo
avviene il cambiamento e se si possa ottenuto un succo ricco di fosfatasi ,
modificando il processo di macinazione e pressatura. E' chiaro comunque che la
semplice macinazione con sabbia produce un cambiamento dello stesso ordine di
quello osservato nel succo di lievito di Buchner. Gli esperimenti furono fatti per
tempi differenti , misurando la velocità di fermentazione e la risposta al fosfato ad
intervalli di tempo , sulla intera massa senza spremere (Fig.2) .
Queste curve mostrano la velocità di fermentazione di 2 g di lievito + 2 g di sabbia
in 20 c.c. di fruttosio al 10% a 30°C : (a) senza macinazione , (b) dopo macinazione
per 20 minuti , e (c) dopo macinazione per 60 minuti . Nel punto marcato con una
freccia sono stati addizionati 0,6 c.c. di K2HPO4 2M . Le curve mostrano che più
lungo è il periodo di macinazione , più bassa è la velocità di fermentazione e più
grande la risposta al fosfato . Qui di nuovo la perdita totale del potere di
fermentazione fu solo piccola . Una differenza minore fu osservata quando sostanze
diverse sostituivano la sabbia di diatomee usata da Buchner . Un succo più attivo
per esempio fu ottenuto con l'uso di CaCO3 mentre BaCO3 rendeva completamente
inattivo il materiale .
Ulteriori indagini possono portare più luce su questo aspetto del problema . Ho
parlato fin ad ora partendo dal presupposto che i processi nelle cellule vive sono
essenzialmente dello stesso tipo di quelli che avvengono nei vari preparati ottenuti
da cellule morte , ma differiscono da questi principalmente nella intensità relativa di
alcune delle reazioni , e non conosco argomenti validi contro questa assunzione . Il
ciclo a cui è sottoposto il fosfato nella serie di cambiamenti che costituiscono
l'ordinaria fermentazione chiaramente consiste nella alternativa formazione di un
estere fosforico e l'idrolisi di questi con liberazione di acido fosforico . Un semplice
calcolo basato sul contenuto di fosforo nel lievito vivo mostra che il totale di questo
fosforo deve passare attraverso lo stadio di estere fosforico ogni cinque o sei minuti
in modo da mantenere la normale velocità di fermentazione , mentre in un
campione medio di succo di lievito il ciclo , calcolato nello stesso modo , dovrebbe
durare vicino a due ore .
Natura e funzione degli esteri fosforici prodotti
Se noi poi consideriamo la esatta natura degli esteri fosforici e la relazione della loro
formazione e idrolisi con la decomposizione delle molecole di zucchero , noi ci
imbattiamo in una condizione straordinariamente complessa di relazioni , la quale
non può ancora essere interpretata in modo soddisfacente . I fatti principali che si
osservano sono i seguenti :
Quando la fermentazione dello zucchero con i preparati di lievito è eseguita in
condizioni controllabili in presenza dell'aggiunta di fosfato inorganico , accade una
rapida produzione di CO2 e alcol e gli esteri fosforici di uno zucchero si accumulano
e la quantità di fosfato che si trova in questa forma aumenta con la produzione di
CO2 e alcol (causata dalla addizione di fosfato) , in modo direttamente
proporzionale al rapporto CO2 / PO4 .
[ Ndt: La reazione complessiva della trasformazione del glucosio in etanolo è :
Glucosio + 2ADP + 2 P → 2 alcol etilico + 2ATP + 2CO2
osserviamo che per 2 molecole di fosfato P si ottengono 2 molecole di CO2 ottenendo quindi un
rapporto 1:1 . La precisione con cui tale rapporto fu ottenuto da Harden e Young è merito dello
strumento di analisi della CO2 da loro inventato ]
( Kluyver and Struyk , a dire il vero , hanno trovato un rapporto più basso di questo ,
ma non c'è dubbio che alti rapporti come 0.8/1 sono spesso stati osservati . L'estere
fosforico prodotto , tuttavia , può consistere principalmente nell'esoso difosfato
descritto da Young e da me o di un esoso monofosfato descritto da Robison e me
stesso e successivamente studiato da Robison o può essere una miscela di questi in
qualsiasi proporzione . Nel caso di fermentazione da lievito secco ( e eventualmente
di altre preparazioni ) una ulteriore complicazione è offerta dal fatto che un estere
fosforico disaccaride (trealoso monofosfato ) può anche essere presente . Queste
conclusioni si fondano in primo luogo su una larga quantità di esperienze sulla
preparazione di esosi mono e difosfato che sono state ottenute al Lister Institute .
Queste preparati di regola sono stati ottenuti facendo ripetute addizioni di fosfato e
zucchero al miscuglio in fermentazione di succo di lievito e fruttosio ( o glucosio ).
Con lievito secco si ottiene una grande produzione di esoso difosfato , e la relativa
piccola quantità di esoso monofosfato prodotta contiene una considerevole
proporzione di trealoso monofosfato . Con succo di lievito i risultati sono molto
variabili e non si è mai rilevato fino ad ora trealoso monofosfato tra i prodotti .
Esperimenti più precisi sono stati fatti da Lord Henley e da me stesso nei quali il gas
sviluppato dopo una singola addizione di fosfato fu attentamente misurato e le
proporzioni in cui mono e difosfato erano prodotti furono determinate in modo più
accurato possibile . Sfortunatamente i metodi disponibili non erano molto buoni ,
basandosi sulla solubilità dei diversi composti in alcol al 10% , e ci sono alcuni limiti
al metodo determinati dalla presenza di entrambi i composti . Inoltre , il lievito ,
tipo Africa , ci ha offerto un'altra novità con la recente scoperta che i pirofosfati e la
loro formazione da ortofosfati o la loro idrolisi a ortofosfati , può provocare
apparizione o scomparsa di " fosfati inorganici " che aggiunge un'altra fonte di
inaccuratezza a quelle precedentemente conosciute . Bisogna tener presente ,
naturalmente , sia i composti del fosforo , che sono presenti nel miscuglio al
momento dell'aggiunta del fosfato inorganico , sia il normale sviluppo di CO2 che
avviene durante tutto la durata dell'esperimento che si aggiunge all'intenso
sviluppo dovuto alla esterificazione. Malgrado queste minori incertezze , un fatto
alquanto sorprendente che emerge è che , quale che sia la natura dell'estere
fosforico che si accumula , la CO2 è approssimativamente equivalente nel rapporto
CO2 : PO4 alla quantità di fosfato che ha subito l' esterificazione . I risultati completi
sono contenuti in due articoli pubblicati recentemente da Lord Henley e da me
stesso nel The Biomedical Journal che non è necessario citare in dettaglio qui . Gli
esperimenti indicano l'ampia variazione che può avvenire nella natura degli esoso
fosfati prodotti mentre il rapporto CO2 : PO4 esterificato rimane costante e
approssimativamente uguale all'unità . Due casi estremi possono essere citati , in
uno dei quali 13.5% di PO4 esterificato era presente come esoso difosfato e 86.5%
come monofosfato e nell'altro 97% come difosfato e solo 3% come monofosfato ; iI
rapporto CO2 / PO4 -esterificato era 0.98 e 0.86 rispettivamente . Non ho intenzione
di discutere in modo molto dettagliato le varie teorie che sono state proposte per
spiegare queste complicate relazioni . Sarebbe naturale assumere che l'introduzione
del gruppo acido fosforico nella molecola di zucchero , portando alla formazione di
un esoso monofosfato , potrebbe rendere questo più accessibile alla
decomposizione nel composto ( o composti ) contenenti tre atomi di carbonio i quali
sono ora accettati come uno stadio intermedio nella produzione di CO2 e alcol . Il
radicale fosfato proveniente da uno di questi gruppi potrebbe poi servire a
convertire un'altra molecola di un monofosfato nello stabile difosfato
(Meyerhof) 2C6H11O5PO4H2 → C6H10O4(P04H2)2 + 2CO2 + 2C2H6O
o due dei gruppi di tre carboni , contenenti ciascuno un fosfato , potrebbero unirsi
l'un l'altro , formando lo stabile difosfato (Kluyver e Struyk)
2C6H11O5(PO4H2) → 2C3H6O3 + 2C3H5O2 (PO4H2) → 2CO2+ 2C2H6O + C6H10O4(PO4H2)2.
Qualsiasi monofosfato che sfugge a questa reazione potrebbe ritrovarsi come
costituente della miscela di esoso fosfati derivanti dalla fermentazione . Per
aggiungere ulteriori difficoltà allo scioglimento di questo groviglio
si deve
ricordare che , sia che fermentino glucosio o fruttosio , l'esoso difosfato prodotto è
probabilmente un derivato del fruttosio , o che comunque il fruttosio viene prodotto
nell'idrolisi , mentre il monofosfato è con uguale probabilità una miscela di circa 80
% di un glucosio monofosfato e il 20 % di un fruttosio monofosfato . E' ovvio da
questo che qualunque cambiamento avvenga non è limitato alla semplice
introduzione o rimozione di un gruppo fosforico acido , ma dei cambiamenti di
fondo avvengono nella costituzione delle stesse molecole di zucchero . Attraente è
la teoria del carattere intermedio di qualcuno degli zuccheri , ma non vedo in questo
momento possibile trovare un accordo tra questa ipotesi con alcuni dei fatti che
sono stati appena riferiti . La produzione del 70-80% di monofosfato , con un
costante grado di formazione di alcol e CO2 , rende impossibile che questi esteri
possano essere " una parte di un prodotto intermedio il quale è sfuggito alla
reazione accoppiata di decomposizione - esterificazione "(O.Meyerhof and K.
Lohmann, Biochem. Z., (1927) .
Mi sembra che l'idea fondamentale espressa nella equazione generale di Harden e
Young è più vicina al vero di tutte le alternative che sono state finora suggerite .Una
reazione accoppiata di qualche natura è necessaria , in conseguenza della quale
l'introduzione di due gruppi fosfato in molecole di zucchero , entrambi nella stessa
molecola o ciascuno di essi in due differenti molecole , induce la decomposizione di
un'altra molecola . L'introduzione di questi gruppi fosfato in presenza di estratto di
muscolo e presumibilmente nel muscolo stesso e nel lievito , è attualmente
accompagnata da una piccola liberazione di calore (O. Meyerhof and J.Suranyi,
Biochem. Z., 191 (1927) 106), ed è possibile che questo possa avere qualche
significato per il verificarsi della reazione accoppiata . Quali sono le condizioni per
la formazione preferenziale di mono o di-esteri noi ancora non lo conosciamo con
certezza , sebbene il lavoro di Kluyver and Struyk suggerisca che la diluizione
dell'enzima possa essere un fattore influente .
La mancanza di una equivalenza chimica esatta tra i prodotti ( esteri da una parte e
alcol dall'altra ) è probabile sia più facilmente spiegabile in questa visione che in
qualunque altra . Il meccanismo della fermentazione di un monoestere non è ancora
stato risolto in modo dettagliato per dare una valida evidenza sia a favore che
contro la teoria , ma il Dr. Robison e io abbiamo compiuto esperimenti ( che stanno
per essere pubblicati ) , i quali mostrano che lo stesso monofosfato reagisce con
una ulteriore quantità di fosfato e che questa reazione è accompagnata da una
aumentata produzione di diossido di carbonio e alcol .
Metabolismo degli zuccheri nei vegetali e organismi animali
Dopo la dimostrazione dell'importante parte giocata dai fosfati e dagli esteri
fosforici nella fermentazione alcolica , fu subito trovato da vari ricercatori che questi
composti forniscono un filo conduttore per molti altri fenomeni biologici .
Da Meyerhof fu trovato che Il co-enzima della fermentazione alcolica esercita un
ruolo importante nella respirazione del lievito , inoltre sempre Meyerhof fece
l'importante osservazione secondo la quale esso si trova nel muscolo ed è un fattore
essenziale nel metabolismo dei carboidrati del muscolo , dove l'intervento di un
esoso fosfato è stato dimostrato da Embeden . Questo fenomeno fo mostrato che
avveniva in modo del tutto simile a quello della respirazione e fermentazione del
lievito , e nel 1924 , prima che l'enigma della formazione dell'acido lattico fosse stata
risolta completamente , O. Meyerhof scrisse (Chemical Dynamics of Life Phenomena,
1924) : "Può essere considerato un successo della fisiologia generale e della sua
modalità di sperimentazione , che le dinamiche chimiche di organi altamente
differenziati come il muscolo possano esser in parte rivelate attraverso lo studio
della fermentazione alcolica del lievito ". Ma un successo ancora più grande doveva
seguire . Fu mostrato che esisteva un sorprendente grado di somiglianza tra quasi
ogni dettaglio della produzione di acido lattico da parte degli enzimi del muscolo e
quella dell'alcol dagli enzimi del lievito , somiglianza che si estende all'identità degli
esteri fosforici , all'accumulo di esteri in condizioni simili , e perfino l'effetto dell'
arsenato nel processo . Dopo la pubblicazione degli iniziali articoli di Meyerhof , nei
quali queste osservazioni erano registrate , io scrissi il seguente passaggio in
conclusione a una breve recensione del lavoro (Nature , 118 (1926) Dec. 18 ) che
forse mi posso permettere di citare : " la stretta somiglianza stabilita da Meyerhof
tra i cambiamente dei carboidrati nei muscoli e nelle cellule di lievito è molto più
stretta di quanto si fosse creduto . I fenomeni notevoli che accompagnano la
fermentazione alcolica sono ora copiati nel caso della produzione di acido lattico , e
possiamo ragionevolmente aspettarci che la maggior parte delle decomposizione
fermentative degli zuccheri inizino in modo simile ".
Una prova diretta ancora manca in molti casi , ma qualche esempio è conosciuto tra
i batteri (Virtanen) , muffe (von Euler e Kullberg) e piante d'alto fusto (Ivanoff,
Bodnar). Non è troppo affermare che il modo fondamentale di attacco sui
carboidrati è stato scoperto attraverso lo studio della fermentazione alcolica .
Ossificazione
Un'altra funzione biochimica dell'esoso fosfato che è condivisa dagli altri esteri
fosforici è quella di essere una potenziale sorgente di ioni fosfato . Sono felice di
dire che una dei più importanti sviluppi di questa idea è stata elaborata all'Istituto
Lister dal Dr. R. Robinson come una diretta conseguenza del lavoro sull'esoso
monofosfato del succo di lievito .
" Durante la mia indagine dell'esoso monofosforico acido isolato dai prodotti della
fermentazione " egli disse (Biochem. ]., 17 (1923) 286) "fu studiata l'idrolisi degli
esteri con gli enzimi . In alcuni esperimenti nei quali furono usati come substrato
sali di calcio e bario facilmente solubili il progredire dell'idrolisi era seguito dalla
formazione di un precipitato di calcio e bario fosfati , scarsamente solubili.
C6H11O5PO4Ca + H2O → C6H12O6 + CaHPO4
La formazione di questo precipitato mi suggerì l'ipotesi se una qualche reazione
simile si poteva concepire che riguardasse la deposizione del calcio fosfato durante
la formazione delle ossa nel corpo degli animali . In primo luogo cercai un enzima
capace di compiere l'idrolisi nelle ossa degli animali in crescita ".
La ricerca fu coronata da successo , una " fosfatasi ossea " venne trovata nella
cartilagine in via di ossificazione di giovani animali da cui seguirono una serie di
interessanti e importanti indagini , i cui risultati , ho pochi dubbi , fanno pensare
che l'autore è nella strada maestra per una spiegazione chimica del processo di
ossificazione . un buon esempio di far-reaching e di risultati inaspettati usciti da
osservazioni fatte per scopi completamente diversi .