لویی پاستور

پاستور و قند

 

 

قند را می توان به دو شیوه متمایز تهیه کرد. می توان آنرا از گیاهانی چون نیشکر یا چغندر قند استخراج کرد، یا در آزمایشگاه با استفاده از آب و دی اکسید کربن تولید کرد.

آیا قندی که از این دو فرایند به دست می آید یکسان است؟ 

آنها با هم فرق دارند، اما فرق شان طوری نیست که به هنگام نوشیدن قهوه صبحانه آنرا تشخیص دهید. فرق آنها با تاباندن پرتویی از نور در محلول قند آشکار می شود. قندی که از یک منشاء زنده به دست آمده است به شیوه ای معین واکنش نشان می دهد، حال آنکه قند تولید شده در آزمایشگاه هیچ واکنشی نشان نمی دهد. به بیان دقیق تر، از  نور «قطبی شده» استفاده می کنیم. قند طبیعی، صفحه پولاریزاسیون را می چرخاند، اما قند آزمایشگاهی این کار را نمی کند. این چرخش را می توان با استفاده از فیلترهای پولاریزاسیون مشاهده کرد. علت این تفاوت چیست؟

در واقع، دو نوع مولکول قند وجود دارد. آنها حاوی اتم های یکسانی هستند (کربن، اکسیژن، هیدروژن)، اما ساختار فضایی شان فرق می کند. در ذهن خود نوعی پلکان مارپیچی را تصور کنید. این پلکان می تواند به سمت راست یا چپ بچرخد. به همین ترتیب بعضی از مولکولها نیز به سمت راست و بعضی به سمت چپ می چرخند. آنها از جهات دیگر یکسان اند، مثل دست های چپ و راست در یک آینه.

پاستور نشان داد که قند های آزمایشگاهی حاوی هر دو نوع مولکول اند، حال آنکه که قند های به دست آمده از یک منشاء زنده فقط حاوی یک نوع از این مولکولها هستند. محلولی که حاوی یک نوع مولکول باشد صفحه پولاریزاسیون را به یک جهت می چرخاند. نوع دیگر، آن را در جهت مخالف می چرخاند. هنگامی که هردو نوع در کنار هم حضور دارند، اثرات یکدیگر را خنثی می کنند و صفحه پولاریزاسیون تغییر نمی کند.

اتم های سکوت/اوبر ریوز/ترجمه:عباس مخبر

 

 

 

چگونگی رد نظریه خلق الساعه توسط پاستور

 

 

همانطور که می دانید ارسطو در قرن چهارم نظریه تحت عنوان نظریه خلق الساعه داده بود که تا قبل از آن که لویی پاستور با آزمایشی کاملا کنترل شده بتواند آن تکدیب کند بر این نظریه معتفد بودند.

طبق این نظریه مگس از مواد گندیده به وجود می آمد یا مارمولک از خشت به وجود می آید. سپس لویی پاستور با آزمایش خود آن را به طور کامل تکذیب کرد که آزمایش این گونه بود :

محلول غذایی را تهیه کرد (آبگوشت) سپس درون شیشه ای با کمر باریک و بلند ریخت سپس با حرارت دادن آن را به شکل S در آورد تا چیزی نتواند وارد آن شود، سپس محلول را چند دقیقه در حرارت بسیار زیاد جوشاند تا حتی میکروب های درون آن هم از بین برود و عاری از هر گونه مواد آلی شود، سپس محلول را در فضای آزاد گذاشت تا سرد شود.

در پایان  نتیجه می شود که فقط در صورتی از مواد آلی جانداری به وجود می آید که سلول های زنده ای از قبل در آن باشد به عبارت دیگر در صورتی جانداری در جایی به وجود می آید که از قبل در آنجا موجودی وجود داشته باشد. برای ادامه مطالعه خلق الساعه پاستور شروع به تحقیق راجع به هوا نمود. او گفت : «اگر میکروبها در اتمسفر هستند آیا نمی توان آنها را یافت؟»

 بنابراین او دستگاهی درست کرد که هوا در آن جریان می یافت و در مسیر خود از تکه ای پنبه عبور می کرد. بدین ترتیب ذرات معلق در هوا روی این فیلتر نشست می کرد. گاهی این پنبه بواسطه ذرات معلق در هوا تغییر رنگ می داد. پاستور نتیجه گرفت که هاگ ها و میکروب ها توسط این فیلتر از هوا جدا می شوند.

پاستور پس از یک سال مطالعه به این نتیجه رسید که «گازها، مایعات، الکتریسیته، مغناطیس، اوزون و دیگر مواد موجود در هوا هیچکدام عامل خلق الساعه نیستند جز میکروبهای موجود در هوا.»

پاستور برای فیلتر کردن هوا بجای پنبه از آزبست استفاده کرد. او ظرفی مخصوص از شیشه درست کرد که در آن موقع وجود نداشت و صرفاّ برای انجام آزمایشات وی مفید بود، که دهانه بلند و خمیده ای داشت. این ظرف ها را از مایع دگرش پر نمود. پیش از ریختن سیال در ظروف آنها را با جوشاندن از میکروب پاک نمود. تنها راه ارتباطی بین سیال و هوا همان دهانه بلند افقی اش بود که چند خمیدگی داشت. لذا میکروبها هوا در بخش های خمیده لوله دهانه می ماند و به سیال نمی رسیدند. بدین ترتیب پاستور ملاحظه نمود که در سیال دگرشی صورت نمی گیرد مگر ظرف شیشه ای آنقدر مایل بشود که سیال به بخش های خمیده دهانه ظرف برسد.این ظروف که دهانه بلند و منحنی داشتند طوری بود که در طول دهانه خمیدگی های متعدد داشت یعنی دهانه عبارت بود از یک لوله شیشه ای با خمیدگی هایی با پستی و بلندی که کل لوله افقی ولی ظرف بطور عمودی بود و دهانه با خود ظرف حاوی سیال زاویه قائمه می ساخت. او مایع را در ظرف می ریخت.

ظرف حاوی سیال را حرارت می داد تا جوش آید در این حالت بخار حاصل با هوای بالای درون دهانه از سردهانه بیرون می آید. جوشاندن را آنقدر ادامه می داد تا اینکه مطمئن بشود داخل دهانه فقط بخار است و هوا نیست سپس دهانه را با یک ماده استریل شده می بست و می گذاشت این ظرف سرد بشود و به دمای 25 تا 30 درجه برسد.در این حالت سیال دچار دگرش نمی شد.

یک روز عصر سمیناری از مقالات مختلف در سوربن برگزار شد که طبعاّ خلق الساعه نیز یکی از موضوعات بود و پاستور برای شرکت در این سمینار دعوت شده بود. وقتی که به سمینار رفت بعد از سخنرانی های دانشمندان دیگر نوبت رسید به پاستور. پاستور نتیجه تحقیقاتش را به این صورت آغاز کرد :

«طبق آزمایش های من بخشی از سیال مورد آزمایش را در یک ظرفی می ریزیم که یک دهانه بلندی دارد و این دهانه هیچ خمیدگی ندارد سپس آن را می جوشانیم و می گذاریم سرد بشود.پس از چند روز کپک می زند. با جوشاندن سیال میکروبهای موجود در ظرف و سیال داخل آن از بین می رود ولی باز ارتباط بین هوا و سیال بر قرار است به همین دلیل در این سیال دگرش ایجاد می شود.

حال اگر همین آزمایش را با تغییر ظرف انجام دهیم یعنی بجای آن ظرف از ظرفی که دهانه ای با چند خمیدگی به طور زیگزاگ داشته و خود لوله افقی باشد استفاده کنیم و دریچه ورودی را باز بگذاریم و بجوشانیم تا میکروبهای موجود در آن از بین برود و پس از آن بگذاریم سرد بشود این سیال دگرش نمی کند. نه فقط پس از دو روز، یکماه، یکسال، سه سال، حتی چهار سال بعد نیز خالص خواهد ماند.»

با این آزمایش دریافته اند به هیچ دلیلی نمی توان ادعا کرد که موجود زنده ای بدون نیاز به موجود دیگری مشابه خود می توان بوجود آید و نظریه خلق الساعه باطل شد.

 

 

 

 

 

پایه‌گذاری علم ایزومرها

پاستور در پاریس به تحصیل شیمی پرداخت. وی به پژوهش در مورد باقی‌مانده‌های سفت موجود در بشکه‌های شراب پرداخت. این باقیمانده‌ها حاوی تارتاریک اسید و پاراتارتاریک اسید بودند و با وجود‍‍‍‍ داشتن ساختارهای شیمیایی مشابه یک نوع کریستال، نور پولاریزه را می‌چرخاند ولی دیگری خیر. پاستور دریافت که این ترکیبات شیمیایی تصاویر آینه‌ای یکدیگرند و بدین گونه علم ایزومرها و استروشیمی را بنا نهاد.

 

 

تخمیر و نظریه‌ جرم (germ)

اما مورد دیگری که پاستور روی آن کار کرد، علت تند و بدمزه شدن آبجو در برخی موارد بود. وی نمونه‌های تازه و فاسد شده را زیر میکروسکوپ بررسی کرد و متوجه گشت که آبجوی تازه حاوی اجسام گرد میکروسکوپی (مخمر) ولی آبجوی فاسد حاوی اجسام میله‌ای شکل و دراز است، که او آنها را «ویبریون» نامید. پاستور از این مشاهدات به این نتیجه رسید که تخمیر به صورت فعال توسط میکروب‌ها یا «نمرویان حیوانی» آغاز می‌شود و یک واکنش شیمیایی فاقد حیات نیست.

این مشاهده و استنتاج چشمی باعث شد، پاستور تخمیر را به فساد زخم مرتبط سازد. به عقیده او جرم ‌ها عامل زخم‌ های چرکی، سوختگی‌های چرکی و تب ‌های کشنده بودند که این نظریه با پنداشت عمومی آن زمان یعنی «تولید خود به خود» در مغایرت بود. پاستور این گونه استدلال نمود که میکروب‌ها که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، از طریق هوا و دیگر اشیای آلوده منتقل می‌شوند و خود به ‌خود پدیدار نمی‌شوند. وی در یک سخنرانی در آکادمی طب فرانسه ابراز داشت: «اگر من افتخار جراح بودن را داشتم، نه تنها صرفا از وسایل کاملا تمیز استفاده می‌کردم، بلکه دست‌های خود را نیز با بیشترین دقت ممکن می‌شستم». او اتوکلاو را ابداع کرد که میکروب‌های موجود در گاز و وسایل جراحی را می‌کشت و این کار متعاقبا باعث شد که جوزف لیستر، جراح انگلیسی، پایه‌گذار استریلیزاسیون و روش‌های ضدعفونی در اتاق‌های عمل، اتاق‌های زایمان و بخش‌ها گردد.

 

 

پاستوریزاسیون

یکی از بزرگ‌ترین هدایای پاستور به بشریت فرآیندی است که نام پاستور را نیز در بردارد: پاستوریزاسیون. وی در آزمایشگاه کوچک و شلوغ خود کشف کرد که در صورتی که شراب به آرامی گرم شود طعم خود را حفظ خواهد کرد در حالی که میکروب‌های موجود در آن کشته خواهند شد. درواقع هر لیوان شیر پاستوریزه تازه‌ای که هر روز نوش جان می‌کنیم، یادگار پاستور است.

 

 

واکسیناسیون

پاستور که از واکسن ادوارد جنر بر ضد آبله در یک قرن قبل از خود آگاه بود، تجربیات او را بسط داد تا واکسنی بر ضد سیاه‌زخم ابداع کند؛ بیماری که به مشکلی جدی برای دامداران تبدیل شده بود. پیشتر از اینها روبرت کخ، دانشمند آلمانی، باسیل سیاه‌زخم را در سال 1838 ایزوله کرده بود و توانسته بود این میکروب را به صورت خاص کشت دهد و مجددا به حیوانات تلقیح و بیماری سیاه‌زخم را ایجاد کند. پاستور این تجربیات را تایید کرد و نشان داد که ضعیف کردن کشت‌های باکتریایی با مواد شیمیایی و مواجهه با هوا، قدرت بیماری‌زایی (ویرولانس) باکتری را کاهش می‌دهد. در گوسفندان تلقیح شده با این کشت‌های تضعیف شده تنها یک بیماری خفیف ایجاد گشت و آنها پس از بهبودی نسبت به سیاه ‌زخم مقاوم شدند. واکسیناسیون گسترده گوسفندان و گاوها باعث کاهش میزان مرگ آنها از 9 به 6/0 شد و پاستور به خاطر این کار خود، نشان افتخار فرانسه را گرفت. پس از آن نوبت به هاری رسید. پاستور فکر کرد که بافت مغز حیوانات هار حاوی عامل مولد هاری است و با خشک کردن این بافت به مدت زمان‌های مختلف توانست ماده تضعیف ‌شده‌ای ایجاد کند که از سگ‌های مواجهه یافته با هاری محافظت می‌کرد. او اولین بار در سال 1885 با تجویز مجموعه‌ای از واکسیناسیون‌ها به پسری که مورد حمله یک سگ‌ هار قرار گرفته بود،‌ توانست جان یک انسان در معرض خطر ابتلا به هاری را نجات دهد.

ترجمه و تلخیص: دکتر دامون غضنفری املشی

/ 5 نظر / 88 بازدید
لریا

خوب بود

لریا

[دست]

مریم

عالی بود

می پسندم

نگین

عالیییییییییییییییییییییییییییییییییی.............[دست]