3. La biochimica, 1900-1918

 

 

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Dedico un'intera sezione separata alla biochimica negli anni 1900-1918 per sottolineare il periodo non fu solo quello dell'intervento massiccio della fisica nel mondo del discontinuo microscopico, che fino ad allora era stato dominio esclusivo della chimica. Affiorano infatti nuove funzioni fisiologiche e, in modo correlato, nuovi oggetti molecolari.

In effetti la biochimica del ‘900 ha origine da tre campi di ricerca in buona parte disgiunti. Per primi sono caratterizzati gli enzimi, come agenti del metabolismo cellulare. La scoperta dell'azione catalitica della zimasi, dovuta a Eduard Büchner risale al 1897 (lo stesso anno della 'scoperta' dell'elettrone). L'esperienza fattualmente semplice di Büchner dimostrò che era possibile ottenere una fermentazione alcolica in un ambiente privo di cellule, quindi a-biotico. L'ubiquità dell'azione enzimatica divenne presto evidente, anche se la natura molecolare degli enzimi rimase per molti anni misteriosa. Non necessita di commenti la relazione 'natale' fra enzimi e reattività.

Un’interazione complessa all'interno della medicina, fra pratica terapeutica e indagine patologica, porta a definire gli ormoni. La spinta più forte allo studio degli estratti delle ghiandole a secrezione interne venne dalle esperienze (anche su se stesso) di Charles Brown-Séquard sull'azione di 'ringiovanimento' degli estratti di testicoli di tori (nel 1889, Brown-Séquard aveva 72 anni). Nello stesso anno i tedeschi O. Minkowski e J. von Mering scoprirono il rapporto fra la mal-funzione del pancreas e il diabete. Nel 1894, da parte di Sharpey-Schaffer e Oliver fu provata per l'adrenalina (il nome è successivo) l'azione fisiologica di aumentare la pressione sanguigna. Nel 1901 il chimico giapponese Jokichi Takamine isolò il principio attivo dagli estratti surrenalici. La determinazione della struttura e la sintesi seguì negli anni 1904-1905. Il concetto di ormone fu definito da Ernest Startling nel 1905.

La scoperta delle vitamine è un'altra pagina straordinaria dell'efficacia del pensiero chimico in campo medico. L'aspetto straordinario è dato dal fatto che l'azione di queste sostanze viene individuata in absentia. All'inizio della storia vi sono le osservazioni di un medico olandese, Christiaan Eijkman, che nel 1897 lavorava nell'attuale Indonesia (allora colonia) è riuscì a collegare una grave forma di polinevrite, chiamata beri-beri, all'alimentazione basata su riso brillato. Le successive ricerche rivolte a caratterizzare la sostanza che mancava nella dieta a base di riso brillato furono in qualche modo inconsistenti, ma altre evidenze si accumularono nei confronti di particolari e sconosciute sostanze presenti in vari alimenti (per il latte arriviamo al 1905). Nel 1912, in contributi diversi, l'inglese Gowland Hopkins e il polacco Casimir Funk descrivono compiutamente le malattie derivate da deficienze alimentari, e Funk, che lavorava in Inghilterra, propone il termine vitamin. Così epidemiologia e chimica affrontarono congiuntamente il problema di gravi patologie, quali il rachitismo  e lo scorbuto, e giunsero a scoprire le vitamine.

         Assumiamo come significative tre delle date citate, 1897 per gli enzimi, 1905 per gli ormoni, 1912 per le vitamine, vediamo come tra la fine dell'800 e l'inizio del '900 si concretano per i biochimici i termini di un ampio programma di ricerca, i cui primi risultati scientifici (ed economici) saranno ottenuti nel periodo immediatamente successivo.

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