Ugy a növény, mint az állat világban, az élő lények testének anyagaiban a fehérje vegyülete ját szák a legfontosabb szerepet. A fehérjék az állatok és az ember nélkülözhetetlen tápszerei közé tartoznak és az állati test szilárd anyaga, a zsirtól és a szervetlen vegyületektől eltekintve, úgyszólván fehérjékből áll. A fehérjék élettani jelentősége az organikus vegytan és az orvostudomány buvárait egyaránt arra ösztönözték, hogy ezeknek a különös és igen komplikált vegyületeknek a szerkezetébe hatoljanak. De egészen az utóbbi évtizedekig e ku tatások eredménye igen csekély volt. Amig a szénhydrátok (zsírok, sőt számos ezeknél komplikáltabb szerves vegyület) mesterséges előállítása sikerült, addig mindmáig nem sikerült a kémiának a fehérje szintézisét létrehozni, sőt odáig sem jutott el, hogy pontos szerkezeti képletét meg állapítsa. Minthogy a fehérjék az élővilág épületkövei, sokakat vitt ez abba a tévedésbe, hogy a tudomány ez irányú erőfeszítései bizonyos transcendens vitális erőn törnek meg. Néhány évtizede azonban az elért kis eredmények is világítottak anynyira a fehérjék titkába, hogy jogosult volt az állítás, hogy a fehérje szerkezetének a megállapítása, sőt az elemi szintézise a tudomány lehetséges feladatai közé tartozik, jól lehet részben technikai, részben elméleti eszközei egyelőre nem elégségesek ahhoz, hogy ezt a feladatot a közeljövőben megoldják.

Igen rövid ideje azonban szenzációs fordulat állott be a fehérjekutatás történetében. Egy nemrégen történt felfedezés által a kémia e komplikált vegyületek szerkezetéhez váratlanul igen közel jutott.

A fehérjék vizsgálatát – eltekintve igen bonyolult szerkezetüktől – még a tulajdonságaik ii megnehezítik. Nem kristályosíthatók, egyetlen egy sem desztillálható. Igen szük hőmérsékleti határok között fordulnak csak elő, e határokon túl rögtön fölbomlanak. Az izolációjuk igen nehéz, sok közülük úgyszólván csak árnyalatbeli különbségeket mutat, úgy hogy az egymástól való elválasztás igen nehéz. Ennek ellenére élettani vonatkozásaik, rendeltetésük között óriási különbségek vannak. A klasszikus kémia eszközei így alkalmatlanok voltak bizonyos fehérjeféleségek azonosítására, ami pedig az orvostudomány szempontjából döntő jelentőségü lett volna. A diagnosztika és a therápia legfontosabb problémái épen a fehérje kémiával függnek össze.

Nagyjában a következő csoportokat szokták megkülönböztetni a fehérje vegyületek között:

1.  Tulajdonképeni vagy nativ fehérjefélék, amelyeket Protein-eknek neveznek. Ilyenek a tojásfehérje, szérumfehérje, tejfehérje, izomfehérje, a sajtfehérje, stb. Beosztják ezeket még a következő alcsoportokra is: Albuminok, Globulinok, Nucleoalbuminok és u. n. Koaguláló fehérjék.

2.  A natív fehérjék transzformációs termékei: sz Acidalbumin, vagy Syntonin, az Albumosek és a Peptonok.

3.  A Proteidek, amelyeket fehérjékké és más organikus anyagokká lehet fölbontani.

Az Albuminoidok, fehérjeszerű, de a többiektől lényegesen különböző anyagok. A tulajdonképeni fehérjék átlagos elemi összetétele a következő: szén 50–55%, hydrogen 6´5–7´3%, nitrogen 15–17´6%, oxygen 19– 24%, kén 0´3–24%.

Azt már régen tudták, hogy a fehérjék rothadása ammoniához, kénhydrogenhez, vajsavas, valeriánsavas vegyületekhez s még egy egész sereg vegyülethez vezet. A fehérjék száraz desztillációja egy fekete olajszerü folyadékot adott, amely nitrogenbázisok egy egész sokaságán kivül kéksavat (cyanhydrogensav), kénhydrogent, szénsavat, vizet, bensolt és sok más egyéb vegyületet tartalmazott. Az oxydáció viszont kéksavat adott. Mindez azt bizonyította, hogy a fehérje összetétele nagyon bonyolult lehet, ha a bomlástermékek sokaságát és szerkezetét tekintjük. Lényegében véve ezek a durva fölbontások a fehérje szerkezetébe alig engedtek bepillantást, már azért sem, mert a bomlási termékek főtömege sok esetben definiálhatatlan amorf, ismeretlen keverékkomplexum volt, amelynek részeit identifikálni nem lehetett.

Schützenberger és Fischer Emil nagyszerű kutatásainak sikerült végre néhány évtizeddel ezelőtt a fehérje szerkezetre az első fényt vetni. Ha Barytvizzel hevítik a fehérjéket, akkor egy sorozat már jól ismert, egyébként eléggé összetett vegyületet lehet kapni, amelyeket a vegytan a legujabb időkig a fehérjék elsőrendü, közvetlen alapköveinek tartott. Ezt a feltevést számos körülmény látszott megerősíteni. Igy a fehérjéket nemcsak a Barytviz és egyéb hasonló kémiai anyagok építik le az említett módon, hanem egy olyan fermentum is, amely az ember és az emlős állatok bél-csatornarendszerében, mint a pancreas, a hasnyálmirigy egyik járulékos attributuma jelen van. Ez a fermentum a Trypsin szintén hydrolysisbe viszi a fehérjéket és a lebontás eredménye teljesen azonos sorozat azzal a vegyületsorral, amelyet a Schützenberger és Fischer fermentáció helyett tisztán kémiai uton megkaptak. Ezek a vegyületcsoportok u.n.: aminósavakból állanak. A sósavval, kénsavval, Barytvizzel és a Trypsínnel elért hydrolytikus lebontás eredményének azonossága, továbbá az a körülmény, hogy a Trypsin élettani rendeltetése a béltraktusban kétségen felül áll, könynyen impresszionálhatták az organikus és az élettani vegytan munkásait, hogy a kérdéses aminosavsort tekintsék a fehérje épületköveinek. Mi som természetesebb, minthogy kialakult az az általános felfogás, hogy a Trypsin szisztematikusan ugyanazt a feladatot végzi el a fehérjével az állati és emberi szervezetben, amit a Barytviz az autoclavban, vagy amit akár a sósav, vagy a 25%-os kénsav ilyen természetű hatása kivált. Az élettani vegytan számos kiváló reprezentánsa, így Abderhalden is, magáévá tette az állati anyagcsereforgalmat illetőleg azt a fölfogást, hogy a szervezet a, fehérjéket ez utóbbi épületköveivé, az aminosavakká leépíti és a megfelelőkből alkotja saját anyagát. Ezt a folyamatot nevezték az állati asszimilációnak, amelynek – állítólag – a bélfalakban kellene lefolyni. Míg a növényi asszimiláció a szervetlen anyagokból szervest szintétizál, az állati asszimiláció lényegében az, hogy szerves anyagokat saját szervezetének megfelelő anyagokká hasonit át. Az orvostudomány, az élettan is úgy fogta fel ezt a mindenesetre igen komplikált folyamatot, hogy ez az előbb jelzett Schützenberger - Fischer-Abderhaldeni fölfogással ténylegesen összefér. A vegytan pedig úgy tanította, hogy a fehérje alapkövei ezek az aminosavak, sőt szintétikusan elő is állított több aminosavból álló vegyületet, ú.n. polypeptideket, amelyek a természetes peptonokkal bizonyos analogiákat is mutattak. Nagyon hosszú láncokat ugyan nem. sikerült előállítani, de például már nyolc aminosavból álló octapeptideket is ismertek. A kémia az aminosavtagok halmozásával, a láncok hosszának növelésével gondolta a fehérje elemi szintéziséhez vezető útat elérni. Tekintve azonban, hogy a kérdéses aminosavak száma már önmagában is elég nagy, az összes permutációktól függő lehetséges isomeriák száma meghaladja a 2´3 trilliót, ha, amint Fischer gondolja, a fehérjék átlagban 20 tagból álló polypeptidek. Ennélfogva az isomeriák száma fantasztikus és ha az organikus vegytan klasszikus módszerei maradék nélkül be is válnának a fehérje szintézisben, ugyancsak nehéz dolog volna a keresett fehérje alakokra kísérletileg ráhibázni. Ha a polypeptidelmélet fanatikusai kétségtelennek is tartották, hogy a fehérjék aminosavláncok és lezártnak is deklarálták az ismereteinket az állati táplálkozás emez etappejára vonatkozó fázisában, lelkesedésük és optimizmusuk megcsappanhatott az isomeriák e labyrinthja előtt.

A Schützenberger-Fischer-Abderhalden, vagyis az általánosan elfogadott felfogással szemben fizikokémiai részről a kifogások egész sorozata emelhető. Eltekintve attól, hogy akár a Trypsinlebontás, akár a Barythydrolysis sohasem adott többet, mint 70%-ot az állítólagos épületkövekből, (gyakran sokkal kevesebbet) és a maradék ismeretlen komplex maradt, számos más érv merült föl a kérdéses elmélet mindenhatóságával szemben. Az aminosavak semmiesetre sem tápszerek, bár az orvosi tudomány számos sántító magyarázattal igyekezett azt a hézagot pótolni, hogy aminosavakkal, a fehérje épületköveivel, miért nem sikerül az állatok táplálása. Bizonyos fizikókémiai elgondolások oda vezetnek, hogy a fehérjék energiatartalma kolosszális és hogy ez nem pusztán az atomok nagy halmazatával, de a speciális szerkezettel is összefügg és így semmiesetre sem lehetnek crystalloid aminosavak a fehérjék tényleges alkatrészei. A fehérje molekulasúlyát meghatározni nem igen lehetett, 10.000 és 50.000 között becsülték a gyakran 300 atomot tartalmazó vegyület molekulasúlyát. Hogy a fehérjéket kémice bizonyos aminosavreakciókkal mutatták ki néha, nem feltétlen bizonyító erejű az aminosavak formáló szerepe mellett, mert minden ilyen reakció egyidejüleg előbb transzformációs produktumokat hozott létre. Az igazság az, hogy a fehérjéknek tulajdonképeni kémiai értelemben vett reakciói nincsenek, viszont igen jellemző fizikokémiai reakciói vannak; amelyeket egészen más kémiai szerkezetű kolloidális testekkel mutatnak analogiát. Még orvosi körökben is észrevették, hogy a kolloidtherapiában a fehérjék és a fémek néha hasonló szerepet játszanak az egészen eltérő atomtartalom dacára is. A fehérje egyesek szerint nem is olyan homogen test, mint egy aminosav, hanem quasi szervezeti szerves szerkezet, szinte átmenet az anyag és az élet között. Ami egyáltalában nem jelenti bárminemű vitális erő misztériumában való hitet; csak arról van szó, hogy a régi organikus kémia hihetetlen eredményei ellenére is, e kérdésnél erőtlenebb, mint a fizikai kémia, amelytől a probléma végleges tisztázása inkább várható.

Mindeme kétségek dacára is tartotta magát úgy a kémiában, mint az élettanban Fischer és Abderhalden fölfogása. Részben, mert kétségtelen pozitiv eredmények alapján jött létre, bár a fehérje szerkezet helyes megállapításától, pláne a szintézis jogos reményétől távol állott, részben pedig mert jobb nem volt.

A dolgok ilyen állása mellett a szenzáció erejével hat az a hír, hogy Huppert Oscar bécsi származásu prágai kémikus beható kísérlet; munkái eredményeképen a fehérjék szerkezetére új elméletet állít fel, amely ellenmondásban van az eddig hivatalosan elfogadott fehérjeelmélettel. Mivel ez pozitív eredmények alapján történt a szó legszorosabb értelmében mérföldmutató a kémia történetében. Sokan érezték, állították, hogy a Fischer-féle fehérje elmélet téves, vagy legalább is nem maradék nélkül érvényes, sokan kételkedtek az állati asszimiláció immáron szokványos tudományos magyarázatában, de Huppertnek sikerült e negatívumokon túl a fehérje szerkezetébe olyan mértékben bele hatolni, hogy megállapítása a század egyik legnagyobb felfedezésének számíthat. Egy gelatinból (Kollagentermék) nyerhető kéntartalmú festékanyagból kiindulva olyan kísérleti sorozatta bukkant, amely arra a kétségkívüli megállapításra vezetett, hogy

az a feltevés, hogy a fehérjék épületkövei aminosavak lennének, teljesen helytelen és hogy ezek az anyagok csak a fehérje bomlásánál mint transzformációs termékek jelentkeznek.

Ezzel pedig megdőlt nemcsak az aminosav, illetőleg a polypeptidelmélet, amely az egyébként érdemdús Fiacher Emiltől származott, hanem mindaz, amit az élettani kémia ezzel vonatkozásban az állati asszimilációról tanított.

Huppert megmutatja, hogy a fehérje tényleges elsődleges formánsai sokkal magasabbrendű molekula-csoportok, quasi hatoldalú tornyok (szóval ilyen alakú stereokémiai elrendeződések), amelyeknek mindegyike hat oszlopból áll. Ezekre az oszlopokra egyenként két-két szénatom és egy-egy nitrogenatom jellemző és az egész rendszer így hordozza azokat az atomokat, amelyekből a fehérje föl van építve.

Ezek a „tornyok” volnának tehát a fehérje alkotó formálisai, quasi szerkezeti elemei. Az atomtornyok szétesése vezet az ismert bomlástermékekhez, amelyeket ezelőtt a fehérjék elsőrendű közvetlen alapköveinek tartottak. Ezek a bomlástermékek az említett albumozek, peptonok, peptidek, aminosavak, sőt szénhydrátok (cukrok), húgyanyag, húgysav, purinok, stb. Mindebből látható, hogy a fehérjéknek a tényleges formálisain túli leépítése inkább az állati disszimiláció, mint az asszimiláció területére esik. Valószínű, hogy Huppert eredményeinek élettani és orvostudományi szempontból rövidesen jelentősége lesz. Kémiai szempontból nagy lépés történt és most már fokozottabb lehet a remény, hogy valaha a fehérje elemi szintézise, ez az elméleti, gyakorlati, világgazdasági szempontból forradalmi jelentőségű emberi test megvalósúl.

Fölmerül az a kérdés, vajjon ezek az „atomtornyok” a fehérje tényleges formálói, az organizmus architektonikus alapkövei, kolloidális természetüek-e, mint maguk a fehérjék, vagy kristalloid jellegüek már, mint a bomlástermékekké degradált aminosavak. Az első esetben igazolást nyer az a fölfogás, hogy a fehérje szerkezet nem annyira egységes homogen molekulának, mint quasi egy miniatür molekulatársadalomnak felelne meg, amelynek kötött energiája még mindig nyilt kérdés marad, ha a kémiai szerkezet problémája immáron tisztázódott is.

Az eddigi szakközlemények még nem terjednek annyira, hogy az új fehérje elmélet erre vonatkozó álláspontjáról fölvilágosítást adhassunk. Bizonyos azonban az, hogy azt a problémát, amit Fischer, Schützenberger vetettek fel, tiszta kémisi szempontból először Huppert oldotta meg kísérletileg és az aminosavak, mint a fehérjék formáló épületkövei, alighanem végleg lekerülnek a napirendről.

Kulturtörténelmileg a Huppert-féle felfedezés úgy könyvelhető el, hogy egyszerre mért csapást a vitalitásba, vetett hit miszticizmusára és arra az – egyébként nßgyszerű útját megjárta – kutatási módszerre, amelynek eredete a primitiv biologizmusban gyökeredzett. Ha a Huppert-féle hatoszlopú atomtornyok a fehérjék elsődleges anyagi formálói, a feladat további rsze alighanem kizárólag a fizikó-kémia területére esik és ezzel együtt meg fog történni a produktiv mennyiségi módszerek győzelmes bevonulása a biokémiába is, hasonló módon, amint ez a fizika területén már megtörtént, A fehérje fölépítésével pedig le fog épülni a biologizmus költészete, amely az utóbbi időben annyira graszszált a Világnézetekben. (Nagyvárad)