Артур Гарден

Артур Гарден родился в Манчестере (Англия) 12 октября 1865 г. в семье коммерсанта Альберта Тейса Гардена и Элизы Макэлистер Пэслей. У супругов Гарден был единственный сын и несколько дочерей. Дети воспитывались в строгих аскетических правилах - культивировалось полное отречение от всяческих развлечений, а традиционное английское рождество расценивалось как недостойное благовоспитанного англичанина празднество. В 7 лет Артур был определен в частную школу и после 4-х лет обучения - в Тотнемхолл-колледж (графство Стаффордшир), в котором он проучился до 17 лет. В январе 1882 г. Гарден поступил в Оуэнский колледж в Манчестере, где изучал химию под руководством проф. Г.Е.Роско. Уже в 1885 г. Гарден получил первую премию по химии в университете Виктории, а через год ему была присуждена стипендия Дальтона. Его первая работа "Действие тетрахлорида кремния на ароматические амиды" была напечатана в 1886 г. в "Трудах химического общества". Эту тему подсказал ему первый друг и научный куратор Дж. Коэн. Он же немало содействовал тому, что начинающий исследователь с особым упорством стал всесторонне углублять свои химические знания. Год, проведенный в Эрлангене в лаборатории О.Фишера, также не прошел даром. Гарден синтезировал -нитрозонафтиламин, изучил его свойства и был удостоен за это степени доктора философии. По возвращении в Манчестер Гарден получил место сначала младшего, затем старшего лектора и демонстратора при проф. Г. В. Диксоне, ставшем преемником Роско.

Лабораторные исследования и педагогическая нагрузка не помешали Гардену с большой увлеченностью долгие годы заниматься изучением наследия Дальтона. Результатом этой работы явился глубокий анализ формирования принципов атомистической теории Дальтона. Его исторические работы на эту тему публиковались во многих научных журналах. В те же годы Гарден много сил и времени посвятил написанию большого чис" ла учебников, монографий, переизданию уже вышедших трудов по химии. В соавторстве с Роско он составлял учебники по химии для студентов, совместно с Ф. Гарретом написал "Практическую органическую химию", при участии М. Перкина издал  "Органическую химию", готовил к переизданию труд Роско и Шор-леммера  "Методы неорганической химии". Несомненно, что эта литературная и редакторская работа были для него полезной школой, оказавшейся особенно ценной позже в его работе в качестве редактора  "Биохимического журнала" (1912—1937, совместно с В. М. Бэйлиссом).

По-видимому, объем историко-научной работы оказался настолько велик, что за 9 лет (1886—1895) Гардену удалось опубликовать всего лишь две экспериментальные работы. В 1895 г. он совсем покинул научную сферу, уехал из Манчестера и занялся административной деятельностью на посту директора Технического института и одновременно инспектора департамента науки и искусства Южного Кингстона. Однако, к счастью для науки, обе эти миссии не принесли ему удовлетворения, и через 2 года (в 1897 г.) Гарден принял предложение Дж. Лэнта занять должность химика в Дженнеровском институте профилактической медицины в Лондоне, преобразовавшемся затем в знаменитый Листеровский институт. Директором института был тогда А. Макфаден, ставший впоследствии большим другом и помощником Гардена. В институте в тот период было два отдела, занимавшихся химическими исследованиями: химический, которым руководил Гарден, и биохимический, возглавляемый Н. Хедэном и Летсом, после ухода которых из института в 1905 г. оба отдела были объединены в биохимический отдел. С 1907 г. Гарден стал его бессменным руководителем. Даже после официального выхода в отставку в 1930 г. он до последних своих дней не покидал институт, ежедневно в течение 10 лет приходил в свою лабораторию и принимал посильное участие в ее работе. Для Гардена были характерны сдержанность в манерах и речи, педантичность и пунктуальность в поступках, некоторая ортодоксальность мышления и чисто английская склонность к соблюдению традиций. Не склонный без необходимости высказывать свое мнение, он был всегда готов дать совет и оказать помощь тем, кто в них нуждался. Черты педанта и огромная занятость не мешали ему, однако, быть отличным конькобежцем и увлекаться игрой в гольф, любить театр и регулярно посещать музыкальные концерты, быть опытным садоводом. Во время войны 1914 -1918 гг. Гарден записался в добровольный резерв и немало времени уделял военным занятиям. Он женился в 1890 г. на Георгине Сидней Юридж. У супругов не было детей. В 1928 г. жена скончалась, и Гарден до конца жизни остался вдовцом.

Научная деятельность Гардена была сравнительно однопланова - изучение биохимии и энзимологии спиртового брожения. По характеру полученных результатов ее можно разделить на три этапа: изучение общей динамики спиртового брожения, структуры и функций открытой Бухнером зимазы и изучение биохимии спиртового брожения.

Интерес к бактериальному сбраживанию сахара возник у него еще в 1897 г. во время химических исследований питьевой воды. Процесс брожения, вызываемый бактерией E. coli, он изучал путем определения количества углерода в исходных и конечных продуктах брожения. В результате он открыл ряд продуктов бактериального разложения сахара и создал весьма полное представление о динамике процессов сбраживания различных гексоз. Первая работа Гардена на эту тему была опубликована в 1899 г., а в более расширенном виде - в 1901 г. Он сделал вывод о различном структурно-химическом происхождении конечных продуктов различных видов брожения. Лишь позднее стало очевидным, что эти исследования Гардена стали основой последующего разностороннего изучения бактериального метаболизма.

В 1900 г. Гарден (по совету Макфадэна) начал изучение дрожжевого брожения. Со свойственной ему обстоятельностью он, в первую очередь, приступил к изучению динамики бесклеточного дрожжевого брожения. Систематические наблюдения при использовании сырой необработанной зимазы позволили обнаружить, что: 1) дрожжевой сок начинал бродить без добавления сахара, 2) его сбраживающая активность постепенно исчезала. Количественные исследования объясняли эти явления: самозабраживание было обусловлено действием зимазы на гликоген, всегда имеющийся в дрожжевых клетках, а ослабление активности зимазы было связано с действием на нее присутствующих в дрожжевом соке протеолитических ферментов. Это предположение подтверждалось тормозящим действием сыворотки инъецированных дрожжевым соком животных на протео-литические ферменты. Для исследований по измерению объемов выделяющейся СО₂ Гарден привлек В. Юнга, Р. Робинсона и ассистентку химической лаборатории Л. Макфарлэн. В результате этих работ было установлено: 1) зимаза состоит из двух самостоятельных фракций - истинного энзима, термолабильного и нефильтрующегося через желатиновый фильтр, и фильтрующегося низкомолекулярного термостабильного ко-фактора; 2) для осуществления зимазного брожения необходим фосфор, который образует с молекулой углерода фосфорорганическое соединение - гексозодифосфат. Факт его накопления при бесклеточном спиртовом брожении и невозможность идентифицировать его при брожении, вызываемом живыми клетками, Гарден и Юнг объяснили отсутствием функционирования фосфатазы, гидролизующей гексозодифосфат, которая при разрушении дрожжевых клеток также разрушается. Эти данные позволили впервые расшифровать балансовое уравнение спиртового брожения.

В 1914 г. Гарден и Робинсон обнаружили еще один фосфорный эфир сахара - гексозомонофосфат, который, как показал в 1930-е годы О. Мейергоф, является первичным продуктом этерификации, путем последующего фосфорилирования превращающимся в гексозодифосфат. Последний является источником триозофосфатов. Гарден провел также подробное изучение ряда ферментов, катализирующих брожение: карбоксилазы, катала-зы, пероксидазы. Открытие Гарденом коэнзима, роли фосфора в   осуществлении процесса брожения и образования фосфорных эфиров оказалось ключом к последующей расшифровке биохимии углеводного обмена живых организмов.

Решением Нобелевского комитета от 10 декабря 1929 г. Гардену и Г. Эйлеру-Хелпину была присуждена Нобелевская премия за исследования брожения сахара и энзимов, участвующих в этом брожении. В 1909 г. он был избран членом Королевского общества в Лондоне, в 1935 г. был награжден медалью Дэвиса. Университеты Манчестера, Ливерпуля, Афин выразили ему свои наивысшие почести, а Академия Леопольдина избрала его своим членом. В 1936 г. в связи с его уходом с поста редактора "Биохимического журнала", Гардену был присвоен высший английский титул - Sir.

Артур Гарден скончался 17 июня 1940 г. (от прогрессирующего нервного заболевания) в своем доме в Борн-Энд (графство Бэкингемшир).

1. Les Prix Nobel en 1929. Stockholm, 1930.
2. Proc. Roy. Soc., 153, 270 (1936).
3.H.G.Channon, F.G.Hopkins Biochem.J., 32, 769 (1938)
4. Nature, 144, 545 (1938).
5.J.С.G.Ledingham. Nature, 146, 122 (1940).
6. Proc. Roy. Soc., 177, 12 (1940).
7. J. Smedly-Maclean. Biochem. J., 35, 1071 (1941).
8. F. G. Hopkins, С. J. Martin. J. Chem. Soc., 1943, 334.

B. H. ГУТИНА