Folin, Otto

Otto Knut Olof Folin (4. dubna 1867 – 25. října 1934) byl americký chemik švédského původu , který vyvinul různé kvantitativní metody pro analýzu biologických tekutin, včetně metody pro stanovení kreatininu v moči a kolorimetrického krevního testu s použitím kyseliny wolframové . filtráty; jeho výzkum byl důležitým krokem ve formování koncepce metabolismu bílkovin .

Životopis

Dětství

Otto Knut Olof Folin se narodil 4. dubna 1867 ve vesnici Oseda v jižním Švédsku , v historické provincii Småland . Pocházel z rodiny drobných statkářů; zejména jeho prarodiče Maria a Jonas Folinovi vlastnili nemovitost na velmi výhodném místě. Měli osm dětí, včetně dvou synů. Otto byl dítětem mladšího syna Nilse Magnuse, který byl koželuhem v Osedu; nejstarší, Jonas Folin, se stal ministrem. V roce 1850 se Niels Magnus oženil s Evou Ohlsonovou, dcerou malého statkáře, které bylo v té době 16 let. Měli 13 dětí - prvních 12 byli synové, Otto byl nejmladší a poslední byla dcera Gertruda. Velmi mnoho z nich se nedožilo dospělosti: pět synů zemřelo v dětství a tři zemřeli v dospívání. A jen dva získali vzdělání přesahující základní školu – nejstarší Wilhelm, který zemřel v 18 letech, a Otto.

Ačkoli Niels Magnus Folin byl chytrý muž, měl málo pochopení pro management a jeho podnikání nepřinášelo dobrý příjem. Rodina byla v nouzi a o její blaho se musela starat matka Otto Folina Eva. Zúčastnila se tří výročních sezení v Göteborgu , aby si splnila svůj celoživotní sen stát se zdravotní sestrou a absolvovat certifikační kurzy porodní asistence a ošetřovatelství. Děti nechala doma. I přes nelehkou situaci své rodiny se Evě Folinové podařilo získat certifikaci oficiální porodní asistentky a díky této práci našla prostředky, jak rodinu uživit. Přestože byla často mimo domov, protože veškerý čas věnovala práci, Otto si ji pamatoval jako veselou, podnikavou ženu se zdravou životní filozofií. Chlapci žili doma a navštěvovali místní školu, dokud nebyli ve věku 14 let připojeni k luteránské církvi a poté byli posláni do blízkého města jako učni, aby se učili různým řemeslům. Díky úsilí své matky mohl Otto tři roky studovat v domě reverenda Langa, který provozoval soukromou školu pro chlapce. Tam Otto ovládal elementární matematiku a němčinu.

Emigrace do Ameriky, získání vzdělání

V patnácti letech byl Otto poslán do USA ke svým dvěma bratrům a tetě. Žili mezi svými krajany v Minnesotě . Letenku (v roce 1882) mu dal jeho bratr Axel, který žil v Stillwater , pilařském městě na řece Santa Cruz. Zde Otto Folin začal pracovat na boomech a zároveň neopouštěl naději na pokračování ve vzdělávání. Kvůli studiu angličtiny nastoupil Folin na venkovskou školu nedaleko farmy své tety, kde několik let pracoval jako zemědělský dělník . Poté se vrátil do Stillwateru, aby v tomto městě studoval gymnázium a střední školy. Folin dokončil kombinovaný osmiletý kurz o šest let později. Aby si mohl zajistit jídlo a ubytování, našel si práci během školních semestrů. Často pracoval jako noční vrátný v hotelech, aby se mohl v noci učit. Folin trávil léta sklizní nebo na boomech Santa Cruz.

V roce 1888 maturoval na gymnáziu. Na konci toho roku se Folinovi podařilo zajistit práci v Minneapolis , což mu umožnilo navštěvovat University of Minnesota. Promoval v roce 1892 s bakalářským titulem . V listopadu 1890 se stal americkým občanem.

Rané práce

V roce 1892 byl Folin přijat na postgraduální školu nově otevřené University of Chicago . Vybral si chemii jako hlavní a fyziologii jako vedlejší obor. Během prvních let byla celá Folinova energie věnována školení v různých oblastech chemie a příbuzných disciplínách požadovaných od vysokoškolských kandidátů. Přibližně v této době provedl Julius Stieglitz, Folinův supervizor, výzkum určitých molekulárních přeskupení, ke kterým dochází, když organické látky obsahující halogen vázaný na dusík (bromacetamidy) jsou ošetřeny methylátem sodným . V důsledku toho se místo hydroxylaminů očekávaných v tomto případě získají urethany . Hlavním zájmem bylo, že mechanismus reakce nebyl pochopen. Folinův výzkum souvisel právě se studiem produktů této reakce řady takových sloučenin. Jeho poznatky jsou prezentovány v jeho disertační práci "O uretanech" [1] a hovoří o velkém experimentu s organickými drogami, ale nezahrnují jen malé zvážení příslušných mechanismů. Takové opomenutí se vysvětluje skutečností, že v těch letech nebylo možné logicky vysvětlit mechanismus takových reakcí. Teprve po myšlence elektronické komunikace, kterou předložil J. J. Thomson v roce 1897, byl Stieglitz (a Noyes nezávisle) v roce 1901 schopen poskytnout první hodnocení mechanismu, čtyři roky po napsání Folinovy ​​práce. Po dokončení své disertační práce v srpnu 1896, Folin cestoval do Evropy a strávil svůj první rok v laboratoři Olofa Hammerstena na univerzitě v Uppsale . Zde zkoumal vlastnosti a složení produktů hydrolýzy glykoproteinů, mucinů , ze submandibulární žlázy, nazývané také „živočišná guma“. Krátký článek s tímto názvem, publikovaný v Hoppe-Sleir's Zeitschrift v roce 1897, byl prvním příspěvkem k biochemii [2] .

V létě téhož roku pracoval v Salkowského laboratoři v Berlíně, kde se zabýval analytickým problémem stanovení kyseliny močové . Následující roky byly věnovány výzkumu produktu hydrolýzy bílkovin přítomného v " Witte peptonech " v laboratoři Kossel v Marburgu . V Evropě se v Hoppe-Sleir's Zeitschrift [3] [4] [5] okamžitě objevily tři články uvádějící data z těchto laboratorních studií ; a Folin se vrátil do Chicaga, kde v roce 1898 získal titul Ph.D.

V létě 1899, Folin dostal nabídku přijmout místo jako odborný asistent chemie na West Virginia University . Folin také absolvoval roční kurz kvantitativních metod analýzy a další kurz elementární fyziologické chemie.

Práce v McLean Hospital

Na jaře roku 1900 bylo Folinovi nabídnuto nové místo v nemocnici McLean (pro šílence) na předměstí Bostonu . Byl přizván k provedení zařízení a později převzal vedení laboratoře pro fyziologickou chemii. Během prvních měsíců v McLean, když bylo zařízení instalováno, Folin studoval literaturu o metabolismu, chemii moči a obviněních (většinou ve francouzských lékařských časopisech) o přítomnosti toxických látek v moči duševně nemocných pacientů . související s jejich duševním stavem. Prvním provedeným experimentem bylo stanovit pomocí injekce u králíků toxicitu normální moči a moči duševně nemocných, jakož i jejich jednotlivých složek. Patrná toxicita byla pouze u draselných a amonných solí, což byl již známý fakt. Folin byl skeptický k myšlence, že příčinou duševní poruchy mohou být „toxiny“, pravděpodobně spojené s cholinem a dalšími dusíkatými bázemi pocházejícími z nervové tkáně. Folin, který pro to v předběžných experimentech nenašel žádný důkaz, tento přístup opustil.

Místo toho se rozhodl porovnat metabolismus bílkovin normálního člověka a duševně nemocného člověka. K tomu změřil obsah všech produktů vyloučených močí, včetně těch obsahujících dusík. Folin zamýšlel najít normální rozsah změn v distribuci celkového dusíku mezi známé produkty a zbytkovou frakci a poté zvážit možné anomální změny. Aby bylo možné přesně měřit obsah produktů, bylo nutné vyvinout účinnou kvantitativní metodu analýzy.

První roky v McLean byly z velké části věnovány vývoji a dolaďování metod pro stanovení močoviny, amoniaku , kyseliny močové, kreatininu a kreatinu , síranů a kyselosti moči. Folinova první kolorimetrická metoda byla vyvinuta jím pro stanovení kreatininu, používala barevnou reakci mezi kreatininem a kyselinou pikrovou objevenou mnohem dříve než Jaffe. Dávno před tím se již ke stanovení biologických produktů používaly jiné barevné reakce (například Nesslerovo činidlo pro stanovení amonia ve vodných roztocích), ale Folinova metoda pro stanovení kreatininu obsahovala jemnější a přesnější přístroj pro srovnání barev. - Dubosque kolorimetr . Všechny tyto pečlivě navržené byly použity ke studiu metabolismu zdravých lidí a lidí pozorovaných v nemocnicích, z nichž každý byl na stálé stravě známého složení.

Zde ale Folinův výzkum dočasně přerušila jeho nemoc. V červnu 1903 mu Massachusetts General Hospital odstranila nádor z levé příušní žlázy a vyřízla mu lícní nerv. Nádor byl benigní a nedocházelo k recidivám jeho vývoje.

V roce 1904 vyšel ve dvou po sobě jdoucích číslech American Journal of Insanity (nyní American Psychiatric Journal) dlouhý článek [6] o výsledcích experimentů souvisejících se studiem metabolismu. Vědecká komunita ho však nezaznamenala, pravděpodobně pro jeho neatraktivní obsah. Článek obsahoval přehledy literatury, metody s 67 datovými listy a návrhy, že obecná paralýza může souviset s metabolickými poruchami. Takové chladné přijetí vedlo Folina k tomu, že se přestal snažit navázat spojení mezi metabolismem a duševními poruchami.

Pokračoval ale v práci na vývoji metod, které umožňují provádět obecnější fyziologický výzkum – identifikovat vzorce ve fyziologickém vylučování moči. Folin používal pro svůj výzkum různé diety , včetně speciální s nízkým obsahem dusíku. A sám Folin považoval svůj další článek z roku 1905 [7] za jeden z nejlepších. V textech a monogramech je dodnes citován jako „Folinovo klasické dílo“ o principech intermediárního metabolismu.

Folin si všiml, že úroveň metabolismu bílkovin, kterou zkoumal jeho kolega Van Someren, byla asi třetinová oproti úrovni považované za normální, a tato skutečnost ho přivedla ke studiu vlivu nízkoproteinové diety na složení moči u zdravých lidí. Z údajů o používání diet s různým obsahem bílkovin odvodil Folin pravidla, která určují složení moči, a na jejich základě postavil svou teorii metabolismu bílkovin. Jeho data jasně ukazují jasný rozdíl mezi produkty metabolismu, které nezávisí na množství zkonzumovaných bílkovin (kreatinin) a produkty, které tuto závislost mají (močovina). Nazval tento "endogenní" a "exogenní" metabolismus a tento koncept byl brzy přijat vědeckou komunitou a byl hlavním proudem po několik desetiletí.

Práce na Harvardu

Výsledkem Folinových článků bylo nejen rozšíření popularity jeho metody v chemické analýze, ale také jmenování Folina v roce 1907 do funkce asistenta biologické chemie a v roce 1909 do funkce profesora Hamiltona Kuhna na Harvardu .

V roce 1912 se Folin vrátil ke studiu problému metabolismu. Již dříve bylo prokázáno, že bílkoviny z potravy jsou téměř úplně rozloženy ve střevě na aminokyseliny , zatímco konvenční metody nedokázaly detekovat žádné znatelné koncentrace aminokyselin v krevním řečišti. Proto bylo navrženo, že na povrchu střevní sliznice dochází k opačnému procesu – aminokyseliny se v procesu absorpce znovu skládají do proteinů. Folin navrhl jednoduchou a poměrně přesnou metodu pro stanovení nebílkovinného dusíku v krvi, včetně močoviny a všech ostatních sloučenin dusíku s malou molekulovou hmotností (volné aminokyseliny, amonium atd.). Jednalo se o takzvaný rozbor „krev npn“, který byl okamžitě akceptován klinikami k určení selhání ledvin.

Folin touto metodou prokázal, že volné aminokyseliny vznikající při trávení potravy ve střevech jsou přítomny v oběhovém systému, čímž vyvrátil myšlenku, že k syntéze bílkovin dochází na povrchu střevní sliznice. Poté se rozhodl sledovat, co se stane s aminokyselinami po jejich vstřebání do krve ze střev.

Za tímto účelem Folin a Denis zahájili sérii experimentů, jejichž záměrem bylo vysledovat cestu močoviny a některých aminokyselin, které vstříkli zvířatům do tenkého střeva nebo intravenózně. Zhruba ve stejné době prováděl podobné experimenty i D. D. Van Slyke, jen vedly k jiným závěrům. Folin dospěl k závěru, že všechny tkáně absorbují a deaminují aminokyseliny, zatímco Van Slyke na základě svých údajů věřil, že deaminace a přeměna amoniaku vytvořeného z močoviny probíhá převážně v játrech. Tento problém byl vyřešen díky Mannovým pokusům - po odstranění jater zvířata přestala produkovat močovinu . Tento závěr byl později potvrzen objevem enzymatických procesů tvorby močoviny probíhajících v játrech.

Folin také v průběhu těchto experimentů zjistil, že komplexy fosfowolframových a fosfomolybdenových kyselin jsou za určitých podmínek citlivá barvicí činidla s ohledem na řadu látek - fenol , tyrosin , kyselinu močovou, glukózu atd. Dalším objevem bylo, že kyselina wolframová se ukázala jako jednoduché a účinné činidlo pro úplné vysrážení všech krevních proteinů při téměř neutrální kyselosti média bez absorpce neproteinových složek. Tato pozorování vytvořila základ pro systematický krevní test vyvíjený od roku 1920 ve spolupráci s Hsien Wu. Ve filtrátech kyseliny wolframové bylo možné stanovit cukr , nebílkovinný dusík, močovinu, kyselinu močovou, kreatinin a kreatin, aminokyseliny, chloridy a další sloučeniny.

Pozdější roky

Folin také spolupracoval s Metropolitan Life Insurance Company, kde byl spolu s Benedictem jmenován do výboru, který měl vypracovat plán reorganizace biochemické laboratoře společnosti. Docela brzy byl Folin pozván, aby se stal vedoucím této laboratoře. Přes zjevný finanční prospěch ho Folin nepřijal a rozhodl se zůstat na Harvardu. Folin a Benedict se přitom podíleli na řízení laboratoře, dokud se jejím vedoucím v roce 1928 nestal doktor Blaferwick a oběma byl udělen titul „konzultant biochemik“, který Folin nosil až do své smrti.

Folin pokračoval ve zdokonalování svých technik až do své smrti. Jeho poslední práce, předložená Journal of Biological Chemistry 7. června 1934, se jmenovala „Jednoduchá metoda pro přípravu správného činidla pro stanovení kyseliny močové (a některé komentáře)“. [osm]

Na počest výročí jeho jmenování profesorem biologické chemie na Harvardově univerzitě si skupina jeho kolegů v roce 1934 objednala jeho portrét od známého umělce, který měl být vystaven na slavnostní večeři.

Folinova smrt 25. října 1934 na infarkt změnila jejich plány a 25. listopadu se konalo vzpomínkové setkání, na kterém promluvilo několik jeho spolupracovníků. Portrét Pollacka-Ottendorfa byl zobrazen ve stejnou dobu a nyní visí v knihovně Harvardské lékařské fakulty.

Otto Folin je pohřben v rohu New Hampshire, kde měl letní sídlo.

Osobnost

Folin byl skromný, klidný, ale rozhodný muž, tíhnul k optimistickým názorům a úsudkům. Ve svých projevech byl poněkud pomalý a opatrný. Když došlo na otázku rozdílů ve vědeckých názorech, Folin dokázal odložit osobní pocity a promyšleně a pečlivě zhodnotit situaci, vždy se snažil vidět různé stránky problému. Velmi si vážil dobré práce a velkoryse vyjádřil svou vděčnost. Mohl bez váhání kritizovat.

Folin byl oddaným manželem a otcem: vždy si od manželky vzal něco těžkého a v sobotu večer a v neděli ráno pekl chléb pro svou rodinu. K snídani jedl máslové preclíky a pil kávu, kterou vařil stejně jako Kjeldahl .

Folinovou další vášní je golf . Když vstoupil na Harvard a přestěhoval se z Cambridge do Brooklynu, stal se členem golfového klubu Chestnut Hill a brzy se stal gamblerem a docela dobrým gamblerem. Po mnoho let golf udržoval Folina v dobré fyzické kondici.

Rodina

V roce 1899 se Otto Folin oženil s Laurou Churchill Grant, mladou dívkou narozenou v Kanadě, která po absolvování Vassar College vstoupila na University of Chicago jako postgraduální studentka matematiky a ekonomie. Měli tři děti: Joanna (zemřela 1912), Grant, Teresa (vystudovala Johns Hopkins Medical School). Mnoho vnoučat, jedním z nich je také Otto Folin.

Pedagogická činnost

Folin byl dobrý učitel. Hodně času trávil prací se studenty. Folin vzal jednoho studenta nebo skupinu a intenzivně s nimi pracoval a prováděl část výzkumu, který potřebovali k pokračování. Mezi jeho studenty patří George Minot (Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu, 1934), James Batcheller Sumner (Nobelova cena za chemii, 1946), Elliot Proctor Joslin ( výzkumník diabetu ).

Ocenění a vyznamenání

Doktor věd z University of Washington (1915), University of Chicago (1916), doktor medicíny z University of Lund, Švédsko (1918). Člen Národní akademie věd USA od roku 1916, Německé císařské akademie věd od roku 1932, Americké chemické, fyziologické společnosti, Společnosti pro farmakologii a experimentální terapii, Společnosti pro experimentální biologii a medicínu.

Literatura

• RHShryock, Americký lékařský výzkum, NY 1947.
• CDHaagensen, WEBLloyd, Sto let medicíny, NY 1943.
• PA Shaffer, Otto Folin, Biografické paměti, Národní akademie věd, Washington DC, 1952.
• HAChristian, věda, 81; str. 37, 1935; Harvard Alumni Bulletin,9; str. 22, leden 1935.
• RHCittenden, Vývoj fyziologické chemie ve Spojených státech.
• HCTrimble, americký švédský měsíčník, 29, str. 9, září. 1935.

Poznámky

1. ↑ O uretanech. Disertační práce předložená fakultám Umělecko-literárních a přírodovědeckých fakult při kandidatuře na doktora filozofie (katedra chemie). října 1896. Univerzita v Chicagu. Chemical Publishing Company, Easton, Pa., 1897. American Chemical Journal 19:323,1897.
2. ↑ Zur Kenntnis des Sogenannten Thierschen Gummis. Zeit. fyziol. Chem. 23:347, 1897.
3. ↑ Eine Vereinfachung der Hopkins'chen Methode zur Bestimmung der Harnsaure im Harn. Zeit. fyziol. Chem. 24:224.
4. ↑ Hopkins'sche Harnsaure-Bestimmung. Zeit. fyziol. Chem. 25:64.
5. ↑ Ueber die Spaltungsprodukte der Eiweisskorper. Pepton I. Ueber Einige Bestandtheile von Witte. Zeit. fyziol. Chem. 25:152.
6. ↑ (S PA Shafferem a LA Hillem) Některé studie metabolismu. Se zvláštním zřetelem k duševním poruchám. Amer.Jour.Insan. 60:699; tamtéž 61:299.
7. ↑ Metabolismus bílkovin ve vztahu k dietním standardům. Proceedings of the Lake Placid Conference on Home Economics, 1905. 47th Annual Conference, Lake Placid Club, Essex County, New York, 1906, page 101.
8. ↑ Příprava čistého wolframanu sodného pro použití při přípravě správných činidel kyseliny močové. Apartado de la Revista de la Sociedad Argentina de Biology. Supplemento del Volume X, listopad.

Slovníky a encyklopedie	Americká národní biografie
V bibliografických katalozích GND : 118873660 ISNI : 0000 0000 8356 6704 LCCN : n88090556 NTA : 130618101 KNIHA : 0xbddffj1584dmg SUDOC : 123805295 VIAF : 7145857779123021184 WorldCat VIAF : 7145857779123021184