法國生理學(xué)家馬讓迪是探索生命中最重要的不可分離物質(zhì)的第一人,。他對(duì)營養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力來自于拿破侖戰(zhàn)爭后法國社會(huì)恐慌的食物短缺。
1815年,,馬讓迪被任命為明膠委員會(huì)的主席,。該委員會(huì)由一些著名學(xué)者組成,,負(fù)責(zé)研究明膠———該物質(zhì)可從動(dòng)物骨頭和皮膚上大量獲得———能否當(dāng)作食物。馬讓迪用缺乏蛋白質(zhì)的飲食(糖,、橄欖油和水)喂狗,,狗群明顯死于饑餓。當(dāng)他在它們的飲食里加進(jìn)明膠后,,它們進(jìn)食得要好些,,而其他的蛋白質(zhì)(所謂的“白木質(zhì)”物質(zhì))食物可以讓動(dòng)物們保命。這證明蛋白質(zhì)可用于維持生命,。馬讓迪還發(fā)現(xiàn),,單靠蛋白質(zhì)也是不夠的。他的狗即使快餓死了也不吃蛋白,,但它們會(huì)勉強(qiáng)吃血纖維,,盡管這并不能使它們逃脫死亡。那些食用明膠和骨頭的狗維持了健康,。1841年的馬讓迪委員會(huì)的報(bào)告總結(jié)說,,血和骨髓脂是維持生命的最重要元素。
隨著19世紀(jì)的發(fā)展,,越來越多的化學(xué)家對(duì)生理學(xué)產(chǎn)生了興趣,,同時(shí)生理學(xué)家也意識(shí)到化學(xué)的需要,。這種遭遇最終產(chǎn)生了新的生物化學(xué),或者如那時(shí)所稱的生理化學(xué),。特別在德國,,生理研究人員和純粹的有機(jī)化學(xué)之間局勢相當(dāng)緊張。
德國一流生理學(xué)家在他的時(shí)代就預(yù)言了生理學(xué)轉(zhuǎn)向化學(xué)的趨勢,。1801年,,鞋匠的兒子米勒出生在柯布爾茲,他研究醫(yī)學(xué),,在1830年當(dāng)上波恩大學(xué)生理學(xué)的主席,,3年后又登上事業(yè)的頂峰,成為解剖學(xué)教授和生理學(xué)家,。在那里,,他工作得非常出色,,他撰寫的教科書支配該領(lǐng)域達(dá)10年之久,。人類生物學(xué)里有少數(shù)幾個(gè)方面他沒有涉足,但他對(duì)神經(jīng)功能的研究給他帶來巨大的聲譽(yù),。
米勒在其手冊(cè)里宣稱,,營養(yǎng)并不是一門顯微鏡觀察的課程,它在本質(zhì)上屬于化學(xué),。米勒是一名技藝高超的解剖學(xué)者,,他用顯微鏡找尋血管上的孔眼以此確定是否有營養(yǎng)物質(zhì)從血液里流失,一無所獲后,,他下結(jié)論道,,食物在進(jìn)入血管的時(shí)候一定已經(jīng)轉(zhuǎn)化成可溶的狀態(tài)。由此,,他推斷只有這樣食物才可能穿過細(xì)小的毛孔到達(dá)需要它們的地方,。在消化過程中,可溶性元素特別針對(duì)的是許多種組織,,它們可以在那里得到補(bǔ)充,。顯而易見,這些反應(yīng)都是以化學(xué)方式發(fā)生的,,米勒對(duì)此無法確定界線,。
米勒尊敬的同胞李比希最早開始了與化學(xué)營養(yǎng)學(xué)的搏斗。李比希是一位巨人,,他在Giessen鎮(zhèn)一所化學(xué)學(xué)校向全世界輸送了整一代著名的化學(xué)家,。李比希是一位學(xué)術(shù)將軍,他指揮著一支由研究學(xué)生和訪問人員組成的軍隊(duì),。學(xué)生們被要求奮發(fā)學(xué)習(xí),,同時(shí)李比希也找到了這樣一個(gè)理想的場所來鼓動(dòng)他們:“我們從日光工作到夜光,,”他寫道,“Giessen鎮(zhèn)沒有發(fā)呆和娛樂,。”
李比希是一個(gè)性格復(fù)雜的人,,自負(fù)且傲慢,他經(jīng)常卷入歷時(shí)漫長的爭議之中,。但他同時(shí)也是一個(gè)有思想,,對(duì)學(xué)生慷慨大方的人。他允許他的學(xué)生將經(jīng)他輔導(dǎo)過的論文單署學(xué)生名字進(jìn)行發(fā)表,,他把此變成一種習(xí)慣,,雖然這在當(dāng)時(shí)并不常見。他告訴他的朋友:“如果這是一篇好的論文,,那么部分榮譽(yù)就會(huì)歸到我的頭上,,同時(shí)我也不需要為論文里面的錯(cuò)誤做辯護(hù)。”他的這一舉動(dòng)讓弟子們深深感念他的個(gè)人魅力,,同時(shí)也把大多數(shù)的榮譽(yù)奉獻(xiàn)給了他,。
李比希與他成群的助手們?cè)谒剿鞯念I(lǐng)域創(chuàng)造了許多高峰,他被普遍認(rèn)為是化學(xué)界獨(dú)一無二的權(quán)威,。但是隨著時(shí)間的推移,,李比希開始增大對(duì)反對(duì)意見的駁斥力度,并且用威脅性語言攻擊挖苦該意見的擁護(hù)人,。這使他進(jìn)入一系列長時(shí)間的,,經(jīng)常威嚴(yán)掃地的爭斗中。同時(shí),,李比希并不是那種很少犯錯(cuò)誤的人,,但他拒絕考慮這種可能性。
1840年,,李比希將他的生物生長和腐爛的化學(xué)周期理論發(fā)表成書,,題名為《有機(jī)化學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)和生理學(xué)的應(yīng)用》。二年后,,第二本著作面世,,此次書名為《動(dòng)物化學(xué)》,這是對(duì)變化中的化學(xué)的第一次總括,。李比希的基于實(shí)驗(yàn)室精確分析得出的理論體系在這兩本書里得到詳盡闡述,,特別是他對(duì)自然分子、碳,、氫,、氧和氮主要構(gòu)成的評(píng)價(jià)。他和他的學(xué)生還研究了脂肪,,他們使用的許多靈感都來自于荷蘭化學(xué)家茂德,。
李比希改進(jìn)了茂德的分析技術(shù),,但并不反對(duì)其結(jié)論,即動(dòng)物將它從植物處獲得的蛋白質(zhì)導(dǎo)出時(shí),,蛋白質(zhì)沒有發(fā)生化學(xué)變化,;另外,糖分也是直接來自植物,。他同時(shí)認(rèn)為,,脂肪并不是動(dòng)物組織的構(gòu)成部分,只是通過氧化成為能量的來源,。碳被呼出以后成為二氧化碳,,還有一些留在肝臟內(nèi)分泌產(chǎn)生膽汁,已備需要高能量時(shí)可以流通,。因紐特人需要產(chǎn)生更多的熱量,,因此他們主要靠脂肪生存。而南美洲彭巴斯大草原的高楚人,,精瘦強(qiáng)壯,,通常需要?jiǎng)又参锢锖奈镔|(zhì)來恢復(fù)補(bǔ)充他們的肌肉。牛肉被認(rèn)為是肌肉蛋白質(zhì)的至尊來源,。肌肉的物質(zhì)主要通過汗水和淚水消耗掉,,最后成為氮水物質(zhì)———尿素,;因此,,小便里尿素的含量反映了肌肉的工作程度。1840年,,李比希聯(lián)系了他的贊助人———一位大公,,得到他的允許后對(duì)他的保鏢們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。一個(gè)月里,,李比希對(duì)855名壯漢的碳攝入和排出作了記錄,。然后他對(duì)前后兩種碳的重量作了比較,但不幸的是,,由于二氧化碳的逃逸,,他無法計(jì)算它們。雖然李比希對(duì)能量平衡的推斷缺乏實(shí)驗(yàn)支持,,但他從來都不缺乏自信,。