Sto let od úmrtí ruského botanika, fyziologa, biochemika a zakladatele chromatografie

Za zakladatele chromatografie se všeobecně považuje ruský přírodovědec Michail Semjonovič Cvět, kterému se v roce 1903 podařilo rozdělit listové pigmenty. Je proto záhodno, abychom si právě letos po uplynutí 100 let od jeho smrti znovu připomněli osobnost tohoto ruského botanika, fyziologa a biochemika, jeho méně známou životní dráhu a badatelskou práci vedoucí k objevu principu chromatografie. Podrobnější sledování Cvětových přínosů jen dále dotvrzuje jeho výjimečnost a významné postavení v historii vědy.

Dnes se již žáci základní školy učí v přírodovědných předmětech o tom, že rostliny potřebují k svému životu a růstu přeměňovat anorganické látky - oxid uhličitý a vodu - v organické sloučeniny, zejména sacharidy. Tento složitý biochemický proces, známý jako fotosyntéza (fotosyntetická asimilace), využívá bohatý zdroj energie, kterým je sluneční záření. Průlom v pochopení podstaty vnitřních životních pochodů rostlin včetně znalostí o rostlinných pigmentech, zejména chlorofylech, nastal díky úsilí experimentálních chemiků a rostlinných fyziologů počínaje 17. stoletím; jejich jména však většinou již vstoupila do neúprosného stínu zapomnění (Francis Bacon, Jan van Helmont, Joseph Priestley, Marcello Malpighi, Ernst Münch, Stehpen Hales, Théodore de Saussure, Melvin Calvin). Za bezprostředního předchůdce Cvěta jsou v 19. století považováni Christian F. Schönbein (1861) a jeho žák Goppelsroeder, kteří se zabývali způsoby separace pigmentů metodou kapilární migrace na zavěšeném proužku papíru; někdy je v této souvislosti uváděn také americký petrolejářský chemik D. T. Day (1897).

Životopis

Michail Semjonovič Cvět byl synem státního úředníka carského ministerstva financí a matky italského původu žijící v Rusku Maria de Dorozzy. Narodil se 14. května 1872 v malém severoitalském městě Asti, kde se jeho rodiče ubytovali v hotelu Real při cestě k jezeru Lago Maggiore. Bohužel matka brzy po porodu zemřela, takže dětství a mládí prožil Michail v cizím prostředí, nejdříve v Lausanne a později v Ženevě, kde získal vysokoškolské vzdělání na zdejší univerzitě. Ačkoliv je později uváděn především jako botanik, již při vysokoškolských studiích se jeho zájem soustřeďoval také na chemii a fyziku. V roce 1893 získal titul bakaláře a v roce 1896 předložil a obhájil doktorskou práci z oblasti přírodních věd Fyziologie rostlinné buňky. Téhož roku se přestěhoval k svému otci do Sankt-Petěrburgu, kde vyučoval a pracoval v biologické laboratoři Ruské akademie věd, založené profesorem medicíny P. F. Lesgaflem(1837-1909), nadšeným organizátorem vědeckého života a vzdělání v Rusku vůbec. Protože jeho vědecká hodnost doktora přírodních věd získaná ve Švýcarsku nebyla v Rusku uznávána, začal pracovat na nové disertaci na téma Fyzikálně-chemická struktura chlorofylového zrna, kterou obhájil na univerzitě v Kazani. Za tuto práci byl později (1911) vyznamenán Ruskou akademií věd prestižní cenou N. Achmatova. Své poznatky publikoval Cvět již od roku 1901, bohužel však v méně významných vědeckých časopisech. Roku 1902 přešel na univerzitu ve Varšavě (v té době byla součástí Ruska), kde působil 14 let. V roce 1907 byl jmenován profesorem botaniky a mikrobiologie na varšavském Institutu veterinární medicíny a o rok později se stal profesorem na chemické a báňské fakultě varšavské Polytechniky. Ve Varšavě byla v roce 1910 vydána také jeho monografie Chromofily v rastitělnom i životnom mire. Po vypuknutí první světové války byly varšavské vysoké školy přemístěny nejprve do Moskvy (1915) a potom do Nižného Novgorodu (1916). V roce 1917 byl Cvět jmenován řádným profesorem botaniky na tehdy proslulé univerzitě v estonském Tartu. Toto samostatné postavení na proslulé univerzitě bylo splněním jeho dlouholeté tužby, ale dlouho se z něho netěšil. Po okupaci města Němci přesídlila ruská část univerzity do Voroněže, kde však předčasně ve věku 47 let na vrcholu tvůrčích sil 26. června 1919 zemřel na chronický zápal hrtanu.

Nobelovu cenu nedostal

Ve druhé světové válce byl při obsazování města zcela zničen hřbitov u Aleksejevského kláštera, kde byl Cvět pohřben, a jeho hrob se již nepodařilo lokalizovat. Dnes připomínají jeho osobnost pamětní desky na domech v Asti, Petrohradu, Tartu a dalších místech pobytu a působení. Méně známou skutečností je jeho navržení na Nobelovu cenu za chemii v roce 1918 za výzkum v oblasti chlorofylu a dalších rostlinných pigmentů. Závěr komise pro udílení ceny za chemii však nebyl doporučující - Cvětovy četné a často vyhrocené osobní spory se současníky se sice týkaly většinou prací v oblasti rostlinných barviv, avšak přenášely se na napadání chromatografické metody a všech jeho dalších vědeckých přínosů. Jen pro úplnost: tehdy Nobelovu cenu obdržel kontroverzní „otec“ chemické války, německý chemik Franz Haber. Objektivní skutečností zůstává, že profesor Cvět neměl blízké spolupracovníky ani žáky, nevytvořil žádnou vědeckou školu a dosah šíření výsledků jeho výzkumu byl omezený. V letech 1911-1930 bylo ve světě publikováno jen asi 30 prací z oblasti výzkumu rostlinných barviv, ve kterých byla využita Cvětova metoda.

Vědecké práce

Vědeckou práci profesora M. S. Cvěta je možno rozdělit do několika hlavních etap, spojených s různými místy pobytu (Ženeva, Petrohrad, Moskva, Varšava) - studium fyziologie rostlinných buněk, fotosyntézy, chlorofylu, chloroplastu a rostlinných pigmentů a barviv a hledání nových metod jejich separace fyzikálními metodami, především chromatografickými, využívajícími distribuci látek mezi dvě nemísitelné fáze: mobilní (pohyblivou) a stacionární (nepohyblivou) v definovaném směru. Pomocí své metody vyvrátil v té době panující názor o homogenitě listového barviva chlorofylu tím, že jej rozdělil na dvě složky, které nazval alfa-chlorofyl a beta-chlorofyl (později byly nalezeny tři další typy). Dokázal také složitou podstatu žlutého barviva xantofylu, který byl do té doby považován za sourodý. Metoda chromatografické analýzy byla zprvu přijata s nedůvěrou a teprve ve 30. letech minulého století došlo k jejímu velkému rozšíření jak v biochemii, tak v dalších nejen chemických oborech. Navíc iniciovala vznik dalších moderních analytických metod, například plynové chromatografie, kapalinové chromatografie či chromatografie papírové. To je však již jiná kapitola vyprávění z historie vědy a techniky. Z velkého počtu časopisecké a knižní literatury lze zájemcům o detailnější seznámení s Cvětovým přínosem pro rozvoj chromatografie doporučit článek prof. RNDr. Evy Smolkové-Keulemansové, DrSc., 100. výročí objevu chromatografie, otištěný v roce 2003 v Chemických listech.