發(fā)明創(chuàng)造
1904年他把酵母提取物放入一個由半滲透薄膜制成的袋內(nèi),并將此袋放入純水中。這樣,酵母提取物中的小分子便通過薄膜進入水中,而大分子則因不能通過薄膜而留在袋內(nèi)。這一過程稱為滲析。這種滲析技術(shù)起源于格雷姆時代。哈登發(fā)現(xiàn),當(dāng)他這樣處理時,酵母酶的活性消失,它不再使糖發(fā)酵了。然而,如果他將滲析至袋外的水加入袋內(nèi)的物料中,則活性又恢復(fù)?磥,酵母酶似乎是由兩部分組成的,一部分是小分子,另一部分則是大分子。如果將袋內(nèi)的物料煮沸,則活性消失,即使袋內(nèi)加入了袋外之水也是如此。因此,大部分分子多半是蛋白質(zhì)。小分子經(jīng)受住了煮沸,因而多半不是蛋白質(zhì)。后者是“輔酶”的第一個實例,它是一種不是蛋白質(zhì)的小分子,這種小分子對于酶的作用是不可少的,而酶本身則是一種蛋白質(zhì)。奧伊勒-凱爾平等研究了輔酶的化學(xué)性質(zhì),并弄清了下述事實:維生素對于生命之所以重要是由于它們組成了輔酶的一部分;維生素是由艾克曼首先發(fā)現(xiàn)的。酶是一種催化劑,由于酶只需要微小的劑量,所以輔酶、維生素也只需要微小的劑量。這就說明了為什么某種物質(zhì)對生命來說是必不可少的,但對這種物質(zhì)的需要量卻是痕量的。銅、鈷、錳和鉬這些礦物質(zhì)只需要痕量這個事實也可以用同樣的理由解釋。它們也是輔酶的一部分。哈登注意到了另外一件有趣的事情。開始時,酵母提取物非常迅速地將葡萄糖分解并產(chǎn)生二氧化碳,但是隨著時間的推移,其活性逐漸降低。因此,人們很自然地認為,酶是隨著時間的推移而逐漸分解的。然而,哈登在1905年證明實際情況不是這樣的。如果把無機磷酸鹽加入溶液中,則酶又恢復(fù)到原來的活性。這是一個奇妙的發(fā)現(xiàn),因為被發(fā)酵的糖,產(chǎn)生出來的酒精和二氧化碳以有酶本身都不含磷。由于無機磷酸鹽消失了,所以哈登就尋找由無機磷酸鹽形成的有機磷酸鹽,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在一個糖分子上附著兩個磷酸鹽基團這樣的結(jié)構(gòu)形式。在發(fā)酵過程中,就形成了這樣的糖分子,此后,在發(fā)生了許多其他的化學(xué)反應(yīng)之后,這兩個磷酸鹽基團又脫離了糖分子。這是對中間代謝作用進行研究的開端;研究中間代謝作用,就是要探索在活組織內(nèi)不斷發(fā)生著的各種化學(xué)反應(yīng)過程中生成的許多作為中間體的化合物,這些中間體有時存在的時間非常短暫。
意義
現(xiàn)今,中間代謝是生物化學(xué)中最活躍和最重要的分支之一。而且,哈登的工作使化學(xué)家逐步認識到下述事實:磷酸鹽基團在生物化學(xué)的每一方面都起著基本的作用。大約三十年之后,這一認識過程由于柯里夫婦和李普曼的工作而達到了高潮;柯里夫婦的工作是最終地確定了發(fā)酵過程的精確細節(jié);李普曼的工作是發(fā)展了高能磷酸鹽鍵的概念。由于哈登在發(fā)酵方面的研究工作,他與奧伊勒-凱爾平分享了1929年化學(xué)諾貝爾獎。1936年哈登被封為爵士。