ROK X. C Z E R W IE C 1931. Z E S Z Y T 6.
PRZYRODA I TECHNIKA
C Z A S O P IS M O P O Ś W IĘ C O N E P O P U L A R Y Z A C J I N A U K P R Z Y R O D N IC Z Y C H I T E C H N IC Z N Y C H
W S Z E L K IE P R A W A Z A S T R Z E Ż O N E . P R Z E D R U K D O Z W O L O N Y Z A P O D A N IE M Ź R Ó D Ł A .
Dr- B O L E S Ł A W S K A R Ż Y Ń S K I , K raków .
P R A K T Y C Z N E ZN ACZENIE NAUKI 0 WITAMINACH D L A OD ŻY W IA NI A LUDZKOŚCI.
Ż adna ze z d o b y c z y fizjologji, o sią g n ię ty ch w ostatn ich d zie
siątk ach lat, n ie zn a la zła tak ż y w e g o oddźw ięku w n a jsz e r sz y c h w arstw ach sp o łe c z e ń stw a i nie w p ły n ęła tak w yb itn ie na poglądy laików na k w estję od żyw ian ia, jak rozwój nauki o w itam in ach . D z ię k i g łó w n ie prasie co d zien n ej, która w e w itam in ach zn alazła w d zięc zn y tem at do n a u k ow ych feljetonów , p ojęcie w itam in zostało sp o p u laryzow an e w śród szero k ieg o ogółu. T o zain tereso
w an ie się w itam in am i m ożn a b ez w ątp ien ia u w aża ć za objaw dodatni, z tern za strze żen iem jednak, że obracać się ono b ęd zie we w ła śc iw y c h gran icach , ż e w itam in om p rzy p isy w a ć s ię b ęd zie w od żyw ia n iu z n a cz en ie , na jakie napraw dę za słu g u ją, i że z racji zapotrzebow ania przez organ izm ludzki w itam in n ie b ęd zie dą
ż y ło s ię do reform od żyw ian ia, które, od su w ając na plan d a lszy in n e cz y n n ik i, od gry w ające rolę w od żyw ian iu , m ogą m ieć n ie
k o rzystn e n astęp stw a. K p on iew aż coraz c z ę ś c ie j dają się s ł y sz e ć , n aw et w śród fach ow ców , g ło sy , p rzem aw iające za zm od yfi
k ow an iem n a sz e g o o d żyw ian ia , oparte g łó w n ie na p rzesad n em p ojm ow an iu roli w itam in i dyktow ane obawą przed głodem w itam in ow ym kulturalnej lu d zk ości, warto za sta n o w ić się nad tern, c z y r z e c z y w iśc ie istn ieje potrzeba reform y od ży w ia n ia z punktu w id zen ia nauki o w itam in ach . D w a d zie śc ia lat badań, jak ie lic z y za sob ą ta g ałąź fizjologji, p ozw ala ju ż na p ew n e zorjen tow an ie się w roli, jaką w ita m in y w ż y c iu lu d zk o ści odgryw ają.
N a sa m y m w stę p ie rozw ażań nad tem za g a d n ien iem za z n a c z y ć n a le ży , że d z is ie js z y stan n a sz y c h w iad om ości o w itam i
nach je st oparty n iem al w y łą c z n ie na d o św ia d czen ia ch , w y k o n y w an y ch na zw ierzętach . O dp ow ied n ie zw ierzęta laboratoryjne, np. s z c z u r y lub św in k i m o rsk ie, hoduje s ię p rzez c z a s d łu ż sz y na od pow iedn io sk om b in ow an ej d iecie, z której u przednio zostaje
16
2 4 2 Praktyczne znaczenie nauki o witaminach.
u su n ięta badana w itam ina, cz a sa m i p rzy p o m o cy n aw et bardzo sk o m p lik o w a n y ch zab iegów . G dy po p ew n ym c z a s ie w y stą p ią u tak h od ow an ego zw ie rzę cia ob jaw y zab u rzeń, b ęd ą cy ch n a stęp stw em braku badanej w itam in y, ob jaw y t. zw . aw itam in ozy , d ąży się p rzez p odaw anie ch orem u zw ie rzę ciu ró żn y ch pokarm ów do u su n ię c ia objaw ów ch orob ow ych , w n io sk u ją c stąd o zaw artości p oszu k iw an ej w ita m in y w b ad an ych pokarm ach. E k sp ery m en t taki je st bardzo żm u d n y m z a b ie g ie m ; okazuje się , że dla w y w o łan ia a w ita m in o zy u zw ie rzę cia trzeba sp ełn ie n ia całeg o szereg u w arunków , w jakich się n igd y z p ew n o ścią zw ierzę ż y ją c e sw ob od n ie n ie zn ajd zie. T aka aw itam in oza zw ierzęca jest chorobą do
św ia d cza ln ą i trud n ości, jakie trzeba p o k o n a ć, ab y ją w y w ołać, najlepiej w sk azu ją na to, jak sz c z e g ó ln e dopiero o k o lic zn o ści zm u sza ją do lic z e n ia się z brakiem w itam in . P am iętać je s z c z e n a le ży o tem , ż e analogja m ięd zy aw itam in ozam i zw ie rzę cem i a sch o rzen ia m i, sp ow od ow an em i brakiem w itam in u ludzi, n ie z a w sz e da się ś c iś le p rzeprow adzić. N atom iast od pow iedn ie o b ser
w a cje nad sch orzen ia m i organ izm u lu d zk iego w n astęp stw ie braku w itam in, n ie m ają za sob ą ś c is ło ś c i ek sp ery m en tu laborato- ryjn ego, w w ielu w y p ad k ach są tylk o w n io sk a m i, w y sn u tem i z d an ych sta ty sty c z n y c h . W k ażd ym razie n iejed n o sch o rz en ie lud zk ie, które tłu m aczon o brakiem w itam in w pokarm ach, ok a
zało się n ie za leż n e m od tych sk ład n ik ów p o ży w ien ia .
W n au ce o w itam in ach u staliła się term in ologja, odróżniająca p orząd k ow em i literam i alfabetu p o sz c z e g ó ln e rodzaje zn a n y ch nam d o ty ch cz a s w itam in . D o ty c h c z a s z całą p ew n o ścią tw ier
d zić m ożn a o istn ien iu czterech grup w itam in, które n a le ży rozpatrzeć zo sob n a, z punktu w id zen ia ich p ra k tyczn ego zn a c z e n ia w od ży w ia n iu lud zk iem .
W itam ina B jest w itam in ą, w zg lęd n ie, jak w y n ik a z badali ostatn ich lat, k o m p lek sem kilku w itam in, k tórych brak w y w o łu je u zw ierząt w w arunkach d o św ia d cza ln y ch c ięż k ie zab u rzen ia n erw ow e, za h am o w an ie w zrostu i sch o rzen ia sk ó ry. U człow iek a brak w itam in B w p o ży w ien iu pow oduje bardzo ciężk ą, zn an ą dobrze w Japonji i na arch ip elag u M alajsk im chorobę, zw aną beri-beri. B ogatem źródłem w ita m in y B są d rożd że, dlatego też, jak d łu go lu d zk o ść, ż y w ią c s ię ch leb em , b ęd zie do jego w yp iek u u ży w a ła d rożdży, tak d ługo n iem a o b aw y o brak tej w ita m in y w p o ży w ien iu . Inaczej przedstaw ia się spraw a w; sp o łe cze ń stw a ch , n ie u ży w a ją c y ch chleba, a w ięc u ludów w sch o d n io azjatyck ich .
Praktyczne znaczenie nauki o witaminach. 2 4 3
O d gryw ający tam rolę n a szeg o chleba ry ż zaw iera w itam in ę B tylk o w zew n ętrznej o sło n c e ziarna, która odpada p rzy przygoto
w yw an iu ryżu w łu sz cza r n ia c h , to też tam choroba beri-beri, będąca n a stęp stw em braku w ita m in y B , n ie je st rzadk ością i dla u n ik n ien ia jej k o n ieczn ą jest reform a od żyw ian ia, m ająca na celu doprow ad zen ie organ izm ow i in n y c h pokarm ów , za w iera jących w dostatecznej ilo śc i w itam in ę B. T y m w z g lęd em zap ew n e po- c z ę ś c i kierują się J a p o ń c zy cy , w prow adzając w e w ojsk u u ż y c ie ch leb a i m ięsa , pokarm ów , daw niej n ie zn a n y c h w śród sz e r sz y c h m a s w Japonji. O prócz d rożd ży w iele in n y c h rodzajów n a sz y c h pokarm ów zaw iera n iem ałą ilo ś ć w ita m in y B, a m ia n o w icie ow oce, ziem n iak i, m ięso . R p on iew aż w itam in a B jest m ało w rażliw a na działanie c z y n n ik ó w z e w n ętrz n y c h , s z c z e g ó ln ie na d ziałanie w y ż szej tem peratury, z brakiem tej w itam in y n ie potrzeba lic z y ć się p rzy n a sz y m eu rop ejsk im sp o so b ie o d żyw ian ia . N a w et w naj
c ię ż s z y c h w arun k ach ek o n o m iczn y ch n ie zn a n e są w E uropie ch orob y, b ęd ące n a stęp stw em braku w itam in y B.
W itam iną D n a z y w a m y w itam in ę, której brak w pokarm ach pow oduje ch a ra k tery sty czn e za b u rzen ia k o stn ien ia, zn a n e pod n azw ą k rz y w ic y (rachitis), a która te zab u rzen ia u su w a . P ow staje ona pod działaniem p rom ien i p ozafiołk ow y ch o p ew n ej określonej d łu g o ści fal, ze w zg lęd n ie dobrze pod w zględ em ch em ic zn y m zn a
nej su b sta n cji, zw anej ergosteryn ą. E rg o stery n a w drobnych ilo śc ia c h n ie je st rzad k ością w p rzyrodzie, w y stę p u je ona rów nież w organ iźm ie lud zk im , w sk órze.
N a św ietla n ie sk óry św iatłem la m p y k w arcow ej albo in ten sy w - nem św iatłem sło n e c z n e m u su w a ob jaw y k rzy w icy , na skutek za m ia n y er g o ster y n y na w itam in ę D . To też n ie potrzeba b yło b y tr o sz c z y ć się o o b e c n o ść w itam in y D w pokarm ach, g d y b y cała lu d zk o ść m ogła w d ostateczn ej m ierze k o rzy sta ć p rzez c a ły rok z d ostateczn ej ilo śc i prom ien i s ło n e c z n y c h . P o n iew a ż tak jednak n ie jest, w itam ina D staje się ja k gd yb y p rzen ośn ik iem energji, zaw artej w p rom ien iach p ozafiołk ow ych św iatła sło n e c z n e g o , zu - ży tk ow yw an ej dla p raw id łow ego p ro cesu k ostn ien ia.
D ok ład n e d ane co do ro z p o w sz ech n ien ia w itam in y D w p rzy rodzie i d o ty cz ą ce roli, jaką m a od gryw ać w o rgan izm ie z w ie rz ęcy m , za czerp n ięte są p rzew ażn ie z d ośw iad czeń n a z w ie r z ę tach, u których sz tu c z n ie w y w o łu je s ię k rzy w icę. N ie w y sta rcza jednak dla w y w o ła n ia objaw ów k rz y w ic y u szc zu ró w , które to zw ierzęta n a jcz ęściej słu żą do d ośw iad czeń w tym zak resie, sam
1 6*
2 4 4 Praktyczne znaczenie nauki o witaminach.
brak w itam in y D ; k o n iec zn em je st je s z c z e za ch o w a n ie od p ow ied niego stosu n k u m ięd zy ilo ścią w apna a ilo śc ią fosforu, zawartą w pokarm ie. S am a zm ian a sto su n k u ilo ścio w eg o tych dw óch sk ład n ików m in era ln y ch p ożyw ien ia, m im o ró w n o c zesn eg o braku w itam in y, m o ż e doprow adzić do u su n ięcia objaw ów k rzyw icy, w yw ołan ej ek sp ery m en ta ln ie u szczu ró w . P o n iew a ż tego zjaw isk a n ie sp o ty k a m y w p rzyp ad kach k rz y w ic y ludzkiej, n ie m ożna u w ażać d ośw iad czaln ej k rzy w ic y szc zu ró w za id en ty czn ą z k r z y w icą u lud zi i w n iosk i, w yp row ad zan e z ek sp erym en tów na s z c z u rach, n a le ż y sto so w a ć do k rzy w ic y ludzkiej z p ew n em i z a str z e ż e niam i. U lud zi b ez w ątp ien ia brak w itam in y D p o zostaje w zw iązku z k rzyw icą, ale praw dopodobnem jest, że brak w ita m in y jest tylko jed n ym z w ielu czy n n ik ó w , jak ie w yw ołu ją zab u rzen ia k rzy w ic ze u d zieci. W chodzą tu w grę je s z c z e in n e cz y n n ik i: d zied zicz n o ść i h ig jen iczn e w arunki otoczen ia. Faktem jednak jest, że w itam ina D w yw iera siln ie le c z n ic z e d ziałan ie w p rzypadkach k rz y w ic y d ziecięcej i ju ż ten fakt z m u sz a do p ow a żn ego u w zględ n ien ia w itam in y D jako sk ład n ika pokarm u d z ie c ię c e g o . W y stęp u je w i
tam ina ta w m lek u , w ilo śc ia c h , z a le ż n y c h od pory roku i jak o ści pokarm u, jakim zw ierzę, d ostarczające m lek o, b yło od ży w ia n e, w y stęp u je w z n a c z n y c h ilo śc ia c h w m archw i, w pom idorach, w żółtku jaja k u rzego. N a d ziałan ie w y ż sz e j tem peratury nie jest ta w itam ina zb yt w rażliw a, to też z w y k łe za b ieg i k ulin arn e n ie obniżają zn a cz n ie jej zaw a rto ści w pokarm ach. N ajob fitszem jej źródłem są trany rybie.
M im o że w itam in a D n ie je st rzad k ością, to jednak organ izm d z ie c ię c y n aw et w n orm aln ych w arun k ach n ie z a w sz e otrzym u je w pokarm ach d ostateczn ą ilo ś ć tej w itam in y. T rosk a o za p ew n ien ie d ostateczn eg o za sob u w itam in y D dla ustroju d ziecię ceg o z n a lazła w yraz w p od ejm ow an ych na szerok ą sk a lę próbach m a so wej akcji, zdążającej do zap ob iegan ia w y stęp o w a n iu k rzy w ic y u d zieci p rzez d o ży w ia n ie d zieci produktam i, za w ierającem i dużą ilo ść w itam in y D . Jako takie źródło w itam in y w ch o d zi w rachubę, op rócz daw no zn a n eg o i sto so w a n eg o tranu, m lek o o sztu c zn ie zw ięk szo n ej zaw artości w ita m in y oraz preparaty er g o ster y n y , n a
św ietlan ej prom ien iam i p ozafiołk ow em i. T e próby d o żyw ian ia napotykają jednak na w ielk ie trud n ości tech n iczn e i zn a c z n e ko
szty . Pod u w a gę n a le ż y w zią ć, że rów n ież in n e czy n n ik i poza d iety czn em i, np. od pow iedn ie w arunki h ig jen iczn e albo z a p e w n ie n ie d zieck u d ostateczn ej ilo śc i św iatła sło n e c z n e g o , ew en tu aln ie
Praktyczne znaczenie nauki o witaminach. 2 4 5
św iatła la m p y k w arcow ej, m ogą oddać w ielk ie u słu g i w w alce z k rzyw icą. C ały sz e r e g p ow ag lek arsk ich p rzeciw staw ia się zb yt in te n sy w n ie prow adzonej p rop agand zie zap ob ieg an ia k rzy w ic y p rzez p odaw anie dużej ilo ści w itam in y D , sz c z e g ó ln ie sztu czn ie otrzym an ej. Już daw no stw ierd zon o, że podaw anie nadm iernie d u ży ch ilo śc i n aśw ietlan ej er g o ster y n y u su w a copraw da objaw y k rzy w ic y , ale pow oduje w y stę p o w a n ie in n y ch bardzo ciężk ich zab u rzeń ch orob ow ych . T łu m a czo n o to jako szk od liw e n astęp stw a nadm iaru w itam in y. D z iś jest n iem al p ew n em , że w pow staw an iu tych zab u rzeń bierze u dział nie sa m a w itam in a D , ale u boczn e produkty trujące, jak ie p rzy n a św ietla n iu er g o ster y n y pow stają z niej op rócz w itam in y D . P o n iew a ż jedn ak do d z iś dnia nie udało się o trzym a ć preparatu w itam in y D , w o ln eg o od tych tru
ją cych z a n ie c z y sz c z e ń , p odaw anie n aśw ietlan ej erg o stery n y po
w in n o od b y w ać się jed y n ie pod kontrolą lekarską.
W p ó ź n ie jsz y c h latach w zrostu zap otrzeb ow an ie w itam in y D p rzez ro sn ą cy organizm je st bardzo n ie zn a czn e. C złow iek doro
s ły praw dopodobnie m o że się b ez tej w itam in y o b yw ać. T roska 0 w itam in ę D d o ty cz y jed y n ie pokarm u d ziecięceg o .
P ow ażn iej p rzedstaw ia s ię k w estja p rak tycznej w artości dla od ży w ia n ia lu d zk iego w itam in y C, której brak w y w o łu je u ludzi chorobę, zw an ą g n ilcem albo skorbutem . C horoba ta była znana od bardzo daw n a; w y stęp o w a ła cz ęsto w sk u p ien ia ch ludzkich, o d ży w ia ją c y ch się p rzez c z a s d łu ż sz y pokarm em , p ozb aw ionym ś w ie ż y c h produktów ro ślin n y c h albo ś w ie ż e g o m ięsa , a w ięc po
śród za łó g o b lę żo n y ch tw ierdz, załóg okrętów , p rzeb yw ający ch długi c z a s na m orzu, w śród człon k ó w w yp raw p od b iegu n ow ych . Od- d aw na rów n ież w ied zia n o , ż e o w o ce lub ś w ie ż e ja rzy n y w y w ie
rają w yb itn y w p ły w le c z n ic z y w przyp ad kach gn ilca. B liż s z e d ane co do roli w itam in y C w o d żyw ian iu i co do c z ę sto śc i, z jaką w y stę p u je w u ż y w a n y c h p okarm ach, m ożn a b yło zebrać dopiero w tedy, gd y udało się reprodukow ać g n ile c ludzki na zw ierzętach , h odując m orsk ie św in k i na od pow iedn iej straw ie. P rzek onan o się, ż e w itam in a C je st sto su n k ow o m ało rozp ow szech n ion a , najobfi
ciej w y stę p u je w ow ocach , sz c z e g ó ln ie w p om arań czach i cytry n ach oraz jarzy n ach , w m n ie jsz y c h ilo ścia ch w m lek u i w m ięsie, 1 to za le ż n ie od rodzaju k arm y, jaką b y ło o d ży w ia n e zw ierzę, d ostarczające m lek a lub m ięsa . Stw ierdzono zarazem fakt o w iel
kiej d o n io sło ści dla praktyki od żyw ian ia, m ia n ow icie, ż e w itam ina C w p rze ciw ień stw ie do poprzednio om a w ia n y ch w itam in je st
2 4 6 Praktyczne znaczenie nauki o witaminach.
w sto su n k ow o zn a cz n y m stop n iu w rażliw a na działanie w y ż szej tem peratury, tak że p rzy n iek tórych zab iegach k u lin arn ych m oże u le c z n isz c z e n iu .
M im o tych o k o lic zn o ści, tak n ie sp r zy ja ją cy ch zaop atryw aniu organ izm u lu d zk iego w e w itam in C, skorbut, w w arunkach nor
m aln ego o d żyw ian ia lu d zk o ści, jest chorobą rzadko sp otyk a n ą.
N ieco c z ę śc ie j w y stęp o w a ł je d y n ie w p aństw ach cen traln ych pod
c z a s w o jn y św iatow ej i to głów n ie w śród lu d n o ści w ię k sz y c h m iast. D z ie c i, bardziej w ogó le w rażliw e na brak w itam in y, z n a c z n ie c z ę śc ie j zapadają w śród objaw ów skorbutu, n azw a n eg o w tym w ypadku chorobą B arlow a. R le n aw et u d zieci, choroba B arlow a n ie n a le ży do cz ęsto sp o ty k a n y c h sch o rzeń , zapadają na nią naj
cz ęściej dzieci, k arm ione m lek iem stery lizo w a n em p rzez o grze
w an ie do w y ż sz e j tem peratury, albo te ż d zieci, k arm ion e sztu cz- n em i k leikam i. T ą rzad k ość w y stęp o w a n ia skorbutu tłu m a cz y sto su n k ow o duża od p orn ość organ izm u lu d zk iego na brak w ita m in y C. Ś w ink i m orsk ie, zw ierzęta, na k tórych przeprow adzano w ięk s z o ś ć d o św iad czeń , d o ty c z ą c y c h w itam in y C, są o w iele bardziej w rażliw e na brak tej w itam in y, an iżeli cz ło w ie k ; zapadają na skorbut, ż y w ią c się takim pokarm em , jaki je s z c z e w zu p ełn o ści zap ew n ia n orm aln y rozwój n ie m o w lęc iu . U n as, w P o lsce, w kraju, sp o ży w a ją c y m dużą ilo ść ziem n iak ów , w ch od zi rów n ież w rachubę fakt, że ziem n iak i zaw ierają p ok aźn e ilo ś c i w ita m in y C. Z azn a c z y ć n a leży , że jak k olw iek w itam in a C je st w rażliw a na d zia łan ie w y ż sz ej tem peratury, to jednak zw y k łe, n iezb y t d łu g o trw ające g otow an ie n is z c z y zaled w ie tylk o p ew n ą c z ę ś ć ogólnej ilo śc i w i
tam in y, zaw artej w g otow an ym pokarm ie.
P ozostaje je s z c z e do om ó w ien ia w itam in a A, zw a n a też w ita
m iną w zrostow ą, gd y ż brak jej w pokarm ach pow oduje w w a runkach d o św ia d c za ln y c h u m łod ych zw ierząt za h am o w a n ie w zro stu. Ponadto, jako n a stęp stw o braku tej w itam in y, za o b serw o w ano u zw ierząt w y stę p o w a n ie ciężk ich zab u rzeń w zroku w po
staci w y sc h n ię c ia i rozm ięk czen ia rogów ki oka. W itam ina ta obficie w y stę p u je w ś w ie c ie ro ślin n y m w z ie lo n y c h c z ę śc ia c h roślin , poza tem w k orzen iach m arch w i, w pom idorach. O statn ie badania zdają s ię w sk a z y w a ć na to, że źródłem w itam in A są ro zp o w szech n io n e w ś w ie c ie ro ślin n y m żółte barw niki typu t. zw . karotenoidów , które w o rg a n iźm ie zw ie rzę cy m , w e w ątrobie, u le gają p rzek ształcen iu w c z y n n ą w itam in ow ą su b sta n cję. T o też i pokarm y p och od zen ia z w ie rzę ceg o zaw ierają n iem ałą ilo ść w i-
Praktyczne znaczenie nauki o witaminach. 2 4 7
tarnina A, np. niektóre tłu szcz e, sz c z e g ó ln ie tłu sz c z e m leka, żółtko jaja k urzego, a p rze d e w szy stk iem trany ryb ie.
W itam ina A od gryw a b ez w ątp ien ia pow ażn ą rolę w praw idło
w y m przebiegu p ro cesó w ż y c io w y c h w o r g a n iim ie d ziecię cy m . L iczn e sp o strze żen ia w -ty m kierunku p o czy n io n o na d zieciach w w ielk ich m iastach N ie m ie c i flu str ji w ostatnich latach w ojn y św iatow ej, gd y z a z n a c za ł się w y b itn y brak pokarm ów, za w iera ją c y c h w ięk szą ilo ść w itam in y A. P od ob n e sp o strzeżen ia p o c z y n ion o na b ogatym m aterjale sta ty sty c z n y m w S tan ach Z jed n oczo n y ch A . P. P rzek on an o się, że odpow iednia ilo ść w itam in y A w pokarm ie d zieck a p otęgu je rozw ój fiz y c z n y i u m y sło w y oraz w zm aga od p o rn ość na ch orob y zak aźn e. Z aobserw ow an o rów nież u d zieci sch o rzen ia oczu , a n a lo g ic zn e do tych , jak ie w ystęp u ją p rzy braku w itam in y A u zw ierząt, u stęp u jące po podaw aniu w ię k sz y c h ilo śc i w itam in y A W D an ji zao b serw o w a n o ś c is łą za le ż n o ść m ięd zy c z ę sto śc ią tych sch o rz eń o c z n y c h a k on su m p cją m asła, b ęd ącego jedn em z n a jw a żn iejsz y ch źródeł w itam in y A w n a sz y c h pokarm ach. U lud zi d o ro sły ch zap otrzeb ow an ie w ita
m in y A jest o w iele m n ie jsz e i n ie zn a m y żad n y ch zab u rzeń zdro
w ia o sob n ik ów d o ro sły ch , które m o g ły b y b yć u w a ża n e z p ew n o ścią za n astęp stw o braku w itam in y A. B y ć m oże jednak, że brak tego w itam in u u d o ro sły ch p ow od uje w zm o żo n ą w r a żliw o ść na c h o roby za k a źn e. E k sp ery m en ta , d o k on y w an e na zw ierzętach , p o zw alają na takie p rz y p u sz c z e n ie . O grom n ie ostry p rzebieg gryp y, zn an ej pod n azw ą „ h isz p a n k i“ w roku 1918, tłu m a czo n o jako w tórne n a stęp stw o braku w ita m in y A w p okarm ach, jakiem i w ó w c z a s od żyw iała s ię lu d n o ść środkow ej E uropy.
Jednem z p o d staw ow ych za ło że ń , na jak ich opiera się nauka o w itam in a ch , jest p rzek on an ie o n ie zd o ln o śc i ustroju zw ie rzę
cego do w ytw arzan ia w itam in . W n astęp stw ie braku u m iejęt
n o śc i sy n tety z o w a n ia tych tak w a ż n y c h dla ż y c ia su b sta n cyj, zw ierzę ca łk ow icie zd an e je st na d oprow adzanie w itam in z pokarm am i z zew n ątrz. Jak kolw iek b ezw ątpienia pogląd ten w za sa d zie jest s łu s z n y , n ie je st w y k lu c zo n e jednak, że w p ew n y ch w yp ad k ach organ izm z w ie r z ę c y w sp ółd zia ła w w ytw arzan iu p otrzeb nych m u w itam in . Jak ju ż w sp o m n ia n o p ow y żej, orga
n izm z w ie r z ę c y przetw arza barw niki k arotenoid ow e ro ślin n e na w itam in ę A. F ak tem jest, ż e p ew n e gatunki zw ierząt n ie potrze
bują zu p ełn ie p ew n y ch w itam in , np. sz c z u r y d o sk o n a le o b y w ają s ię b ez w ita m in y C w pokarm ach, k row y b ez w ita m in y B.
2 4 8 Praktyczne znaczenie nauki o witaminach.
W obu ty ch w yp ad kach tkanki zw ierząt zaw ierają d ostateczn ą ilo ść od pow iedn ich w itam in, m im o ich braku w p oży w ien iu . W ty c h w yp ad k ach źródłem b rak u jących w itam in w pokarm ach są p a so ży tu ją ce w je lic ie baklerje. M o żliw o ść w sp ółd ziałan ia bakteryj jelito w y ch w w ytw arzan iu w itam in n ie je st w y k lu czon ą u ludzi. Jeżeli potw ierdzą się badania, które m ają w y k a z y w a ć n ie zd o ln o ść organizm u zw ierzęceg o do p rzy sw aja n ia zaw artej w pokarm ach ergo stery n y , m acierzystej su b sta n cji w itam in y D , to w ob ec tego, że ergosteryn a je st sta łym sk ład n ik iem organ izm u zw ie rzę ceg o , trzeba b ęd zie p rzy p isa ć zw ierzętom z d o ln o ść s y n te tyzow an ia tej su b stan cji, z której pod w p ływ em p rom ieni poza- fiołk ow ych p ow staje w itam ina D . K m o że n aw et ok aże się , że p rom ien ie p ozafiołk ow e n ie są k o n iec zn e do p rzetw orzen ia zaw ar
tej w tkankach zw ie r z ę c y c h e r g o ster y n y w e w itam in ę D . S tw ier
dzono, że w itam in a D p ow staje w n asio n a ch , k iełk u jących w z u pełnej c ie m n o śc i. P od ob n ie w grzyb n i sp o r y sz u w ytw arza się w itam in a D b ez u działu św iatła p ozaiiołk ow ego . Faktów ty ch n a
turalnie n ie m ożn a g en era lizo w a ć i trzeba przyjąć, że w za sa d zie n orm aln e p r o c e sy ż y c io w e w ustroju zw ie r z ę c y m są za leżn e od d oprow ad zen ia p ew n ej ilo śc i w itam in wraz z pokarm am i, aby m ożn a p rzy p u ścić, że z a le ż n o ść ta nie jest b ezw zg lęd n a. L iczn e zn a n e przypadki zu p ełn ej n ie w ra ż liw o śc i na brak p ew n ych w ita
m in, jak np. n ie w ra ż liw o ść n iek tórych s ły n n y c h b ad aczy pod
b ie g u n o w y ch na brak w itam in y C, m ożn a w y tłu m a c zy ć takiem in d yw id u aln em u n iez a leżn ien ie m s ię od o b ecn o ści w itam in w po
k arm ach.
D w a d z ie śc ia lat badań n au k ow y ch nad w itam in am i w dużym sto p n iu w y ja śn iło rolę tych zagad k o w y ch su b stan cyj w prawi- d łow em o d ży w ia n iu , ale zarazem d o sta rczy ło d ostateczn ej ilo ś c i dow odów , że n ie m am y p ow odów do ob aw y o brak ty c h sk ła d n ik ów w n a szem norm aln em , przez tradycję u sta lo n em p o ży w ie
n iu. O d n o si się to n aturalnie do zap otrzeb ow an ia w itam in przez d o ro sły organ izm ludzki, gd y ż d zieci, jak u c z y d ośw iad czen ie, zap otrzeb ow u ją zn a cz n ie w ię k sz e ilo śc i w itam in, a d z isie jsz y s y ste m o d żyw ian ia, sz c z e g ó ln ie w m iastach , cz ęsto n ie m oże sp ro sta ć tym potrzebom organ izm u d ziecię ceg o . Co się ty c z y jednak d o ro sły ch , to p rzy jęty d ziś w k ultu raln ych krajach sp o só b o d ży w ian ia n aogół w y sta rcza ją co zasp ok aja głód w itam in ow y.
W ażną zd o b y czą praktyczną nauki o w itam in ach je st stw ier
d zen ie faktu, że n ie m ożna dow olnie zm ie n ia ć p rzyjętego sy ste m u
Praktyczne znaczenie nauki o witaminach. 2 4 9
o d ży w ia n ia b ez ró w n o c zesn eg o u w zg lęd n ien ia w itam in. Jeżeli o k o lic zn o ści zew n ętrzn e do takich m od yfik acyj zm u sza ją , jak to m iato m ie jsc e w w ielu krajach p od cza s w ojn y, w ten cza s n a le ży pam iętać o tem , ab y z m ia n y sp o so b u o d żyw ian ia n ie u sz c z u p liły d ow ozu w itam in, gd y ż w ted y w ła śn ie m oże za c h o d zić obaw a braku tych w a ż n y c h dla ż y c ia su b sta n cy j. N atom ia st z b y te czn e są reform y o d żyw ian ia, które je d y n ie w itam in y uw zględ n iają.
W tych w y p a d k a c h ,'g d z ie takie reform y polegają tylko na do
d aw an iu do p rzyjętego zw y cza ja m i i tradycją p o ży w ien ia p ew n y ch ilo śc i pokarm ów , za w iera ją cy ch dużą ilo ść w itam in, takie za m ierzen ia m ożn a u zn ać za s łu sz n e . G roźn iejsze są natom iast p o m y sły dalej idącej z m ia n y d z isie jsz e g o sy ste m u od żyw ian ia, p rzesad n ie u w zg lęd n ia ją ce potrzeby w itam in ow e lu d zk ości. D o takich szk o d liw y c h projektów z a lic z y ć n a le ż y prop agand ę za od
ż y w ia n iem się pokarm am i su row em i. Z w o len n ic y takiej reform y o d ży w ia n ia zarzu cają jedną z n a jw sp a n ia lsz y c h zd o b y czy k u l
tury, m ia n o w icie sto so w a n ia ogn ia do p rzy goto w a n ia potraw, w y ch od ząc z założen ia, ż e gotow an ie i p ie cze n ie n is z c z y w itam in y.
P rak tyczn e za sto so w a n ie takich projektów u n iem o żliw ia n iem al ca łk o w icie w y k o rz y sta n ie w artości pokarm ow ej m ąki, w w y so k im stop n iu og ran icza m o ż n o ść k o rzystan ia z pokarm ów m ię sn y c h , ponadto u su w a bardzo w a ż n y cz y n n ik w od ży w ian iu , m ian ow icie u z y sk iw a n ie od p ow ied n iego sm ak u pokarm ów p o d cza s p rocesów gotow an ia i p ieczen ia . M niej skrajnie reform atorskim jest w eg e- tarjanizm , jaro szo stw o , p o słu g u ją ce s ię argu m entam i, w sk a zu ją cem i na ob fitość w itam in w pokarm ach ro ślin n y c h . N ie ulega w ąt
p liw o śc i, że m ożna, odpow iednio dobierając pokarm y, ż y ć na c z y sto jarskiej d iecie, za ch o w u ją c n ien a r u sz o n y zasób sił i p ełnię zdrow ia, ale taki, w in d y w id u a ln y ch w yp ad kach całk o w icie w y sta rcza ją cy sy ste m o d ży w ia n ia n ie nadaje się do od ży w ia n ia m as.
P om ijając już b ow iem c z y n n ik i, jak ie m u szą b y ć u w zględ n ion e p rzy od ży w ia n iu jarską dietą, m ia n o w icie n adm iern e ob ciążen ie przew odu p okarm ow ego, zb y te czn ą utratę dużej ilo śc i sok ów tra
w ien n y ch , n ie b e zp iecz eń stw o braku d ostateczn ej ilo ści p ełnow ar
to ścio w eg o białka, p am iętać o tem n a le ży , że jarski sy ste m od
ży w ia n ia je st dla ca łeg o sp o łe c z e ń stw a m niej ek o n o m iczn y m i d ogod n ym . D u ża za w artość w itam in w pokarm ach r o ślin n y ch n ie m o ż e b y ć c z y n n ik ie m , p rzem a w iają cy m za w egetarja- n izm em , skoro w iem y , że pokarm y p och odzen ia zw ie rzę ceg o za w ierają d o sy ć z n a c z n e ilo śc i w itam in.
2 5 0 Życie w środowisku beztlenowem.
P o stęp y n auk i w za k resie p ozn an ia w itam in p r z y n io sły w iele k o rzy śc i p rak tycznej m e d y c y n ie, w y ja śn ia ją c g e n e z ę p ew n y ch sch orzeń i d ostarczając środ k ów do zw a lcza n ia tych cier
pień. W za k re sie h ig jen y o d ży w ia n ia p otw ierdziły tylko fakt daw no zn a n y , że in styn k t, którym k ierow ała s ię od praw ieków lu d zk o ść w doborze pokarm ów , b y ł w y s o c e trafnym , gd y ż n aogół ilo ś ć w itam in, zaw artych w pokarm ach p rzy n orm aln y ch , tra
d y c y jn y c h sy ste m a c h o d żyw ia n ia, je st w y sta rcza ją cą dla z a sp o kojen ia potrzeb lu d zk o ści. N ieb ez p iec zeń stw o braku w itam in , zagraża dopiero w tedy, gdy p ostęp y kultury ży c io w ej i zm ie n io n e w arunki ek o n o m iczn e zm u sza ją do zm od yfik ow an ia p rzy jęty ch norm od żyw ian ia.
J A K Ó B O S T E R N , Ł ódź.
ŻYCIE W ŚR ODOWISKU BEZTLENOWEM.
Ź R Ó D Ł A E N E R G J I Ż Y C I O W E J A N A E R O B Ó W .
O ddaw na zajm ow an o się problem em , skąd czerpią organ izm y w atm osferze b eztlenow ej en ergję, potrzebną do u trzy m an ia się p rzy ż y c iu : c z y p och odzi ona z u tlen iających p rocesó w oddecho:
w ych , z a c h o d zą c y ch i po od cięciu d opływ u tlenu a tm o sfery cz
n ego, d zięk i n ie z n a c z n y m zap asom tlenu, n agro m ad zo n y m w orga
n izm ie (u an aerob ów n atom iast ś c is ły c h — bakteryjnych — dzięki sk ąpem u d opływ ow i tlenu atm o sfery czn eg o ), c z y też an aerob y z d o byw ają potrzebną do ż y c ia energję z in n y ch n ieu tlen iających p rocesów fizjo lo g iczn y ch .
Faktu g rom ad zen ia p ew n ej ilo ś c i tlenu a tm o sfery czn eg o w orga
n izm ie ż y w y m n ie m ożn a z a p rz ecz y ć, ju ż ch o ćb y z tego pow odu, że potrzeba z a w sz e p ew n ego c z a su na p rzetransportow anie tego tlenu do głębiej le ż ą c y c h tkanek ro ślin n y c h c z y zw ie rzę cy ch . Z w ierzęta natom iast w y ż sz e , p o siad ające barw niki krwi (h em o glo b in ę, h em o c y ja n in ę, och ro glob in ę i t. d.), w iążą ten tlen z a w sz e w ilo śc i w ięk sze j, n iż w y m a g a ło b y tego u tlen ien ie m aterjałów od
d ech ow ych , ce le m zd ob ycia norm alnej energji w danej ch w ili.
O b ecn o ść tak iego tlenu za p a so w eg o w yk ryto zresztą ostatn io m etodam i m ik ro ch em iczn em i. D o ś ć z n a c z n e za p a sy tlenu zn aj
d yw an o w tkankach ssa k ó w , p ogrą żo n y ch w ś n ie z im o w y m , jak n ietop erzy, w centrach n erw o w y ch u żab i t. p. S ą d zo n o przeto,
Ż ycie w środow isku beztlenowem . 2 5 1
że ow e m ięd zy k om órk ow e d ep o zy ty tlenu za p a so w eg o w y sta r
czają całk ow icie na u tlen iające p ro ce sy od d ech ow e po o d cięciu tlenu atm osfery czn eg o . D ok ład n e jednak ob liczen ia Z untza, W in- tersteina, K o sty cz ew a i in n y ch , oraz k la s y c z n e d ośw iad czen ia G od lew sk iego (sen .) nad an aerobiozą n asion , p og rążon ych w w o d zie, w y k a za ły n iezb icie, że ilo ś ć w yp rod u kow an ego p rzez dany organ izm w w arunkach a n aerob iczn ych dw utlenku w ęg la n ie p o zosta je w ża d n y m p orów n aln ym sto su n k u n aw et z n a jw y ższ ą h ip o tety czn ie ilo ścią tlenu za p a so w eg o .
Skąd p och odzi zatem ów d w u tlen ek w ęg la , w yp rod u kow an y w w arunkach a n a ero b iczn y ch ? P och od zi on z in n y ch , n ieutle- n iają cy ch p ro cesó w fizjo lo g iczn y ch , zw a n y ch od d ych an iem śród- cz ą stec zk o w em cz y li intram olekularnem . M aterjały od dech ow e (w ęglow od an y, n iek ied y białka) ulegają rozkładow i, który polega na ich redukcji k o sztem tlenu, zw ią za n eg o ch em ic zn ie z czą steczk ą su b sta n cji organ iczn ej, t. zn . na z m n ie jsz e n iu w tejże c z ą ste c z c e ilo śc i atom ów w ęgla. S am rozkład an a erob iczn y m a- terjałów od d ech o w y ch z o w ie m y ferm entacją. P rzy od dychaniu m ięd zy c zą ste czk o w em w y d ziela s ię d zięki ferm entacji dw utlenek w ęgla (a także w oda, c z a se m in n e g a zy , jak m etan, w odór i t. d.), oraz u w aln ia p ew n a ilo ść energji ch em ic zn ej. Ilo ść w yproduko
w an eg o w w arunkach a n aerob iczn ych oraz n o rm aln ych (tleno
w y c h ) dw utlenku w ęgla z a w sz e je st w prost proporcjonalna do ilo śc i w y sw ob od zon ej energji. Stąd też m iarą n atężen ia od d ych a
nia śró d cz ą stecz k o w eg o jest sto su n ek ilo ś c i C 0 2, w yp rod u kow a
nej w w arunkach a n aerob iczn ych i n orm aln ych . P orów nan ie obu tych typ ów o d d ych an ia w yk azu je, że od d ych a n ie tlen ow e prow a
dzi do dalej p osu n iętego rozkładu m aterjałów od d ech o w ych , an i
ż e li od d ych an ie śró d czą steczk o w e. P rzy tem ostatn iem zw aln ia się się np. za led w ie ł/is c z ę ś ć energji ch em iczn ej, o ile rozkła
dow i p odlega glik oza na alkohol ety lo w y i C 0 2. D latego też od
d y ch a n ie tlen ow e z a w sz e je st ek o n o m iczn iejsz e. P rz y u ży ciu m n ie jsz y c h ilo ś c i m aterjałów o d d ech ow ych d ochodzi do w y s w o b od zen ia z n a c z n ie js z y c h ilo ś c i w oln ej energji. O d d ych a n ie śród
c z ą stec zk o w e anaerobów w y m a g a — p rzeciw n ie — w ię k sz y c h ilo śc i m aterjałów od d ech o w y ch i prow adzi do n ie zu p e łn e g o ich rozkładu na produkty, łatw o s ię u tlen iające (np. alkoh ol). B ada
n ia nad n orm aln em (tlenow em ) oraz intram olekularnem o d d y ch a
n iem w yk a zu ją w sp ó ln o ść p oczątk ow y ch etapów obu typ ów od
d ych an ia, p rzy czem p ierw sza faza tlen ow eg o od dychan ia jest
2 5 2 Ż ycie w środowisku beztlenowem .
praw ie id e n ty czn a z o d d ych an iem intram olek u larn em . U anaero- bów ś c is ły c h , sp o ty k a n y c h w y łą c z n ie w śród o rgan izm ów n iż s z y c h (bakteryj), n ie d och odzi n igd y do utlen ien ia (a tem sam em d a lsz e g o rozkładu) produktów an aerob iczn ej p rzem ian y m aterji;
an aerob y fak u ltatyw n e w yd zielają je zarów no dobrze n ieutle- n ione, jako też i po uprzedniej ok syd acji, n atom iast aeroby ś c is łe m u szą je n iezb ęd n ie u tlen iać, w p rzeciw n y m b ow iem w ypadku grom adzą się on e w orga n izm ie jako trujące to k sy n y i w sto su n k ow o krótkim c z a sie sprow adzają śm ier ć ustroju.
P rzy w ró cen ie w porę aerobom ro ślin n y m c z y zw ierzęcy m tlen u po p rzejściow ej an aerob iozie nieodrazu przyw raca nor
m aln e od d y ch a n ie; w sz y stk ie jednak zm ia n y , w y stę p u ją c e teraz w p rzem ian ie m aterji, n a le ży p o ło ż y ć na karb o d d ych a n ia śród- cz ą stec zk o w eg o . N agrom ad zon e w o rgan izm ie z n a c z n e ilo ś c i n ie- u tlen io n y ch — w o b ec braku tlenu — produktów an aerob iczn ej p rzem ian y m aterji m u szą b y ć teraz u tlen ion e, a to w y m a g a p ew nego cz a su . P raw ie w sz ę d z ie tam , g d zie po p rzejścio w ej an aero
b iozie p rzyw raca się w arunki n orm alne, zarów no produkcja C 0 2, jak i p obieranie tlenu w zrasta ponad norm ę, o ile, rzecz jasn a, an aerob iczn e zm ia n y strukturalne n ie p o su n ę ły s ię za daleko.
P och od zi to stąd, że organ izm p och łan ia o w iele w ię k sz e ilo ści tlenu celem u tlen ien ia tych p ośred n ich (a n aero b iczn ych ) produk
tów p rzem ia n y m aterji. D op iero stop n iow o, w m iarę u su w a n ia to k sy n a n a erob iczn ych , o d d ych an ie p ow raca do norm y.
P r o c e sy ch em ic zn e, to w a r zy szą c e od d ych an iu śród czą steczk o - w em u , są różnej natury, z a w sz e jedn ak polegają na redukcji zw iązk ów o rg a n iczn y ch na ciała w tlen u b o ższe, c z y li na ferm en tacji m aterjałów o d d ech ow ych . Rodzaj tych ferm entacyj z a le ż y od rodzaju m aterjałów od d ech o w y ch oraz od stop n ia ich redukcji, co zn ow u pozostaje w zw ią zk u z c z y n n o ś c ią s p e c ja ln y c h su b - stan cy j, w d an ym tw orze ro ślin n y m c z y zw ie r z ę c y m się zn ajd u jących , zw a n y c h ferm entam i albo en zy m a m i (z a czy n a m i). Są to su b sta n cje, d zięk i którym d ochodzi do skutku w ię k s z o ść p roce
só w c h e m ic z n y c h w ustroju ż y w y m , a k tórych d zia łan ie jest a n a lo g iczn e do d ziałania katalizatorów w reakcjach n ieo rg a n icz
n y ch . D z ia ła n ie e n z y m ó w w p rocesach ferm en ta cy jn y ch cz y n i je p rocesam i u strojow em i, zw ią za n em i ś c iś le z o rgan izm em ż y w y m .
F erm en tacja każda m o ż e s ię od b yw ać k osztem m aterjałów za p a so w y ch danego organizm u lub też k osztem m aterjałów , dopro
w a d zo n y ch organ izm ow i z zew n ątrz w form ie p ożyw k i. P o zo
staje to jednak b ez w p ływ u na sam ą istotę p ro cesó w ferm enta
c y jn y c h . S p raw d zian em p rocesów ferm en tacy jn y ch jest b ilan s z u ż y ty c h na ce le ferm en tacyjn e m aterjałów w y jś c io w y c h i pro
duktów ferm entacji. U w a ż a m y m ian ow icie, że od d ych an ie śród - cz ą stec zk o w e polega na danej ferm entacji w tedy, jeżeli ilo ść pro
duktów od dychan ia i ubytek m aterjałów o d d ech o w y ch od pow ia
dają sob ie w agow o (z u w zględ n ien iem błędów d o św ia d cza ln y ch ) i je żeli w za jem n y sto su n e k w a g o w y ty c h ż e produktów odpow iada stosu n k ow i teoretyczn em u ferm en tacyjn ego rozkładu m aterjałów od d ech ow ych .
Z e w zg lęd u na su bstrat rozróżn iam y dwa g łó w n e ty p y fer- m en ta cy j: 1) ferm entację w ęglow od an ów i 2) ferm entację białek.
D a n y organ izm ro ślin n y lub z w ie r z ę c y m oże p ow odow ać fer
m entację obu w y m ie n io n y ch grup ciał org a n iczn y ch , jednakow oż z a w sz e z p rzew agą jed n ego typu.
U roślin (z w yjątkiem bakteryj) pow stają n a jcz ęściej jako pro
dukty ferm entacyj w ęglow od an ów i białek — oprócz C 0 2 — alko
h ole. U zw ierząt n atom iast i u bakteryj n a jc z ę stsz e m i produktam i ferm entacji są , oprócz C 0 2, k w a s y organ iczn e, jak k w a s m lec zn y (u bakteryj, p ow od u jących k w a śn ie n ie m lek a), k w as kopronow y (u tasiem có w ), k w a s w alerjan ow y (u ró żn y ch robaków ) i inne.
• N a jc zęśc iej w p rzyrod zie sp otyk an ą form ą ferm entacji jest fer
m entacja alkoh olow a g lik o z y w zg lęd n ie fruktozy. U drożdży sw o isty ferm ent alk oh olotw órczy, zb a d an y bliżej przez B u ch n erów i H ahna, n azw an o zym a zą . B adan ia G od lew sk ieg o w skazują na to, że po
dobn y en zy m alk oh olotw órczy u w y ż sz y c h roślin (zw a n y p rzez n iektórych karbonazą) je st id e n ty czn y z zy m a zą drożdżow ą.
F erm en tacje b iałek u ro ślin i zw ierząt są n aogół en er g ety c z
n ie n ie w y sta r cza ln e, to też za z w y cz a j tow a rzy szą on e tylko fer
m entacjom w ęglow od an ów . S ą on e n atom iast zja w isk iem po- w sz e c h n e m w ś w ie c ie bakteryj. B akteryjną ferm entację białek z o w ie m y g n ic ie m ; e n z y m y g n iln e, c z y też p ow od ujące ferm enta
cję k w aśn ą w ustrojach w y ż sz y c h , ob ejm u jem y w sp ó ln em m ia nem en zy m ó w p roteolityczn ych . E n z y m y p roteolityczn e są sw o iste dla k ażd ego rodzaju białka.
N IE D O S T A T E K T L E N U J A K O C Z Y N N IK W W A L C E O B Y T . N ied ostatek tlenu w oln ego, a tm osfery czn ego, działa, jak w s z y s t
k ie in n e w arunki zew n ętrzn e, jak np. św iatło i tem peratura, i dla
tego jest on c z y n n ik ie m w w alce o byt. W ła ściw ie m ów i się Ż ycie w środowisku beztlenowem . 2 5 3
2 5 4 Życie w środowisku beztlenowem.
tylko o niedostatku, ew en tu aln ie braku w oln eg o , a tm o sfery czn ego , a n ie o n ie o b e cn o ści tlenu w o g ó ln o śc i, alb ow iem w ła ściw ej an o- k sy b io z y n igd zie n ie sp o ty k a m y . O d d ych an ie śró d czą steczk o w e, p oleg a ją ce na śród czą steczk o w ej (lub też m ięd zy c zą ste czk o w ej) w y m ia n ie tlenu, m oże b y ć b ow iem u w ażan e za w ew n ętrzn e sp a lanie, k o sztem tlen u , zw ią za n eg o z m aterjałam i od d ech ow em i.
M aterjałam i od d ych an ia śró d cz ą stecz k o w eg o są z a w sz e su b sta n cje organ iczn e, b ogate w z w ią z a n y tlen, z czeg o w yn ik a, ż e orga
n iz m y an aerob iczn e n igd y n ie są autotrofam i (czy li sa m o ży w n em i).
D latego też filo g en ety c zn ie sta rszem jpst od d ych an ie aerobiczne.
O d d ych an ie śró d cz ą stecz k o w e m ogło s ię dopiero rozw in ąć wtór
nie, jako p rzy sto so w a n ie do sz c z e g ó ln y c h w arunków ż y c io w y c h . P rz y sto so w a n ie to je st doraźną sam oob ron ą o rgan izm ów aerobicz- n y c h ; sam oob ron ą, której ce le m b io lo g icz n y m jest p rzedłu żen ie ży c ia , która jedn ak ow oż u aerobów w y ż s z y c h ro ślin n y c h i z w ie rz ę c y c h n ig d y n ie za stęp u je ż y c ia tlen o w ego. P rz y sto so w a n ie aerobów ś c is ły c h do ż y c ia b eztlen ow ego je st za słab e, b y orga
nizm w takich w arun k ach p rzez c z a s d łu ż s z y p rzy ż y c iu u trzy
m ać. T o też w środ o w isk a ch , p ozb a w io n y ch tlen u a tm o sfery cz
n ego, sp o ty k a m y li tylko organ izm y, k tórych doraźna sam oob ron a przed n ied ostatk iem tlenu w form ie ferm en tacyjn ego od dychan ia śró d czą steczk o w eg o za stęp u je od d ych an ie tlen ow e p rzez cz a s n ieo g ra n iczen ie długi.
B iorąc pod u w agę różne w arunki a eracyjn e, stw ierd za m y, że najlepiej do n ich są p rzy sto so w a n e an aerob y fak u ltatyw n e; ż y c ie aerobów i an aerob ów ś c is ły c h je st zw ią z a n e z p ew n em i sp ecja l- n em i w arunkam i aeracyjn em i, których stosu n k ow o n iezn a czn a , a trwała zm ian a pow oduje śm ier ć ustroju.
Z N A C Z E N IE A N A E R O B J O Z Y W G O S P O D A R S T W IE P R Z Y R O D Y .
W ca ło k szta łcie zja w isk b io lo g icz n y c h jest an aęrob ioza c z y n n ik iem o p ierw szorzęd n em z n a cz en iu . F erm en ta cy jn y , zw y k le b eztlen o w y rozkład m aterjałów o rg a n iczn y ch , jako to szczątk ów organ izm ów ro ślin n y c h i zw ie rzę cy ch , p rzygotow uje m aterjał bu
d ow lan y dla organ izm ów n o w y ch , o c z y s z c z a zatem p ow ierzch n ię ziem i z n iep otrzeb n ych szc zą tk ó w o rg a n iczn y ch , któreby g in ę ły b ezu ży tecz n ie, w y łą c z o n e z ob iegu p ro cesó w b io lo g icz n y c h .
Co gorsza, n iero zło żo n e o rga n iczn e tw ory p ok ry ły b y w krót
kim c z a s ie p ow ierzch n ię lądów , dna i p o w ierzch n ie wód tak, że n ie sta rczy ło b y ani m iejsca , ani ż y w n o śc i dla ż y c ia n o w ego. Co-
prawda rozkład ferm en tacyjn y n ie z a w sz e jest natury anaerobicz- nej. M nóstw o bakteryj i in n y c h m ik roorgan izm ów ży je w w a runkach ś c iś le aero b iczn y ch , p rzy czem ich od d ech ow e p ro cesy p ołączon e s ą . z tlen o w y m rozkładem su b stan cy j o rga n iczn y ch . Jed n akow oż w sz ę d z ie tam , gd zie d op ływ tlenu je st sk ąp y lub w ogóle w y k lu c zo n y , m ie jsc e rozkładu tlen ow ego zajm u ją ferm en tacje an aerob iczn e, p row ad zące do tego sa m eg o rozkładu m ate- rjałów org a n iczn y ch , ale w o k o lic zn o ścia ch , n ie n ad ających się do rozkładu tlen ow ego.
W e w łączan iu w ob ieg p ro cesó w b io lo g icz n y c h szczą tk o w y ch m aterjałów z w ie r z ę c y c h i ro ślin n y c h n a jd o n io ślejszem i są an a e
rob iczn e p r o c e sy od dech ow e b akteryjne. Im b ow iem d an y orga
n izm , ferm entację w y w o łu ją cy , stoi na n iż sz y m szc zeb lu rozw o
jow ym , tern jego od d ych an ie śró d cz ą stecz k o w e, an aerob iczn e, jest in te n sy w n ie jsz e , c z y li tem szy b ciej i w ięcej rozkłada m aterja
łów od d ech ow ych .
Z m ik roorgan izm ów n ieb ak teryjn ych w ch od zą tu w rachubę p le śn ie i d r o ż d ż e ; w sz e lk ie in n e an aerob y fakultatyw ne i w s z y s t
kie aeroby ro ślin n e i z w ie rzę ce sp ełn iają pod tym w zględ em rolę m in im aln ą .
Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu. 2 5 5
In ż. J U L J A N L A M B O R , Tczew.
Z A K Ł A D O SILE WODNEJ W ŻURZE N A POMORZU.
Jednem z n a jw a żn iejsz y ch n atu ralnych źródeł energji są siły w odne jako źródło w z a sa d z ie n ie w y czerp a ln e, tanie w ek sp lo atacji, p rzy drogich w p raw d zie, ale d łu gotrw ałych urządzeniach in sta la c y jn y c h , a p rzez to dobrze am ortyzu jących się. N adto źró dła energji w odnej są p o w szec h n e, c z y li rozlok ow an e praw ie w e w sz y stk ic h krajach i ok olicach w m n iejsz ej lub w ięk szej ilo ści, w p rzeciw ień stw ie do źródeł energji ciep ln ej, t. j. w ęgla i ropy, które są u d ziałem n iew ielu tylk o krajów i sk o n cen tro w an e w p ew n y ch m ie jsc o w o śc ia c h . C zy n n ik i te, jak i w iele je sz c z e in n y c h natury ek o n o m iczn ej, p olity czn ej i gosp od arczej, za d ecy d o w a ły , że w y z y sk a n ie sił w od n y ch cz y n i z k ażd ym rokiem z n a cz n e po
stę p y , z w ła sz c z a w krajach u p r zem y sło w io n y ch a w a ż n o ść tego problem u zr o zu m iały n ietylk o kraje, n iep osiad a ją ce w ęgla , tego głó w n eg o źródła energji ciep ln ej, jak W łoch y, Szw ajcarja i S zw ecja ,
2 5 6 Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu.
ale n aw et kraje, p osiad ające w ę g ie l w w ielk ich ilo ścia ch , jak np.
Francja, fln g lja i N ie m c y .
O gó ln y procent w y z y sk a n ia energji istn ie ją cy c h sił w od n ych je st n aogół n iew ielk i. E uropa p osiad a około 120 m iljon ów K. M.
(koni m e ch a n icz n y c h ) surow ej s iły w odnej, z c z eg o w y z y sk a n o d o ty ch cz a s 10% . W p o sz c z e g ó ln y c h jednak p ań stw ach procent ten je st bardzo rozm aity, i tak je d y n ie fln g lja i N ie m c y p rze
k roczy ły 50% w y z y sk a n y c h s ił w od n ych , p rzy istn ie ją cy c h w /\n g lji n ie sp e łn a 0 ‘5 m iljon a K. M., a w N ie m c z e c h 2 m iljo- nach K. M. surow ej s iły w odnej. Z pośród w sz y stk ic h p aństw eu rop ejsk ich n ajw ięcej surow ej s iły w odnej posiad a Z SR R ., bo aż p rzeszło 62 m ilj. K. M., z c z e g o jednak w y z y sk a n o za led w ie 1 *3%, z a ś 9 8 7 % p ozosta je n ie zu ży tk o w a n e. Po Z SR R . idzie S zw e cja i N orw egja, które m ają p rzeszło 11 m iljon ów K. M. każda zo sob n a, a w y z y sk a n e zaled w ie 1*5 m iljon a K. M., n a stęp n ie S zw ajcarja, p osiad ająca 8 m iljon ów K. M., w y z y sk u ją c a zaled w ie 1’6 m iljona K. M., Francja, H iszp a n ja i W ło ch y, p osiad ające o d d zieln ie 5 — 6 m iljon ów K .M ., a w y z y sk u ją c e V 5 —2 m iljonów K .M . Później idzie H ustrja i Finlandja o sła b y m p ro cen cie w y z y sk a n ia s ił w o d n y ch , w r eszcie na 10-tem m iejscu P olsk a, która p rzy istn ie ją cy c h 2— 3 m i- ljon ach K. M. w y z y sk a ła zaled w ie 0'3 m iljona K. M., c z y li l*3°/o, t. j. narów ni z Z SR R . N a d m ien ić n a le ży , że N ie m c y , które pod w zg lęd em za sob u s ił w o d n y ch stoją w E u rop ie na 11 m iejscu i p osiadają tylk o 2 m iljon y K. M., w y z y s k a ły p rzeszło 1 m ilj. K. M., c z y li 50% surow ej s iły w odnej.
W y z y sk a n ie sił w od n y ch w P o ls c e p o czy n iło w ostatn ich la
tach p ew n e p ostęp y i w y k a zu je ciągłą d ą żn o ść do d a lsz eg o p o
stępu w tym w z g lę d z ie . W y sta rczy w sp o m n ieć tylko zakład o sile w odnej w P orąb ce na S ole, który jest w p ełn y m toku b ud ow y, p rze
w id zia n y na 14.640 K. M., p rzy czem zakład ten je st niejako produk
tem u b o czn y m reten cy jn eg o zbiornika na S o le dla celó w m eljoracyj- n y ch i ż e g lu g o w y c h . P oza tern w budow ie je st p ryw atn y zakład w M y czk o w ca ch na S a n ie ; roboty w praw dzie p rzerw ano, a le */s ca ło ś c i jest w yk on a n e. Zakład ten jest in sta lo w a n y na 6000 K. M. i p o
siad ać b ęd zie 22 m iljonów K. W . h. roczn ej produkcji. W n ajb liższej p r z y sz ło śc i m ają b y ć zrea lizo w a n e projekty zak ładów w o d n o -elek - tr y czn y ch w R ożn ow ie na D u n a jcu i w Jazow sk u na D u n ajcu .
W ażn ym etapem w w y z y sk a n iu s ił w od n y ch w P o lsc e b yło u ru ch om ien ie zak ładów w o d n o -elek tr y czn y ch w Gródku i Ż u rze w p ow iecie św iec k im w ojew . p om orsk iego.
Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu. 2 5 7
Projekt zak ładu o sile w odnej w Gródku, jak k olw iek opraco
w a n y ju ż za c z a só w za b o rczy ch , d oczek ał się zr ea lizo w a n ia do
piero po p rzejęciu P om orza p rzez w ład ze p olsk ie. Oto krótki z a r y s historji Z akład ów : akcja zap oczątk ow an a przez P om orsk i W ojew ódzki Z w iązek K om u n aln y (starostw o krajow e) przech odzi w dniu 3 m arca 1924 r. w ręce S -k i ak cyjn ej pod n a z w ą : „P om or
ska E lektrow nia K rajowa „G ródek“ S półk a R k c . w T o ru n iu “, w k tó
rej jedn ak sam orząd w ojew ód zk i, ch cą c z a b e z p ie c z y ć so b ie d al
s z y w p ły w na p rzed sięb iorstw o u ż y te c z n o śc i p u b liczn ej, zakro
jon e na tak w ielk ą sk alę, za ch o w a ł 53% akcyj. W ten sp osó b oparto ad m in istrację sp ółk i na za sad a ch h a n d low ych , c z y n ią c ją p rzez to bardziej żyw otn ą i cz y n n ą , otwarto d ostęp dla kapitałów i in ic ja ty w y w p o sta ci u d ziałów w sp ó łc e ak cyjn ej, n ie p o zb y w ając się r ó w n o c ześn ie w p ły w u i op ieki za in tereso w a n eg o w u d ziale W ojew ódzkiego Z w iązk u K om u n aln ego, który, o ce n ia ją c o gó ln o- p ań stw ow e zn a cz en ie akcji elek tryfik acyjn ej, oraz in teresy obrony p aństw a na P om orzu , oparty o dobrze zorgan izow an ą in sty tu cję bankow ą, t. j. P om orsk ą K rajow ą K a sę P o ży c zk o w ą w T oruniu, ześrod k ow a ł całą d zia ła ln o ść in w e sty c y jn ą w k ieru nk u u siln eg o poparcia prac P. E. K. „G ródek“.
W yb u d ow an ie zak ładów w o d n o -elek tr y czn y ch w Gródku i Ż u
rze p o w ięk sza p ow ażn ie n a sz m ajątek narod ow y i sta ły dochód, w y d ob yw a jąc z w od y n ow e źródła energji. W yp rod uk ow an y tą drogą prąd elek try czn y , rozprow ad zan y p rzew odam i po kraju, p rzy c zy n i się do o ży w ie n ia p rze m y słu i handlu, p o d n iesien ia rol
n ictw a na w y ż s z y p oziom , z w ię k sz e n ia o g óln ego dobrobytu kraju, a nadto z a o sz c z ę d z a z a p a sy m aterjałów p ęd n ych i u n ieza leżn ia prze
m y s ł P om orza od dow ozu tych m aterjałów z d alekich źródeł Z agłębia w ę g lo w eg o c z y naftow ego. E nergja, w yp rod u kow an a w Gródku . i Ż urze, p rzedstaw ia rów n ow artość 45.000 tonn w ęgla roczn ie.
O tę cyfrę zatem p o w ięk sza się n a sza z d o ln o ść eksportow a.
P oza z n a c z e n ie m ek o n o m iczn em , n ow o w yb u d o w a n e zak ła d y w o d n o -elek try czn e posiadają je s z c z e d o n io słe z n a c z e n ie p oli
ty c z n e i strategiczn e p rzez za p ew n ien ie zakładom p rze m y sło w y m cią g ło śc i ruchu n ie z a le ż n ie od dow ozu m aterjałów p ęd n ych , co ze w zględ u na „korytarz p o m o rsk i“ je st k w estją nader w a żn ą, u n ie
z a leżn ia ją c p r z e m y sł i d ostarczen ie energji dla d źw ig ów w G d yn i od ew en tu a ln y ch strajków , sa b otaży i t. p. Z agłęb ia w ę g lo w eg o c z y środków tran sp ortow ych . Ponadto sp o d ziew a ć się n a le ży , iż w krótkim c z a s ie d oczek a s ię zrealizow an ia, w zw ią zk u z z a p e w -
17
2 5 8 Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu.
n ion ą produkcją energji elek tryczn ej, k o n cep cja elektryfikacji środ k ów transp ortow ych , p rze d e w szy stk iem do G dyni, zw ła sz cza że sk utkiem rosn ącej cią g le ż y w o tn o śc i portu g d y ń sk ieg o ruch tran sp ortow y na P om orzu stale in te n sy w n ie w zrasta.
D z ia ła ln o ść „G ródka“ n ie ogran icza s ię je d y n ie do elektryfi
kacji P om orza. W szy stk ie d o ty c h c z a so w e projekty b y ły robione z m y ślą o rozcią g n ięciu gran ic akcji elek tryfikacyjn ej na d a lsze ob szary .
U ru ch o m ien ie w lutym 1930 r. zakładu w o d n o-elek tryczn eg o w Ż urze, za m y k a p ie rw sz y etap prac „P om orskiej E lektrow ni Krajow ej „G ródek“ Sp. akc. w T o ru n iu “. P ier w szą turbinę elek trow ni w Gródku u ru ch om ion o w dniu 24 k w ietn ia 1923 r., za ś trzecią i ostatnią tego zakładu w dniu 6 sierp n ia 1927, p rzy stę
p ując n a ty ch m ia st do b u d ow y uru ch om ionej o b ecn ie elektrow ni w Ż urze.
O P IS Z A K Ł A D U W Ż U R Z E .
Z akłady w Gródku i Ż urze leżą na rzece Wda (C zarna W oda), która w o d y sw e czerp ie z d orzecza o ob sza rze 2202 krril na tere
n ie p ow iatów : k o śc ie r sk ie g o , ch ojn ick ieg o , starogardzkiego i św ie c -
R y c. 110. W id o k Z a k ła d u w Ż u rz e z lo tu p ta k a . — W o d a , s p ię tr z o n a z a p o rą (w ty le n a 'le w o ), o d p ły w a k a n a łe m ro b o c z y m ( n a p ra w o ), k td ry m d o s ta je s ię d o z a m k u w o d n e g o , s k ą d ru r o c ią g ie m p rz e c h o d z i d o h a li m a s z y n (b u d y n e k n a p ra w o z p r z o d u ) . T a m p o p r z e jś c iu p rz e z ś lim a c z n ic ę w y p ły w a n a tu r b in y , w p ra w ia ją c je w ru c h o b ro to w y . R u ch o b ro to w y
tu r b in p rz e n o s i s ię n a p r ą d n ic e , k td re w y tw a rz a ją p r ą d e le k try c z n y .
k iego. R zeka w y p ły w a w N ie m c z e c h w p o w iecie b y to w sk im i wpada do W isły u stóp m iasta Ś w iecia . C ałkow ita jej d łu g ość w y n o si 220 km. D z ię k i sw em u n izin n em u charakterow i rzeka W da
Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu. 2 5 9
p osiada sto su n k o w o n ie w ielk ie i p ow olne w ahania m ięd zy m a k sy - m aln em i a m in im a ln em i stan am i w od y i rów n om iern y przebieg tajania śn ie g ó w , do c z eg o p rzy c zy n ia się w z n a c z n y m stopniu w ielk a ilo ść jezior (71 km*), d ziałających jak zbiorniki reten cyjn e, oraz siln e z a le sie n ie . O k o licz n o śc i te dają w ielk ie k o rzy ści w y b u d ow an ym zak ładom w ek on o m iczn em w y z y sk a n iu Spływ u w ody.
Ryc. 111.
Zakład w Gródku zajm u je stop ień d oln y od k oty 52'0 m nad poziom m orza do k oty 34*0 m n. p. m . ze zlew n ią 1850 km*, z a ś zakład w Ż urze zajm u je stop ień g ó rn y od k oty 67’5 m n. p. m.
do k oty 52'0 m n. p. m. ze zlew n ią 1720 km*. Z ałem całkow ity sp adek w Ż urze w y n o si 15 ‘5 m a sp ad ek u ż y te c z n y , t. j. po od
jęciu strat, w y n o si śred n io 14'8m . O bjętość w od y użytkow ej w y n o si średn io 14*8 m 3 na sek u n d ę, co daje roczną produkcję na n acisk a ch prądnic 14'5 m iljon a kwh. P rzy zain stalow an ej m o c y 8000 kw posiad a 1800 god zin użytk ow an ia m ocy zain stalow an ej.
Zbiornik w y ró w n a w czy o p ow ierzch n i około 500 ha i p ojem n ości 14’2 m ilj. m 3 daje 1,500.000 m 3 p o jem n o ści u ży te czn ej i podlega w ah an iom około 3 dm w c z a sie doby. Zbiornik w od n y, p oło żo n y w Gródku, o p ow ierzch n i 100 ha, w yrów nu je w ahania odpływ u i w c z a sie , g d y zakład nie pracuje, stan ow i cen n ą rezerw ę dla w sp ółp racu jących zak ładów parow ych.
D la u z y sk a n ia potrzebnego zbiornika i sp iętrzen ia w o d y zb u dow ano w poprzek rzeki zaporę z g lin y, w yd ob ytej p rzy w y k o p y w aniu kanału, doprow ad zającego w odę z e zbiornika do zakładu.
C ałkow ita jej kubatura w y n o si 150.000 m 3.
1 7*
2 6 0 Zakład o sile wodnej w Żurze na Pomorzu.
Zapora je st zw ią za n a z gruntem ca ły m sze reg iem w c ię ć i stop n i, nadto w bita w zd łu ż o si za p o ry ścia n a S zczeln a sy ste m u L arssen a za b ez p iec za ją przed p od m yciem . Stoki zap ory pokryte są z obu stron dla o ch ron y p iask iem , który od stro n y dolnej w od y nadto jest ob ło żo n y ziem ią rodzim ą i darnią, a od strony górnej w od y tłu czn iem i narzutem k a m ien n y m . O prócz tego stok od stron y górnej w od y na w y so k o śc i jed n ego m etra p ow y żej nor
m aln ego sp iętrzen ia i 2 m poniżej tegoż p osiad a u m o cn ien ie z brył k am ien i, w celu o ch ron y zap ory przed falam i oraz u derzeniam i u n o sz o n y c h pni i parciem lodów . K ształt zap o ry jest trapezow y.
W n a jn iż szy m p u n k cie zap o ry zb u d ow an o 110 m długi s p u s t w p ostaci dw óch k an ałów żelb eto w y ch o łą c z n y m przekroju 8 m 2.
K anałem tym odprow adzano w odę w c z a s ie b u d ow y zap ory, a ob ecn ie s łu ż y ć ma on do p rze p u szc zen ia katastrofalnej w od y burzow ej w ilo śc i około 50 m 3 na sek .
S p u st zam yk ają 4 z a su w y , u m ie sz c z o n e po dw ie za sob ą, w ła sn ej konstrukcji „G ródka“, a p o m y śla n e w ten sp o só b , ż e b y n a p raw y i rew izja m o g ły s ię o d b y w ać bez sp u sz c z a n ia w od y.
R y c , 112.
S ku tk iem sp iętrzen ia w o d y w m ie jsc u zap ory o 14’5 m p o w stało ro z le g łe jezioro o daleko sięg a ją cej cofce, o p o w ierzch n i praw ie 2000 m orgów m agdeb., za lew ając są sie d n ie teren y i objekty.
W zw iązk u z tern i ze w zględ ów w o d n o-p raw n y ch m u sia n o p rze
ło ż y ć drogi, w y k o n a ć n ow e p rzep u sty , w z m o cn ić n a sy p k olejow y, p o d w y ż sz y ć i przebudow ać m o sty , p om ijając rozbiórk ę m łyn a i tartaku. Ł ą czn ie w yb u d ow an o 6 m ostów .
