Уилбур Олин Этуотер (3 мая 1844 – 22 сентября 1907) был американским химиком, известным своими исследованиями питания и обмена веществ человека , и считается отцом современных исследований и образования в области питания. Ему приписывают разработку системы Этуотера , которая заложила основу науки о питании в Соединенных Штатах и вдохновила современное олимпийское питание. [1]
Этуотер был директором первой сельскохозяйственной экспериментальной станции США в Уэслианском университете в Мидлтауне, штат Коннектикут , и первым руководителем отдела исследований в области питания Министерства сельского хозяйства США . [2]
Этуотер родился в Джонсбурге, штат Нью-Йорк , в семье Уильяма Уоррена Этуотера, методистского епископального священника, защитника трезвости и библиотекаря Йельской юридической школы, и Элизы (Барнс) Этуотер. [3] Он вырос и провел большую часть своей жизни в Новой Англии . Он решил не участвовать в Гражданской войне в США , вместо этого получив высшее образование сначала в Университете Вермонта , а затем переехав в Уэслианский университет в Коннектикуте, где он завершил свое общее образование в 1865 году. [4] В течение следующих трех лет Этуотер был учителем в различных школах и в 1868 году поступил в Шеффилдскую научную школу Йельского университета , где изучал сельскохозяйственную химию под руководством Уильяма Генри Брюэра и Сэмюэля Уильяма Джонсона . [5] [6] Во время своего пребывания в Йельском университете Этуотер работал неполный рабочий день помощником Джонсона, анализируя удобрения на предмет содержания определенных минералов; он также провел первый химический анализ продуктов питания или кормов в Соединенных Штатах. [5] Этуотер получил докторскую степень в 1869 году в области сельскохозяйственной химии, его диссертация называлась «Непосредственный состав нескольких типов американской кукурузы», в ней он использовал вариации системы экспресс-анализа для анализа четырех сортов кукурузы. После этого он продолжил свое образование в течение следующих двух лет в Лейпциге и Берлине , изучая физиологическую химию и знакомясь с сельскохозяйственными опытными станциями Европы. [2] Во время своего пребывания там Этуотер учился у немецкого физиолога и диетолога Карла фон Войта и работал вместе с учеником Войта Максом Рубнером . [7] Этуотер путешествовал по Шотландии , Риму и Неаполю ; во время поездки он писал статьи о своих наблюдениях для местных газет в тех местах, где он жил в Соединенных Штатах. В 1871 году Этуотер вернулся в Соединенные Штаты, чтобы преподавать химию в Университете Восточного Теннесси , а в следующем году перешел в Государственный колледж штата Мэн. [8]
Там Этуотер встретил Марсию Вудард (1851–1932) из Бангора, штат Мэн, дочь Абрама Вударда. [3] Они поженились в 1874 году, а в 1876 году у них родилась дочь Хелен, а в 1885 году родился сын Чарльз. [3]
Уилбур Этуотер вернулся в Уэслиан в качестве профессора химии в 1873 году и оставался там до своей смерти в 1907 году. [9] И он, и его наставник из Йельского университета Сэмюэл Джонсон были сторонниками привлечения в Соединенные Штаты организаций, подобных сельскохозяйственному эксперименту. станции, которые они видели в Европе. [10] [11] Этуотер даже описал немецкие сельскохозяйственные экспериментальные станции в отчете Министерства сельского хозяйства за 1875 год. [12] Чтобы убедить законодательный орган Коннектикута выделить деньги на строительство станции, Оранж Джадд пожертвовал средства, а Уэслиан предложил лабораторное оборудование и услуги Этуотера на неполный рабочий день. [8] Благодаря их работе и вкладу в размере 5600 долларов от законодательного собрания Коннектикута на двухлетний испытательный период в Соединенных Штатах была создана первая сельскохозяйственная экспериментальная станция. [5] [13]
Этуотер был администратором пробного запуска с 1875 по 1877 год, при этом первоначальные исследования были сосредоточены на удобрениях. [9] [7] Прежде чем двухлетний судебный процесс закончился, законодательный орган Коннектикута согласился на регулярное финансирование станции, но решил переместить постоянную экспериментальную станцию Коннектикута в Шеффилдскую научную школу в Йельском университете с Сэмюэлем Джонсоном в качестве первого директора. [5] За это время Этуотер написал множество статей для научных периодических изданий, в которых подробно описывались его исследования и открытия в области физиологической и сельскохозяйственной химии, а также исследования, проводимые за рубежом (в частности, в Германии). [3] [5] Многие из его статей появились в колонке под названием «Наука, применяемая в сельском хозяйстве», в основном посвященной сельскохозяйственным удобрениям в журнале « Американский земледельец » Оранжа Джадда . [3] [5]
На начальном этапе работы первой экспериментальной станции Этуотер расширил свою программу удобрений и начал изучать и экспериментировать с ростом и составом полевых культур. [8] Исследования полевых культур продолжались даже после прекращения ассигнований на близлежащей ферме; Этуотер стал особенно интересоваться метаболизмом растений и был одним из первых исследователей, доказавших, что бобовые усваивают азот из воздуха . [8]
Когда о его экспериментах и достижениях стало известно, Этуотеру потребовалась помощь для реализации различных проектов. С 1879 по 1882 год он проводил обширные исследования продуктов питания для людей по поручению Рыбной комиссии США и Смитсоновского института. [6] [2] В 1879 году Комиссия по рыболовству США предложила Этуотеру средства для изучения состава и пищевой ценности североамериканских видов рыб и беспозвоночных. [6] В 1882-1883 учебном году Этуотер взял отпуск в Уэслиане, чтобы вместе с фон Войтом в Германии изучить усвояемость нежирной рыбы. [8] Вместе они обнаружили, что рыба сравнима с нежирной говядиной; за это время он узнал о том, как немецкие ученые изучают питание, и надеялся по возвращении привезти аналогичные исследования в Соединенные Штаты. [8] В 1885 году в American Chemical Journal была опубликована первая серия исследований Этуотера по гороху, выращенному в питательном растворе. В том же году Массачусетское бюро статистики труда запросило исследование данных, собранных бюро о семейных покупках продуктов питания. [8] В исследовании Этуотер рассчитал ежедневные запасы углеводов, жиров и белков на душу населения, представленные в данных, и, принимая во внимание включенные данные о затратах, дал рекомендации о том, как более экономичные диеты, сохраняя при этом достаточную пищевую ценность, можно было бы выбрать. [8] Подготовленный им отчет был включен в годовой отчет Бюро за 1886 год.
Все это время Этуотер продолжал проводить кампанию и поддерживать расширение государственных сельскохозяйственных экспериментальных станций. [7] Благодаря своим европейским исследованиям и опыту работы на финансируемых государством европейских экспериментальных станциях Этуотер и Джонсон стали консультантами Министерства сельского хозяйства США и активными пропагандистами регулируемых и финансируемых на федеральном уровне сельскохозяйственных исследований. [13] Этуотер даже начал писать в публикациях Министерства сельского хозяйства США в поддержку принятия европейской модели научных лабораторий на отечественных экспериментальных станциях. К 1885 году Этуотер и Джонсон начали консультировать Конгресс и президента Гровера Кливленда по вопросам создания экспериментальных станций в колледжах, предоставляющих землю , созданных в соответствии с Законом Моррилла в 1862 году. [7] В 1887 году был принят Закон Хэтча , который предоставил федеральные средства. (по 15 000 долларов каждый) колледжам, предоставляющим землю для создания экспериментальных станций. [14] [15] Когда закон был принят, Этуотер был назначен директором второй сельскохозяйственной экспериментальной станции в Коннектикуте, которая была основана в сельскохозяйственном колледже Сторрса , и работал там до 1892 года. [3] В следующем году было создано Управление экспериментов. Станции были созданы как средство мониторинга и оценки экспериментов и деятельности станций; Этуотер был выбран первым режиссером. [16] [8] [13] Он принял эту должность при условии, что сможет сохранить как свою профессорскую должность, так и должность директора Сельскохозяйственной экспериментальной станции Сторрс . [8] [16] Этуотер проводил около 8 месяцев в году в Вашингтоне и заставлял своих заместителей действовать от его имени на других должностях во время его отсутствия. [5]
Этуотер видел свою миссию на посту директора Управления экспериментальных станций в том, чтобы «объединить станции по всей стране, объединить их работу и обеспечить их связь с великим миром науки». [17] Он сразу же учредил журнал « Экспериментальная станция» , предназначенный для того, чтобы держать станции в курсе научных исследований, проводимых их коллегами и учеными за рубежом. [8] Этуотер ясно дал понять, что публикация должна была стать сборником научных статей, а не платформой для обмена советами по сельскому хозяйству. [13] Публикация стала для станций, действующих в соответствии с Законом Хэтча, средством сообщить о своих исследованиях в Министерство сельского хозяйства США, а также привлечь ученых к ответственности за соблюдение определенных стандартов исследований и отчетности. [13] В то же время были созданы «Фермерские бюллетени» , чтобы предоставить фермерам легко читаемую и понятную презентацию результатов сельскохозяйственных исследовательских станций и других научных учреждений. [8] Благодаря роли Этуотера в качестве директора он смог направить исследования сельскохозяйственных экспериментальных станций в сторону научных и экспериментальных методов. [13]
На протяжении всей своей карьеры Этуотер интересовался исследованиями питания человека; проведя исследования от имени Комиссии по рыболовству США и Смитсоновского института, он продолжил исследования в области питания человека, и экспериментальная станция Сторрса стала известна благодаря исследованиям в области питания. [13] После создания станции Сторрс Этуотер и его коллеги начали проводить и публиковать исследования химического состава продуктов питания. [18] [13] В 1891 году он ушел с поста директора Управления экспериментальных станций, чтобы вернуться к Сторрам и сосредоточиться исключительно на исследованиях в области питания. [5] [8] После отставки Этуотер был назначен специальным агентом, отвечающим за программы питания. На этой должности он организовал обширный анализ продуктов питания, диетические исследования, эксперименты по усвояемости пищи, исследования энергетических потребностей с использованием людей, а также исследования стоимости и экономики использования и производства продуктов питания. [17] [8] В 1894 году Этуотер получил свои первые ассигнования Конгресса, выделенные его лаборатории для исследований в области питания человека. [13] Исследования Этуотера в это время были использованы для создания диетических стандартов. Он основывал стандарты на среднем потреблении, но не считал их точными в количественном отношении; Логически они различались в зависимости от возраста, пола и уровня активности, но он подчеркнул, что это не были исследования метаболизма. [16] [19]
Он продолжил проводить метаболические исследования, связанные со стандартами питания, основываясь на наблюдениях, полученных в результате его работы с Войтом, который использовал дыхательный калориметр Рубнера для проведения аналогичных экспериментов на мелких животных. Вместе с Чарльзом Фордом Лэнгуорси они составили обзор около 3600 метаболических экспериментов в качестве основы для будущих исследований. [16] Этуотер продолжал работать с физиком Эдвардом Беннетом Розой и диетологом Фрэнсисом Гано Бенедиктом, чтобы разработать первый прямой калориметр, достаточно большой, чтобы вместить людей в течение нескольких дней. Калориметр, или дыхательный аппарат человека, был создан для точного измерения энергии, получаемой с пищей. Этуотер хотел использовать его для изучения и сравнения содержания питательных веществ в различных продуктах питания и того, как организм человека потребляет эти питательные вещества в различных условиях отдыха и работы. [20] Калориметр измерял метаболизм человека, анализируя тепло, выделяемое человеком, выполняющим определенные физические нагрузки; в 1896 году они начали первый из почти 500 экспериментов. Благодаря своим экспериментам им удалось создать систему, которая стала известна как система Этуотера , для измерения энергии в единицах, известных как пищевые калории . [20] С помощью машины можно было бы количественно оценить динамику метаболизма и измерить взаимосвязь между потреблением пищи и выработкой энергии. [21] «Эксперименты проводятся с человеком внутри кабинета или, как его называют, дыхательной камеры. На самом деле это медный ящик, заключенный [ sic ] в стены из цинка и дерева. В этой камере он живет — ест, пьет, работает, отдыхает и спит. Имеется постоянный приток свежего воздуха для вентиляции. Температура поддерживается на уровне, наиболее удобном для обитателя. В камере имеется небольшая раскладная кроватка, стул и стул. Днем кровать складывается и откладывается в сторону, чтобы оставить место для человека, чтобы сидеть за столом или ходить взад и вперед, однако его прогулка ограничена, длина комнаты составляет 7 футов, 4. шириной футов и высотой 6 футов. Еда и напитки подаются в камеру через отверстие, которое также служит для удаления твердых и жидких продуктов выделения, а также для входа и выхода туалетных принадлежностей, книг и других вещей, необходимых для туалета. комфорт и удобство». [22] Его исследования основывались на первом законе термодинамики., принимая во внимание, что энергию можно преобразовать, но нельзя создать или уничтожить, несмотря на то, что в то время считалось, что закон применим только к животным, потому что люди уникальны. Более ранние эксперименты, касающиеся потребления и расходования калорий, доказали, что первый закон применим к животным, а открытия Этуотера продемонстрировали, что закон применим и к людям. [20] С помощью экспериментов он продемонстрировал, что любое количество энергии, потребляемой людьми и не подлежащее использованию, сохраняется в организме. [20]
Благодаря калориметрическим исследованиям была повышена осведомленность о пищевой калории как единице измерения как потребления, так и метаболизма. Этуотер сообщил о весе калорий как о средстве измерения эффективности диеты и о том, что разные виды пищи производят разное количество энергии. [20] [23] Благодаря своим исследованиям он смог продемонстрировать, что калории из разных источников могут по-разному влиять на организм, и, в свою очередь, опубликовал таблицы, в которых сравнивались калории в различных продуктах. [23]
Этуотер также изучал влияние алкоголя на организм. Его результаты показали, что люди выделяют тепло от алкоголя так же, как они выделяют тепло от углеводов. [21] В то время, когда Научная федерация воздержания и Женский христианский союз воздержания сомневались в питательной ценности алкоголя, Этуотер доказал, что алкоголь может окисляться в организме и в некоторой степени использоваться в качестве топлива. Информация, полученная в результате экспериментов Этуотера, использовалась торговцами спиртными напитками для продвижения алкоголя. «[Этуотер] был очень видным участником движения за воздержание, и каждый год он читал студентам лекции о воздержании и пытался пропагандировать [воздержание от алкоголя]»… «Будучи хорошим ученым, он сообщил данные и был очень расстроен. что алкогольные компании использовали его исследования для рекламы своей продукции. [20]
В 1904 году Этуотер перенес инсульт и оставался неспособным работать до своей смерти в 1907 году. [5] Он похоронен на кладбище Индиан-Хилл в Мидлтауне, штат Коннектикут . [24]
Во время его упадка программа в Уэслиане продолжалась через его соратников. [8] Его соратник и преемник Фрэнсис Бенедикт продолжила его работу и помогла создать Лабораторию питания в Бостоне при финансовой поддержке Корпорации Карнеги . [8] Первоначально финансирование предназначалось для строительства новой лаборатории для Этуотера и финансирования его дальнейшей работы; однако, поняв, что он не вернется, средства были переведены на проект Бостонской лаборатории. [8] Бенедикт продолжил работу Этуотера и использовал дыхательный калориметр для дальнейшего измерения метаболизма и других процессов в организме. Бенедикт изучал различные скорости метаболизма у младенцев, рожденных в двух больницах Массачусетса, спортсменов, студентов, вегетарианцев, майя, живущих на Юкатане, и нормальных взрослых. [21] Он даже разработал калориметр, достаточно большой, чтобы вместить двенадцать девушек-скаутов в течение длительного периода времени. Его самым большим достижением стало изобретение портативных полевых дыхательных калориметров. В 1919 году Фрэнсис Бенедикт опубликовал отчет о метаболических стандартах с обширными таблицами, основанными на возрасте, поле, росте и весе. [21]
Наследие Этуотера сохраняется не только в области питания, но и в работе сельскохозяйственных экспериментальных станций. [8] И он, и Джонсон считаются ответственными за сосредоточение роли экспериментальных станций на научных исследованиях на службе общественности, а таблицы и формулы Этуотера, созданные в результате его исследований, используются до сих пор. [8] «Его тщательные исследования питания и последующие исследования помогли стимулировать федеральную политику, которая многое сделала для облегчения детского голода. Мы видим отражения его влияния на этикетках продуктов в наших продуктовых магазинах, и мы начинаем видеть информация о меню ресторанов. Знакомая сегодня пищевая пирамида, быстрый и простой визуальный справочник по рекомендуемой суточной норме еды, — это дань уважения Этуотеру и его преемникам». [1] Дочь Этуотера, Хелен В. Этуотер , работала одним из его лаборантов, а именно помогала с подготовкой рукописи. С 1898 по 1903 год она работала помощником редактора в Управлении опытных станций; она продолжила карьеру специалиста по домоводству и была первым штатным редактором журнала « Журнал домоводства» . [8] [25] Его внучка, Кэтрин Мерриам Этуотер , дочь его сына Чарльза, была писательницей, вышедшей замуж за экономиста Джона Кеннета Гэлбрейта . [26]
Наследие Этуотера подтверждается ежегодной лекцией памяти У.О. Этуотера, спонсируемой Службой сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США . Каждый год ученый получает признание за свой уникальный вклад в улучшение диеты и питания во всем мире. [27] Документы Этуотера и его семьи хранятся в нескольких учреждениях, и коллекции по большей части связаны с этим учреждением.
Лаборатория Уилбура О. Этуотера в Университете Коннектикута названа в его честь. В здании находится Ветеринарно-медицинская диагностическая лаборатория Коннектикута. [28]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) CS1 maint: другие ( ссылка )