Louis Pasteur: Mikrobiologie, Pasteurisierung und Impfstoffe

Louis Pasteur (27. Dezember 1822 – 28. September 1895) war ein französischer Chemiker, Physiker und einer der Begründer der Mikrobiologie. Er entwickelte das Verfahren der Pasteurisierung zur Haltbarmachung von Lebensmitteln und schuf Impfstoffe gegen Milzbrand und Tollwut. Seine Arbeiten bestätigten die Keimtheorie von Krankheiten und legten das Fundament für die moderne Medizin.

Im Labor des Dachgeschosses der École Normale Supérieure in Paris beugte sich ein junger Chemiker über sein Mikroskop. Mit einer feinen Nadel trennte er winzige Kristalle, die sich wie Bild und Spiegelbild zueinander verhielten. Es war eine Arbeit von unendlicher Geduld. Doch was er 1848 entdeckte, war mehr als eine Kuriosität der Kristallographie. Er fand eine fundamentale Asymmetrie, die er als Signatur des Lebens selbst deutete. Diese Beobachtung an den Salzen der Traubensäure wurde zum Ausgangspunkt einer wissenschaftlichen Laufbahn, die von der reinen Chemie über die Gärungsprozesse in Brauereien bis in die Krankenzimmer und Ställe Europas führen sollte, wo unsichtbare Feinde wüteten.

Sein Name wurde zum Synonym für Lebensrettung und wissenschaftliche Revolution. Doch der Weg dorthin war geprägt von erbitterten Kontroversen, unermüdlicher Laborarbeit und einem tiefen Glauben an die Macht des Experiments, die verborgenen Gesetze der Natur sichtbar zu machen.

☰ Inhalt (5)

Jahre	Position	Institution	Bedeutung
1848–1849	Professor für Physik	Lycée von Dijon	Erste kurze Lehrtätigkeit nach der Promotion.
1849–1854	Professor für Chemie	Universität Straßburg	Forschung zur molekularen Asymmetrie; Heirat mit Marie Laurent.
1854–1857	Professor und Dekan	Naturwissenschaftliche Fakultät, Lille	Hinwendung zu anwendungsbezogener Forschung, Beginn der Gärungsstudien.
1857–1867	Wissenschaftlicher Direktor	École Normale Supérieure, Paris	Reform der Lehre, Widerlegung der Urzeugungstheorie.
1867–1874	Professor für Chemie	Sorbonne, Paris	Forschung zu Seidenraupenkrankheiten, Entwicklung der Pasteurisierung.
1888–1895	Direktor	Institut Pasteur, Paris	Gründung und Leitung seines eigenen Forschungsinstituts nach dem Erfolg der Tollwut-Impfung.

Die Symmetrie des Lebens

Louis Pasteur begann seine Karriere mit Forschungen zur Kristallographie. 1848 gelang ihm an der École Normale in Paris die manuelle Trennung zweier spiegelbildlicher Kristallformen der Traubensäure. Diese Entdeckung der molekularen Chiralität machte ihn zum Begründer der Stereochemie und prägte seine Überzeugung, dass Asymmetrie ein Kennzeichen organischer Materie sei.

Geboren in Dole als Sohn eines Gerbers, wuchs Louis Pasteur in Arbois auf. Seine schulischen Leistungen waren zunächst unauffällig, sein Talent schien eher im Künstlerischen zu liegen. Doch Ehrgeiz und Disziplin führten ihn an die renommierte École Normale Supérieure in Paris, die er nach einem zweiten Anlauf mit exzellentem Ergebnis aufnahm. Er studierte Physik und Chemie und promovierte 1847 mit zwei Doktorarbeiten in beiden Fächern. Als Assistent seines Lehrers Antoine-Jérôme Balard vertiefte er sich in die Kristallographie. Sein Forschungsgegenstand wurde ein Rätsel, das der Chemiker Eilhard Mitscherlich aufgeworfen hatte: Warum war eine Lösung aus Weinsäure optisch aktiv und drehte polarisiertes Licht, während eine chemisch identische Lösung aus Traubensäure inaktiv blieb? Pasteur widerlegte Mitscherlichs Annahme, die Kristalle beider Säuren seien identisch. In akribischer Handarbeit sortierte er die Kristalle des Traubensäuresalzes und bewies, dass es sich um ein Gemisch aus rechts- und linksdrehenden Formen handelte – ein sogenanntes Racemat. Die getrennten Lösungen waren jeweils optisch aktiv, nur in entgegengesetzte Richtungen. Diese Entdeckung war fundamental. Pasteur postulierte, dass die äußere Form der Kristalle eine innere, molekulare Asymmetrie widerspiegeln müsse. Diese Hypothese, vorgetragen 1860, legte das Fundament für die Stereochemie, jenes Teilgebiet der Chemie, das sich mit der räumlichen Anordnung von Atomen in Molekülen befasst. Für Pasteur war dies mehr als nur Chemie. Er glaubte, eine „kosmische asymmetrische Kraft“ am Werk zu sehen, die das Leben vom Unbelebten trennt.

Gegen die Urzeugung

In Lille untersuchte Pasteur ab 1854 Gärungsprozesse für die lokale Alkoholindustrie. Er wies nach, dass spezifische Mikroorganismen für die Milch- und Alkoholgärung verantwortlich sind. Mit seinen berühmten Schwanenhalskolben-Experimenten widerlegte er 1861 endgültig die seit der Antike vertretene Theorie der Spontanerzeugung (Generatio spontanea) von Leben aus unbelebter Materie.

Die Berufung an die neu gegründete Fakultät in Lille 1854 zwang Pasteur, sich praktischen Problemen zuzuwenden. Die örtlichen Destillerien klagten über misslungene Chargen bei der Alkoholproduktion aus Rübenzucker. Pasteur untersuchte die Gärbottiche mikroskopisch und fand heraus, dass bei einer erfolgreichen alkoholischen Gärung stets Hefezellen vorhanden waren. Bei saurer oder missratener Gärung hingegen entdeckte er andere, kleinere Mikroorganismen. Seine Schlussfolgerung war revolutionär und stand im direkten Widerspruch zur damals vorherrschenden Meinung von Chemikern wie Justus Liebig, der Gärung für einen rein chemischen Zerfallsprozess hielt. Pasteur erklärte: Gärung ist ein Lebensprozess, hervorgerufen durch Mikroorganismen. Er definierte sie als „Leben ohne Luft“ und entdeckte damit das Prinzip des anaeroben Stoffwechsels. Aus diesen Erkenntnissen entwickelte er ein praktisches Verfahren. Durch kurzes, kontrolliertes Erhitzen von Flüssigkeiten wie Wein, Bier oder Milch auf etwa 60 bis 70 Grad Celsius konnten die für den Verderb verantwortlichen Mikroben abgetötet werden, ohne den Geschmack wesentlich zu beeinträchtigen. Dieses Verfahren, heute als Pasteurisierung bekannt, rettete die französische Weinindustrie und ist bis heute ein Standard in der Lebensmitteltechnologie.

Jede Wissenschaft sollte das Ziel haben, zur Linderung der Leiden der Menschheit beizutragen.

Pasteurs Arbeiten zur Gärung führten ihn direkt zu einer der größten wissenschaftlichen Debatten seiner Zeit: der Frage nach der Urzeugung. Konnte Leben, etwa in Form von Mikroben, spontan aus toter Materie entstehen? Pasteur war überzeugt vom Gegenteil. In einer Reihe eleganter Experimente, deren Höhepunkt die Versuche mit Schwanenhalskolben darstellten, bewies er seine These. Er füllte eine Nährlösung in Glaskolben, erhitzte sie zur Sterilisation und zog den Hals der Kolben in eine lange, S-förmige Kurve. Luft konnte so in den Kolben gelangen, aber in der Luft enthaltene Staubpartikel und Mikroben blieben im unteren Bogen des Halses hängen. Die Nährlösung blieb klar und steril. Brach er jedoch den Hals ab oder kippte den Kolben, sodass die Lösung mit den abgelagerten Partikeln in Kontakt kam, trübte sie sich rasch durch Bakterienwachstum. Der Beweis war erbracht: Leben entsteht nur aus bereits existierendem Leben. Omne vivum ex vivo. Die Académie des sciences krönte seine Arbeit 1862 mit einem Preis.

Der Krieg gegen das Unsichtbare

Ab 1865 widmete sich Pasteur den Krankheiten der Seidenraupen und identifizierte sie als Infektionen durch Mikroorganismen. Basierend auf diesen Erkenntnissen und in Konkurrenz zu Robert Koch entwickelte er ab 1877 Impfstoffe, darunter einen wirksamen Schutz gegen Milzbrand (Anthrax) bei Schafen, den er 1881 in einem öffentlichen Experiment in Pouilly-le-Fort demonstrierte.

Der Schritt von der Gärung zur Krankheit war logisch. Wenn Mikroben Wein verderben konnten, konnten sie dann nicht auch lebende Organismen befallen? Eine Bitte der Regierung führte Pasteur nach Südfrankreich, wo eine mysteriöse Krankheit die Seidenraupenzucht bedrohte. Nach Jahren mühsamer Arbeit identifizierte er zwei verschiedene Krankheiten, die durch Mikroparasiten verursacht wurden, und entwickelte Methoden, um gesunde von kranken Tieren zu trennen. Er hatte die Keimtheorie von Krankheiten praktisch angewendet. Ab 1876 wandte er sich vollständig der Human- und Veterinärmedizin zu. Sein Forschungsfeld wurden Infektionskrankheiten wie Milzbrand, der ganze Viehherden dahinraffte. Hier geriet er in eine scharfe wissenschaftliche Rivalität mit dem deutschen Arzt Robert Koch, der kurz zuvor den Milzbranderreger identifiziert hatte. Während Koch sich auf die Isolierung und Beschreibung von Krankheitserregern konzentrierte, suchte Pasteur nach einem Weg, den Körper gegen sie zu wappnen. Inspiriert von Edward Jenners Pockenschutzimpfung, verfolgte er die Idee, Krankheitserreger künstlich abzuschwächen, um eine schützende Immunreaktion hervorzurufen. Er züchtete Kulturen des Erregers der Geflügelcholera und entdeckte durch einen Zufall, dass alte Kulturen, die ihre Virulenz verloren hatten, Hühner nicht mehr töteten, sondern sie gegen eine spätere Infektion mit frischen, virulenten Bakterien immunisierten. Er hatte das Prinzip der Schutzimpfung mit abgeschwächten Erregern entdeckt. Dieses Prinzip wandte er auf den Milzbrand an. Im Mai 1881 führte er in Pouilly-le-Fort ein dramatisches öffentliches Experiment durch: Er impfte 25 Schafe mit seinem abgeschwächten Milzbrand-Impfstoff und ließ eine Kontrollgruppe von 25 Schafen ungeimpft. Wenige Wochen später infizierte er alle 50 Tiere mit hochvirulenten Milzbrandkulturen. Das Ergebnis war ein Triumph. Alle geimpften Schafe überlebten, alle ungeimpften starben. Der Erfolg war überwältigend und begründete den Beginn der modernen Immunologie und der kommerziellen Impfstoffproduktion.

Louis Pasteur und der Triumph über die Tollwut

Den Höhepunkt seiner Karriere erreichte Louis Pasteur am 6. Juli 1885, als er den neunjährigen Jungen Joseph Meister, der von einem tollwütigen Hund gebissen worden war, erfolgreich mit einem neu entwickelten Impfstoff behandelte. Der Erfolg führte zu einer internationalen Spendenwelle, die 1888 die Gründung des Institut Pasteur in Paris ermöglichte.

Die letzte und größte Herausforderung für Louis Pasteur war die Tollwut – eine ausnahmslos tödlich verlaufende Krankheit. Der Erreger, ein Virus, war mit den damaligen Mikroskopen nicht sichtbar. Pasteur arbeitete mit infizierten Kaninchen und entwickelte eine Methode, das Virus abzuschwächen, indem er das Rückenmark infizierter Tiere trocknete. Er hatte einen Impfstoff entwickelt, der bei Hunden wirksam war, aber die Anwendung am Menschen wagte er nicht. Die Situation änderte sich am 6. Juli 1885. Ein neunjähriger Junge aus dem Elsass, Joseph Meister, wurde von einem tollwütigen Hund schwer gebissen und nach Paris gebracht. Seine Mutter flehte Pasteur an, ihn zu retten. Nach langem Zögern und in Absprache mit Ärzten – Pasteur selbst war Chemiker und besaß keine ärztliche Zulassung – begann er die Behandlung. Über einen Zeitraum von zehn Tagen injizierte er dem Jungen 13 Dosen des Impfstoffs mit schrittweise ansteigender Virulenz. Der Junge überlebte. Er wurde gesund. Diese Heilung war eine Weltsensation. Spenden aus der ganzen Welt trafen ein und ermöglichten den Bau einer unabhängigen Forschungseinrichtung, die ganz der Bekämpfung von Infektionskrankheiten gewidmet sein sollte: das Institut Pasteur, das 1888 eingeweiht wurde und dessen erster Direktor er wurde. Pasteur, dessen Gesundheit durch mehrere Schlaganfälle bereits geschwächt war, konnte dort nicht mehr aktiv forschen. Er starb 1895 und wurde in einer Krypta unter seinem Institut beigesetzt, einem Denkmal für ein Leben, das die Grundlagen der Biologie und Medizin für immer verändert hatte.

Häufig gestellte Fragen

Wann wurde Louis Pasteur geboren und wann starb er?

Louis Pasteur wurde am 27. Dezember 1822 in Dole, Frankreich, geboren. Er starb am 28. September 1895 in Saint-Cloud bei Paris im Alter von 72 Jahren. Sein Grab befindet sich in einer Krypta im von ihm gegründeten Institut Pasteur.

Wofür ist Louis Pasteur bekannt?

Louis Pasteur ist bekannt für die Entwicklung des Verfahrens der Pasteurisierung zur Haltbarmachung von Lebensmitteln. Er widerlegte die Theorie der Urzeugung, bestätigte die Keimtheorie und entwickelte Impfstoffe gegen Krankheiten wie Milzbrand und Tollwut.

Was ist die Pasteurisierung?

Die Pasteurisierung ist ein von Pasteur entwickeltes Verfahren, bei dem Flüssigkeiten wie Milch, Wein oder Bier kurzzeitig auf eine Temperatur von 60 bis 90 °C erhitzt werden. Dadurch werden die meisten Mikroorganismen abgetötet und die Haltbarkeit verlängert.

Was war der Beitrag von Louis Pasteur zur Impfung?

Pasteur entdeckte das Prinzip, Krankheiten durch Impfung mit abgeschwächten Erregern vorzubeugen. Er entwickelte den ersten wirksamen Impfstoff gegen Milzbrand bei Tieren und vor allem den Impfstoff gegen Tollwut, mit dem er 1885 erstmals einen Menschen rettete.

Wer war Joseph Meister?

Joseph Meister war ein neunjähriger Junge aus dem Elsass, der 1885 von einem tollwütigen Hund gebissen wurde. Er war der erste Mensch, der von Louis Pasteur erfolgreich mit dessen neu entwickeltem Tollwut-Impfstoff behandelt und so vor dem sicheren Tod gerettet wurde.

Hatte Louis Pasteur eine Familie?

Ja, Louis Pasteur heiratete 1849 Marie Laurent, die Tochter des Rektors der Universität Straßburg. Das Paar hatte fünf Kinder, von denen jedoch drei in jungen Jahren an Typhus starben, was sein Engagement für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten zusätzlich motivierte.

Normdaten und externe Verzeichnisse

• Wikipedia
• Wikidata (Q529)
• GND-Katalog der DNB
• VIAF Normdaten