C'est avec Büchner que la biochimie, encore naissante, a son premier lauréat du prix Nobel.

Né le 20 mai 1860, il commence ses études de chimie à la Technische Hochschule de Munich, sa ville natale. Mais il doit les interrompre pour des raisons financières, ne les reprenant qu'à vingt-quatre ans grâce à l'aide de son frère aîné Hans, biologiste et bactériologiste allemand (1850-1902) connu dans le monde scientifique pour sa théorie humorale de l'immunité. Eduard entre au laboratoire de Baeyer, et son frère lui conseille d'entreprendre l'étude des fermentations. Eduard suit ses conseils et publie son premier article en 1885 sur "L'influence de l'oxygène dans le processus de fermentation". Il soutient sa thèse en 1888 et continue sa carrière chez Baeyer durant cinq ans en qualité d'assistant. Cependant ses travaux n'éveillent guère l'intérêt de ses collègues, qui lui conseillent même de les abandonner, car ils partagent l'opinion généralement répandue en cette fin du XIXe siècle, que tout a été découvert dans l'étude des fermentations.

Il est vrai que, depuis une cinquantaine d'années, des résultats nombreux et fort intéressants avaient été obtenus dans ce domaine. Au début du siècle, on était convaincu que la présence de levures, indispensables au processus de fermentation, revêtait un caractère de facteur physique ne jouant aucun rôle chimique. Vers 1837-1838, Cagniard de La Tour, puis T. Schwann et F. Kutzing, ayant publié séparément les résultats de leurs observations, avaient tous conclu que la levure vivante se reproduisait par bourgeonnement. Schwann avait alors appelé "champignon" ce micro-organisme, et considérait la fermentation comme "la décomposition du sucre par le champignon, décomposition qui procure d celui-ci la matière nécessaire d sa croissance et d sa nutrition".

Les "autorités" de l'époque, Berzélius et Liebig en particulier, s'étaient insurgés contre cette conception "vitaliste". Selon eux, les levures agissaient bien en qualité de micro-organisme, mais comme de simples catalyseurs de surface ou comme transmetteur de "vibrations moléculaires". Or en 1857, Pasteur contribua à ces découvertes de façon décisive, en montrant qu'une fermentation peut se dérouler en l'absence d'oxygène: les levures qui en sont la cause demeurent saines et continuent de vivre en se multipliant en anaérobiose.

Büchner, restant sourd aux recommandations de ses collègues, décide de poursuivre dans cctte voie et de continuer à travailler sur le broyat de levures. Il quitte le laboratoire de Baeyer en 1893 pour aller enseigner la chimie analytique et pharmaceutique à Tübingen, et poursuit ses travaux durant ses loisirs et ses vacances universitaires. Selon les conseils de son frère Hans, il prépare par broyage et pression un suc de levures totalement dépourvu de cellules. Il décrit ainsi cette préparation: "Lorsqu'on mélange des levures avec une égale quantité de sable en quartz ajouté d'un cinquième en poids de terre de Kieselguhr, et que l'on broie le tout dans un mortier, on obtient une pâte plastique gris-noir. Enveloppée dans un tissu et soumise d l'action d'une presse hydraulique, elle donne un jus lorsqu'on augmente progressivement la pression jusqu'à 90 kglcm2. En quelques heures on obtient 500 crn~ de suc à partir d'1 kg de levures. L'activité du suc est due d la présence d'enzymes. Leur réactivité décroît rapidement à température ambiante ou par addition d'enzymes de la digestion telles que la pancréatine ou la trypsine".

Ses recherches l'amènent à faire, en 1896, une découverte fondamentale. Utilisant une solution sucrée concentrée comme agent conservateur d'un suc de levure, il remarque qu'un processus de fermentation démarre lentement. Il peut ainsi établir que, bien qu'il n'y ait plus de cellules de levure, puisqu'elles ont été détruites par un traitement alcoolique et acétonique, la fermentation du sucre se poursuit. En janvier 1897, il peut annoncer pour la première fois qu'un suc de levure totalement dépourvu de cellules reste capable de transformer le glucose en éthanol et en CO2. Bien entendu, on s'oppose fortement à sa thèse, soutenue à Berlin où il est en 1898 nommé professeur à l'Ecole d'Agriculture. D'autres sont attirés par ses travaux et en 1905, deux ans avant que Büchner n'obtienne le prix Nobel de Chimie, Harden et Young parviennent à fractionner le suc de levure qu'il avait obtenu et nommé zymase, en une partie thermostable (cozymase) et une partie thermolabile (apozymase).

Ces travaux extrêmement importants ont contribué au développement de la biochimie et de l'enzymologie modemes d'un double point de vue théorique et pratique. Ils ont supprimé la distinction admise jusque là entre ferments organisés (êtres vivants) et ferments inorganisés (extraits). Les prolongements de ces recherches ont abouti à la mise en évidence fondamentale de la dégradation des glucides. Ainsi les agents de la fermentation alcoolique sont:

-les levures, les champignons endomycètes dont il existe un très grand nombre d'espèces; les plus connues sont utilisées en boulangerie et en brasserie;

-les moisissures, comme les pénicilliums et les aspergillus par exemple.

Les substrats de la fermentation sont des sucres fermentescibles (saccharose, fructose, glucose, mannose). Les sucres ne subissent pas la fermentation lorsque la membrane des cellules leur est imperméable, autrement dit quand ils ne possèdent pas de perméases correspondantes, ou que les cellules sont dépourvues de systèmes enzymatiques capables de les métaboliser. On sait aujourd'hui que la fermentation est accélérée par l'addition d'ions phosphate et magnésium.

La carrière scientifique d'Eduard Büchner fut brutalement interrompue par la Première Guerre mondiale. Il mourut en 1917, à Focsani en Roumanie, alors qu'il servait comme major dans l'armée allemande.