Wilbur Olin Atwater - Wilbur Olin Atwater

Wilbur Olin Atwater
Wilbur Atwater seated.jpg
Retrato do USDA de Atwater
Nacionalidade Estados Unidos
Alma mater Wesleyan University ( BA )
Yale University ( PhD )
Conhecido por Sistema Atwater , estudos de nutrição humana e metabolismo
Carreira científica
Campos Química

Wilbur Olin Atwater (3 de maio de 1844 - 22 de setembro de 1907) foi um químico americano conhecido por seus estudos sobre nutrição e metabolismo humanos e é considerado o pai da pesquisa e educação em nutrição moderna. Ele é creditado pelo desenvolvimento do sistema Atwater , que lançou as bases para a ciência da nutrição nos Estados Unidos e inspirou a nutrição olímpica moderna .

Atwater foi diretor da primeira Estação Experimental Agrícola dos Estados Unidos na Universidade Wesleyan em Middletown, Connecticut, e foi o primeiro chefe de investigações nutricionais do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos .

Vida pregressa

Atwater nasceu em Johnsburg, Nova York , filho de William Warren Atwater, um ministro episcopal metodista, defensor da temperança e bibliotecário da Yale Law School e Eliza (Barnes) Atwater. Ele cresceu e passou grande parte de sua vida na Nova Inglaterra . Ele optou por não lutar na Guerra Civil Americana , ao invés disso, buscou sua educação de graduação, primeiro na Universidade de Vermont e depois se mudando para a Universidade Wesleyan em Connecticut, onde completaria sua educação geral em 1865. Pelos próximos três anos, Atwater foi um professor em várias escolas e, em 1868, matriculou-se na Universidade de Yale de Sheffield Escola Científica , onde estudou química agrícola sob William Henry Brewer e Samuel William Johnson . Durante seu tempo em Yale, Atwater trabalhou meio período como assistente de Johnson analisando fertilizantes para conteúdo mineral específico; ele também realizou a primeira análise química de alimentos ou rações nos Estados Unidos. Atwater recebeu seu doutorado em 1869 em química agrícola, sua tese foi intitulada A Composição Proximate de Vários Tipos de Milho Americano, na qual ele usou variações do sistema de análise próxima para analisar quatro variedades de milho. Posteriormente, ele continuou seus estudos pelos próximos dois anos em Leipzig e Berlim , estudando química fisiológica e familiarizando-se com as estações experimentais agrícolas da Europa. Durante seu tempo lá, Atwater estudou com o fisiologista e nutricionista alemão Carl von Voit e trabalhou com o aluno de Voit, Max Rubner . Atwater passou um tempo viajando pela Escócia , Roma e Nápoles ; em sua viagem, ele escreveu artigos sobre suas observações para jornais locais baseados em lugares onde morou nos Estados Unidos. Em 1871, Atwater voltou aos Estados Unidos para ensinar Química na East Tennessee University e no ano seguinte mudou-se para o Maine State College.

Enquanto estava lá, Atwater conheceu Marcia Woodard (1851-1932) de Bangor, Maine, filha de Abram Woodard. Eles se casaram em 1874 e em 1876, sua filha Helen nasceu e seu filho Charles nasceu em 1885.

Carreira

Fertilizantes , 1882

Wilbur Atwater voltou para Wesleyan como professor de química em 1873 e permaneceu lá até sua morte em 1907. Ele e seu mentor de Yale, Samuel Johnson, eram proponentes de trazer para os Estados Unidos organizações semelhantes às estações experimentais agrícolas que viram na Europa. Atwater até mesmo descreveu as estações experimentais agrícolas alemãs em um relatório de 1875 para o Departamento de Agricultura. Para persuadir a legislatura de Connecticut a se apropriar de dinheiro para uma estação, Orange Judd doou fundos e Wesleyan ofereceu instalações laboratoriais e serviços de Atwater em regime de meio período. Por meio de seu trabalho e de uma contribuição de US $ 5.600 da legislatura de Connecticut por um período experimental de dois anos, a primeira estação experimental agrícola foi criada nos Estados Unidos. Atwater atuou como administrador do ensaio de 1875 até 1877 com a pesquisa inicial focada em fertilizantes. Antes do julgamento de dois anos terminar, a legislatura de Connecticut concordou com o financiamento regular da estação, mas decidiu mover a Estação Experimental de Connecticut permanente para a Sheffield Scientific School em Yale com Samuel Johnson como primeiro diretor. Durante esse tempo, Atwater escreveu vários artigos para periódicos científicos detalhando suas pesquisas e descobertas em química fisiológica e agrícola e em pesquisas conduzidas no exterior (especificamente na Alemanha). Muitos de seus artigos apareceram em uma coluna chamada "Science Applied to Farming", discutindo principalmente fertilizantes agrícolas no American Agriculturalist de Orange Judd .

Durante a fase inicial da primeira estação experimental, Atwater expandiu seu programa de fertilizantes e começou a estudar e fazer experiências com o crescimento e a composição das plantações. A pesquisa de safras continuou mesmo depois que a apropriação cessou em uma fazenda próxima; Atwater tornou-se particularmente interessado no metabolismo das plantas e foi um dos primeiros pesquisadores a fornecer provas de que as leguminosas assimilam o nitrogênio do ar. Conforme seus experimentos e realizações se tornaram conhecidos, a ajuda de Atwater foi solicitada para uma variedade de projetos. De 1879 a 1882, ele conduziu extensos estudos de alimentos humanos em nome da Comissão de Peixes dos Estados Unidos e do Instituto Smithsonian. Em 1879, a Comissão de Peixes dos Estados Unidos ofereceu fundos a Atwater para estudar a composição e o valor nutricional das espécies norte-americanas de peixes e invertebrados. Para o ano escolar de 1882-1883, Atwater tirou uma licença de Wesleyan para estudar a digestibilidade de peixes magros com von Voit na Alemanha. Juntos, eles encontraram peixes comparáveis ​​à carne magra; durante esse tempo, ele ficou ciente de como os cientistas alemães estavam estudando nutrição e esperava trazer pesquisas semelhantes para os Estados Unidos após seu retorno. Em 1885, a primeira série de estudos de Atwater com ervilhas cultivadas em solução nutritiva foi publicada no American Chemical Journal. Naquele mesmo ano, o Departamento de Estatísticas do Trabalho de Massachusetts solicitou um estudo de dados que haviam sido coletados pelo bureau a respeito das compras de alimentos pelas famílias. No estudo, Atwater calculou os suprimentos diários per capita de carboidratos, gordura e proteína fornecidos nos dados e, levando em consideração os dados de custo incluídos, fez recomendações sobre como dietas mais econômicas, embora ainda tendo valor nutricional adequado, poderiam ser escolhidas . O relatório que ele preparou foi incluído no Relatório Anual de 1886 do Bureau.

Ao longo desse tempo, Atwater continuou a fazer campanha e apoiar a expansão das estações experimentais agrícolas estaduais. Devido à sua pesquisa europeia e experiência com as estações experimentais europeias financiadas pelo governo, Atwater e Johnson tornaram-se consultores do USDA e promotores vocais de pesquisas agrícolas financiadas e regulamentadas pelo governo federal. Atwater havia até começado a escrever em publicações do USDA em apoio à adoção do modelo europeu de laboratórios científicos em estações experimentais domésticas. Em 1885, Atwater e Johnson começaram a aconselhar o Congresso e o presidente Grover Cleveland sobre a criação de estações experimentais nas escolas de concessão de terras criadas através da Lei Morrill em 1862. Em 1887, a Lei Hatch foi aprovada, que deu fundos federais (US $ 15.000 cada ) para as escolas de concessão de terras para criar estações experimentais. Quando a lei foi aprovada, Atwater foi nomeado diretor da segunda estação experimental agrícola em Connecticut, que foi estabelecida no Storrs Agricultural College , e serviu lá até 1892. No ano seguinte, o Escritório de Estações Experimentais foi criado como um meio de monitorar e avaliar os experimentos e atividades das estações; Atwater foi escolhido como o primeiro diretor. Aceitou o cargo com a condição de poder manter ao mesmo tempo o cargo de professor e o cargo de diretor da nova estação experimental agrícola de Storrs. Atwater passava cerca de 8 meses do ano em Washington e teve deputados que atuaram em seus outros cargos durante sua ausência.

Atwater viu como sua missão como diretor do Office of Experiment Stations era "unir as estações de todo o país, unificar seu trabalho e colocá-las em comunicação com o grande mundo da ciência". Ele imediatamente criou um jornal, o Experiment Station Record , que pretendia ser um meio de manter as estações atualizadas sobre as pesquisas científicas conduzidas por seus colegas e cientistas no exterior. Atwater deixou claro que a publicação pretendia ser uma coleção de artigos científicos e não uma plataforma para trocar dicas agrícolas. A publicação foi um meio para as estações Hatch Act relatarem suas pesquisas ao USDA, ao mesmo tempo que responsabilizavam os cientistas por padrões específicos de pesquisa e relatórios. Ao mesmo tempo, os Boletins dos Agricultores foram criados para fornecer aos agricultores uma apresentação fácil de ler e compreender das descobertas de estações de pesquisa agrícola e outras instituições científicas. Através do papel de Atwater como diretor, ele foi capaz de orientar a pesquisa de estações experimentais agrícolas para métodos científicos e experimentais.

Pesquisa e inovação em nutrição

Ao longo de sua carreira, Atwater se interessou por estudos de nutrição humana; tendo conduzido os estudos em nome da US Fish Commission e do Smithsonian Institution, ele deu continuidade à pesquisa em nutrição humana e a estação experimental Storrs tornou-se conhecida por seus estudos nutricionais. Assim que a estação Storrs foi criada, Atwater e seus colegas começaram a conduzir e publicar estudos sobre as composições químicas dos alimentos. Em 1891, ele renunciou ao cargo de diretor do Office of Experiment Stations para retornar aos Storrs e se dedicar exclusivamente à pesquisa em nutrição. Após sua renúncia, Atwater foi nomeado agente especial encarregado dos programas de nutrição. Por meio dessa posição, ele organizou extensas análises de alimentos, estudos dietéticos, experimentos sobre a digestibilidade dos alimentos, investigações das necessidades de energia usando seres humanos e estudos sobre o custo e a economia do uso e produção de alimentos. Em 1894, Atwater recebeu sua primeira verba do Congresso, alocada para seu laboratório de pesquisa em nutrição humana. Os estudos de Atwater durante esse tempo foram usados ​​para criar padrões dietéticos. Ele baseou os padrões na ingestão média, mas não os considerou quantitativamente precisos; eles variavam logicamente com base na idade, sexo e nível de atividade, mas ele enfatizou que não eram estudos metabólicos.

O sujeito sai do calorímetro do respirador no laboratório de Atwater. Cortesia de Coleções Especiais, Biblioteca Agrícola Nacional dos EUA

Ele passou a conduzir estudos metabólicos relacionados aos padrões dietéticos, com base em observações de seu trabalho com Voit, que havia usado um calorímetro respiratório de Rubner para conduzir experimentos semelhantes em pequenos animais. Junto com Charles Ford Langworthy , eles compilaram um resumo de cerca de 3.600 experimentos metabólicos como uma cartilha para a pesquisa que realizariam. Atwater continuou a trabalhar com o físico Edward Bennett Rosa e o nutricionista Francis Gano Benedict para projetar o primeiro calorímetro direto grande o suficiente para acomodar seres humanos por um período de dias. O calorímetro, ou aparelho de respiração humana, foi construído para medir com precisão a energia fornecida pelos alimentos. Atwater queria usá-lo para estudar e comparar o conteúdo de nutrientes de diferentes alimentos e como o corpo humano consome esses nutrientes em várias condições de descanso e trabalho. O calorímetro mede o metabolismo humano ao analisar o calor produzido por uma pessoa que realiza certas atividades físicas; em 1896, eles começaram o primeiro do que se acumularia em cerca de 500 experimentos. Por meio de seus experimentos, eles conseguiram criar um sistema - que ficou conhecido como sistema Atwater , para medir a energia em unidades, conhecidas como calorias dos alimentos . Com a máquina, a dinâmica do metabolismo pode ser quantificada e a relação entre a ingestão de alimentos e a produção de energia pode ser medida. "Os experimentos são feitos com um homem dentro de um armário, ou uma câmara de respiração, como é chamada. É na verdade uma caixa de cobre encaixada [ sic ] em paredes de zinco e madeira. Nessa câmara ele vive - come, bebe , trabalha, descansa e dorme. Há um fornecimento constante de ar fresco para ventilação. A temperatura é mantida no ponto mais agradável para o ocupante. Dentro da câmara estão um pequeno berço dobrável, uma cadeira e uma mesa. Durante o dia, a cama é dobrada e posta de lado, de modo a deixar espaço para o homem sentar-se à mesa ou andar de um lado para o outro. Seu passeio, no entanto, é limitado, a câmara tendo 2,10 m de comprimento por 1,2 m de largura, e 6 pés de altura. Alimentos e bebidas são passados ​​para a câmara através de uma abertura que serve também para a remoção dos produtos excretores sólidos e líquidos, e para a entrada e saída de materiais de toalete, livros e outras coisas necessárias para conforto e conveniência . " Sua pesquisa foi informada pela primeira lei da termodinâmica , levando em consideração que a energia pode ser transformada, mas não pode ser criada ou destruída, apesar da crença na época de que a lei só se aplicava aos animais porque o ser humano era único. Experimentos anteriores relativos à ingestão e gasto de calorias provaram que a primeira lei se aplicava a animais e as descobertas de Atwater demonstraram que a lei se aplicava também a humanos. Por meio dos experimentos, ele demonstrou que qualquer quantidade de energia consumida pelos humanos que não podia ser usada era armazenada no corpo.

Por meio dos estudos de calorimetria, maior consciência foi trazida para a caloria alimentar como unidade de medida tanto para consumo quanto para metabolismo. Atwater informou sobre o peso da caloria como meio de medir a eficiência de uma dieta e que diferentes tipos de alimentos produzem diferentes quantidades de energia. Por meio de sua pesquisa, ele conseguiu demonstrar que as calorias de diferentes fontes podem afetar o corpo de maneira diferente e, por sua vez, publicou tabelas que comparavam as calorias de vários alimentos.

Atwater também estudou o efeito do álcool no corpo. Suas descobertas mostraram que os humanos geram calor a partir do álcool da mesma forma que geram calor a partir de um carboidrato. Numa época em que a Federação Científica de Temperança e a União de Temperança Feminina Cristã duvidavam do valor nutricional do álcool, Atwater provou que o álcool podia ser oxidado no corpo e usado até certo ponto como combustível. As informações obtidas nos experimentos de Atwater foram usadas pelo comércio de bebidas alcoólicas na promoção do álcool. “[Atwater] era muito proeminente no movimento da temperança, e todos os anos ele dava aulas sobre temperança aos alunos e tentava promover [a abstenção do álcool],“ ... “Por ser um bom cientista, ele relatou os dados e ficou muito chateado que as empresas de álcool usaram sua pesquisa "para anunciar seus produtos.

Morte e legado

Em 1904, Atwater sofreu um derrame e permaneceu incapaz de trabalhar até sua morte em 1907. Ele está enterrado no cemitério Indian Hill em Middletown, Connecticut .

Durante seu declínio, o programa em Wesleyan continuou por meio de seus associados. Sua colaboradora e sucessora, Frances Benedict, continuou seu trabalho e ajudou a estabelecer um Laboratório de Nutrição em Boston com financiamento da Carnegie Corporation . Inicialmente, o financiamento era para construir um novo laboratório para Atwater e financiar seu trabalho contínuo; no entanto, ao perceber que ele não voltaria, os fundos foram transferidos para o projeto do laboratório de Boston. Benedict continuou o trabalho de Atwater e usou o calorímetro respiratório para medir o metabolismo e outros processos corporais. Benedict estudou as taxas variáveis ​​de metabolismo de bebês nascidos em dois hospitais em Massachusetts, atletas, estudantes, vegetarianos, maias que vivem em Yucatán e adultos normais. Ele até desenvolveu um calorímetro grande o suficiente para conter doze escoteiras por um longo período de tempo. Sua maior melhoria foi a invenção de calorímetros portáteis de respiração de campo. Em 1919, Francis Benedict publicou um relatório de padrões metabólicos com tabelas extensas baseadas em idade, sexo, altura e peso.

O legado de Atwater perdura não apenas no campo da nutrição, mas também no trabalho das estações experimentais agrícolas. Tanto ele quanto Johnson são considerados responsáveis ​​por focar o papel das estações experimentais no estudo científico a serviço do público e as tabelas e fórmulas de Atwater criadas por meio de suas pesquisas ainda estão em uso hoje. "Seus estudos cuidadosos sobre nutrição e os que se seguiram ajudaram a impulsionar políticas federais que têm feito muito para aliviar a fome infantil. Vemos reflexos de sua influência nos rótulos dos produtos em nossos supermercados e estamos começando a ver informações nutricionais sobre o cardápios de restaurantes. A familiar pirâmide alimentar de hoje, um guia visual rápido e fácil para a ingestão diária recomendada de alimentos, é uma homenagem a Atwater e seus sucessores. " A filha de Atwater, Helen W. Atwater , serviu como uma de suas assistentes de laboratório, principalmente ajudando na preparação do manuscrito. Ela serviu como assistente editorial no Escritório de Estações Experimentais de 1898 a 1903; ela seguiu carreira como especialista em economia doméstica e foi a primeira editora em tempo integral do Journal of Home Economics . Sua neta, Catherine Merriam Atwater , filha de seu filho, Charles, era uma escritora que se casou com o economista John Kenneth Galbraith .

O legado de Atwater é reconhecido por meio da Conferência anual WO Atwater Memorial , patrocinada pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, Serviço de Pesquisa Agrícola . A cada ano, um cientista é reconhecido por sua contribuição única para a melhoria da dieta e nutrição em todo o mundo. Os papéis de Atwater e de sua família são mantidos em várias instituições, e as coleções são, em sua maior parte, relacionadas à instituição holding.

O Laboratório Wilbur O. Atwater da Universidade de Connecticut foi nomeado em sua homenagem. O prédio abriga o Laboratório de Diagnóstico Médico Veterinário de Connecticut.

Bibliografia

  • Atwater, WO (1894). “Boletim do Agricultor nº 23 - Alimentos: Valor Nutritivo e Custo” . Arquivo da Internet . Washington, DC: Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
  • Atwater, WO (1910). "Boletim dos Agricultores No. 142 - Princípios de Nutrição e Valor Nutritivo dos Alimentos" . Arquivo da Internet . Washington, DC: Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
  • Atwater, WO; Benedict, FG (1993), "Uma investigação experimental sobre o valor nutritivo do álcool. 1902.", Obesity Research (publicado em maio de 1993), 1 (3), pp. 228-244, doi : 10.1002 / j.1550-8528.1993 .tb00616.x , hdl : 2027 / hvd.hwxj1s , PMID  16350575

Referências

Leitura adicional