Az ötvenes évek elején Belouszov a szerves molekulák élõ sejtbeli oxidációjának egyszerû – jól ismert reakciókból álló – kémiai modelljét próbálta kifejleszteni. A biokémiai folyamatok középpontjában a Krebs-ciklus áll, amelyben a szerves savak lassú elégetésével szén-dioxid és víz képzõdik. Aerob élõlények esetén az oxidálószer az oldott oxigén, és a folyamatokat olyan enzimek, illetve elektronszállító fehérjék katalizálják, amelyekben igen gyakran vasionok (Fe²⁺/Fe³⁺) segítik az elektronok vándorlását. Az anyagcsere folyamat "kémcsõ"-változatát Belouszov a következõképpen alkotta meg: szerves szubsztrátumnak a citromsavat (a Krebs-ciklus egyik köztitermékét), oxidálószernek a savas bromátot, katalizátornak pedig a cériumiont választotta. Egy ilyen egyszerû rendszer esetén minden kémikus azt várná, hogy a reakció monoton módon halad elõre az egyensúlyi állapot eléréséig, s közben a színtelen oldatból (redukált állapot, Ce³⁺) fokozatosan halványsárga színû oldat lesz (oxidált állapot, Ce⁴⁺). Elképzelhetjük, mennyire meglepõdhetett Belouszov, amikor azt látta, hogy a sárga színûvé lett oldat hirtelen újból elszíntelenedett, aztán ismét sárga, majd ismét színtelen lett... több tucatszor oszcillálva az oxidált és redukált állapotok között.

Belouszov többször is próbálkozott felfedezése közzétételével, de kísérletei sorra kudarcot vallottak. A folyóiratok bírálói minduntalan arra a meggyõzõdésükre hivatkoztak, hogy "márpedig" periodikus kémiai reakció homogén rendszerekben nem lehetséges, mert ez ellentmond a termodinamika II. fõtételének. (Gondoljuk csak el, mennyire más lehetett volna a történet folytatása, ha a bírálók veszik a fáradtságot és reprodukálják a kísérleteket a kéziratban szereplõ egyszerû recept szerint...!) 1959-ben egy moszkvai orvoskonferenciáról beszámoló kiadványban [1] Belouszovnak ugyan sikerült közölnie egy rövid (kb. kétoldalas) összefoglalót a reakció meglepõ viselkedésérõl és a periodicitás lehetséges kémiai mechanizmusáról, de nagyon valószínû, hogy ezt a publikációt csak kevés szakember olvashatta (különösen a Szovjetunión kívül).

1961-ben Anatolij Zsabotyinszkij, aki a Moszkvai Állami Egyetemen biokémiából készítette doktori dolgozatát, S.E. Schnoll professzor biztatására kísérletekbe kezdett az érdekes citromsavas reakcióra vonatkozó (az intézetben egyébként közkézen forgó) recept alapján. 1962-ben a kísérletek sikerérõl levélben számolt be Belouszovnak, aki az ifjú kutatónak válaszul elküldte az eredeti, 1951-es kézirat egyik példányát [2]. Zsabotyinszkij, azon túl, hogy kísérleteivel meggyõzõen igazolta Belouszov felfedezésének helyességét, további igen fontos megállapításokat tett a reakció mechanizmusára vonatkozóan is. Neki, szerencsére, nagyobb sikere volt az eredmények szovjetunióbeli közlésekor [3]. Lényegében Zsabotyinszkij tette ismertté a reakciót a nyugati tudományos világ számára is, amikor 1968-ban egy prágai nemzetközi biokémiai szimpóziumon (csak pár hónappal az augusztusi események elõtt) beszámolhatott eredményeirõl.

Napjainkban Belouszov–Zsabotyinszkij-reakciónak nevezünk minden olyan reakciót, amelyben valamilyen szerves szubtrátumot oxidálunk savas bromáttal átmenetifém-ionok jelenlétében. A leggyakrabban alkalmazott szubsztrátum a malonsav, amely azonban bármely szerves molekulával helyettesíthetõ, ha az brómozható a reaktív brómtartalmú köztitermékkel, és oxidálható az alkalmazott átmenetifém-ionnal. A cériumion mellett a leggyakrabban alkalmazott átmenetifém-tartalmú vegyület a ferroin (a trisz-1,10-o-fenantrolin-vas(II) komplex). Ennek alkalmazásával a kémiai oszcilláció könnyebben látható színváltozást eredményez, mert redukált állapotban az oldat téglavörös színû, oxidált állapotban pedig világoskék. A számtalan módosított BZ-reakcióról kitûnõ összefoglaló található a már idézett Field-Burger-könyv [2], illetve a magyar kutatók által kalákában írt jegyzet [4] megfelelõ fejezeteiben. Ezekben a mûvekben elemzik az ún. kémiai hullámok dinamikáját is, amelyek akkor alakulnak ki, ha BZ-oldatot vékony rétegben egy Petri-csészébe öntünk. Ez a különös térbeli jelenség azonban már a Mintázatképzõdésrõl szóló fejezet tárgya. A BZ-reakció leggyakrabban alkalmazott receptje a következõ lapon olvasható.

Vissza a BZ-reakcióról szóló laphoz