Uno de sus primeros descubrimientos fue la isomería óptica, Pasteur comprobó que algunas moléculas tienen dos formas espaciales que desvían la luz polarizada una hacia la derecha y la otra hacia la izquierda. esto se debe a que la molécula es asimétrica. Este descubrimiento fue el origen de la Estereoquímica, parte de la química que estudia la estructura tridimensional de las moléculas.
Otro de sus aportaciones fue el estudio del proceso de la fermentación que en sus tres modalidades: alcohólica, láctica o butírica era producida por microorganismos, demostrando que al eliminarlos por ebullición no se realizaba ( el proceso se denominó pasteurización en su honor). Este descubrimiento ha sido de enorme importancia en la industria alimentaria de productos como el vino, la cerveza, el vinagre y la leche permitiendo su conservación y transporte con seguridad.
Pasteur descubrió también que las levaduras eran anaerobias, eran capaces de vivir y reproducirse en ausencia de oxígeno.
Con sus experiencias Pasteur logró acabar de una vez por todas con la Hipótesis de la Generación Espontánea, estableciéndose que todo ser vivo procede de otro preexistente que le da la vida.(véase entrada del día 26 de julio de 2020).
En el año 1865 Pasteur recibió el encargo gubernamental de proteger la industria francesa de la seda, amenazada por una enfermedad de los gusanos, la pebrina. Pasteur descubrió que lo que ocasionaba la muerte de los gusanos eran unos microorganismos presentes en las hojas de morera con que los alimentaban. Destruyendo esas moreras contaminadas se consiguió salvar la industria. A raíz de este descubrimiento Pasteur propuso su Teoría Germinal de las Enfermedades que afirmaba que las enfermedades humanas son producidas por microorganismos patógenos que penetran en nuestro organismo reproduciéndose en él.
Estudió después algunas enfermedades como el carbunco que afectaba a las ovejas y comprobó que en su sangre había unos microorganismos con forma de bastón que consiguió aislar y cultivar en el laboratorio disminuyendo su virulencia, Descubrió después que se podía inmunizar a las ovejas inoculando las bacterias desactivadas. Esta fue la primera vacuna que se utilizó con éxito. El nombre de vacuna se lo puso posteriormente Pasteur en honor a Jenner y su vacuna contra la Viruela.
El descubrimiento más importante de Pasteur fue la vacuna contra la rabia o hidrofobia , una gravísima enfermedad que, tras graves sufrimientos, ocasionaba la muerte de los enfermos. Pasteur no pudo ver al microscopio los microorganismos que la causaban, como había hecho con el carbunco, la razón es que la rabia es producida por un virus, mucho más pequeño que las bacterias que originan esa enfermedad. (demasiado pequeño para poderlo ver con el microscopio óptico). A pesar de ello desarrolló una vacuna inoculando de forma sucesiva en cerebro y médula de conejo que dejaba secar de 10 a 14 días para que el microorganismo perdiera virulencia. En el verano de 1885 Pasteur inyectó su vacuna a un niño que había sido mordido por un perro rabioso y el niño no desarrolló la enfermedad. En octubre de ese año el Presidente de la Academia de Ciencias de Paris declaró "Esta es una fecha memorable....A partir de hoy, la humanidad está armada para luchar contra la fatalidad de la rabia".
Pasteur fue elegido Miembro de la Academia Francesa y de la de Ciencias y Medicina.
En el mes de junio de 1887 se fundó en París el Instituto Pasteur dedicado al estudio de las enfermedades infecciosas, gracias a los trabajos de sus investigadores se han podido controlar enfermedades como la difteria, el tétanos, la poliomielitis, la tuberculosis, la fiebre amarilla, la gripe y el sida. Diez científicos que trabajaron en esta institución han obtenido el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus investigaciones: Laveran (1907), Metchnikoff (1908), Bordet (1919), Nicolle (1928), Bovet (1957), Jacob, Monod y Lwoff (1965), Montagnier y Barre-Sinoussi (2008).
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