אלמר מקקולום

שנותיו המוקדמות

מקקולום נולד בשנת 1879 כילד הרביעי והבן הראשון מבין 5 ילדיהם של זוג חוואים מפורט סקוט (מדינת קנזס):קורנליוס ארמסטרונג מקקולום ומרתה קתרין לבית קידוול. אבות המשפחה היו סקוטים שהיגרו בשנת 1763 מסקוטלנד לאמריקה. ההורים שאפו להעניק לכל ילדיהם השכלה גבוהה, שחסרה לעצמם. שלוש האחיות למדו באוניברסיטת לומברד ונישאו לכמרים אוניברסיליסטים. האח הקטן ברטון, שהיה קשור מאוד לאלמר, למד כמוהו באוניברסיטת קנזס.
אלמר נאלץ מנעוריו לעזור בעבודות בחוות המשפחה, במיוחד אחרי שאביו הפך לנכה עקב מחלה קשה (ככל הנראה שחפת העצמות). לימודיו העממיים התנהלו לסירוגין בבית ספר חד-חדרי בתנאים דלים. אירוע מכונן בילדותו היה הביקור עם אמו בגיל 14 (ב-1893) בתערוכה העולמית ה"קולמביאנית" בשיקגו. על מנת לאפשר לבניה ללמוד בבית ספר תיכון ואחר כך באוניברסיטת קנזס החליטו ההורים להשכיר את חוותם ולעבור בשנת 1896 לגור בקרבת האוניברסיטה בעיר לורנס. בחלקת אדמה קטנה שנרכשה שם על ידי המשפחה, הם גידלו פירות למכירה. בגלל השכלתו המצומצמת עד אז לא הצליח אלמר לעבור את מבחן התעודה הדרוש לצורך כניסה לבית הספר התיכון. מנהל התיכון שהתרשם מכך שהילד הירבה לקרוא ספרים וידע בעל פה לא מעט שירי משוררים (כמו למשל Vision of Sir Launfal מאת ג'יימס ראסל לאואל), הסכים לפנים משורת הדין לקבלו על תנאי בבית ספרו. הנער לא איכזב והתקדם מהר בלימודיו תוך הצטיינות בחיבור באנגלית, בכימיה ובפיזיקה. הוא נהנה מאוד מעיון ב"אנציקלופדיה בריטניקה" שנמצאה בחדר האסיפות של בית הספר ורכש לאחר מכן עותק ממנה בחנות, תמורת 25$.
נשאר אז למקקולום מעט מאוד זמן פנוי מכיוון שעבד בלילות בהדלקת פנסי העיר ובכיבוים. מאוחר יותר בימי האוניברסיטה עבד בשיווק פרסומות עבור עיתון מקומי.
הצטרף לכנסייה האוניטריאנית אך במשך חייו לא נהג לפקוד כנסיות כלשהן.

לימודיו האקדמיים

בהתחלה חשב ללמוד רפואה אך במשך לימודיו באוניברסיטה נמשך לכימיה האורגנית, ואף התחיל להתפרנס מאנליזת מדגמי נפט. אחרי שסיים בשנת 1903 את התואר הראשון זכה במלגה של 300 דולר לשנה והועסק כמדריך סטודנטים בכימיה פיזיולוגית. אחרי שגמר את עבודת המסטר שלו בנושא הרכב הגז שבגבעולי הלוטוס האמריקאי (Nelumbo lutea), בחר להמשיך בלימודי ביוכימיה באוניברסיטת ייל. בשלב מסוים, בעזרת פרופסור ראסל צ'יטנדן שהכיר אותו בכנס קיבל חדר מגורים בתוך בניין המחלקה לכימיה.
אחרי שלקה בדלקת ראות מתישה פיגר מקקולום בהכנותיו בתחום המקצוע המשני של הדוקטורט - קריסטלוגרפיה. המורה במקצוע זה, סמואל פנפילד, קלט את מצוקתו, שלח אותו להתחזק על ידי שיט בקאנו שלוש פעמים בשבוע, והכיר בפעילות ספורטיבית זו כמעבר הבחינה בתחומו. 
בעת הכנת עבודת הדוקטורט התפרנס מקקולום ממתן שיעורי כימיה ובימי הקיץ אף עבד כפקיד קבלה במלון. ביוני 1906 הציג את העבודה בתחום חקר הפירימידינים, שאותה ערך תחת הדרכתו של פרופ' טריט ב. ג'ונסון, וקיבל את התואר דוקטור למדעים (PhD).
נשאר אחר כך עוד שנה בייל כדי לעבוד עם הפרופסורים תומאס ב. אוסבורן ולפאייט ב. מנדל בסוגיות הרכב החלבוני של הצמחים והתזונה. מחקר זה השפיע בצורה מכרעת על הקריירה שלו. עיניינו בביוכימיה התעורר אצלו במיוחד תוך כדי עבודתו בהדרכת אוסבורן בתחנת הניסויים החקלאית קונטיקט.

המשך פעילותו המדעית והאקדמית

מקקולום פרסם כ-150 מחקרים מדעיים.
בשנים 1917-1944 היה פרופסור ב"בית הספר להיגיינה ולבריאות הציבור" של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס, הראשון שלימד "היגיינה כימית", לימים "ביוכימיה". בין השנים 1945 ל-1967 היה פרופסור אמריטוס.
אלמר מקקולום נפטר בשנת 1967 בבלטימור בעקבות מחלה קשה.על ערש דוואי בבית החולים אמר:"היו לי חיים נעימים בצורה יוצאת מן הכלל, ואני אסיר תודה על הכל".
מחקריו העיקריים עסקו בסוגיות התזונה, תפקיד הוויטמינים והמינרלים בגופם של בעלי החיים.
בשנת 1913 תרם מקקולום תרומה חשובה בגילוי הוויטמינים A ו-B. ב-1915 שיער כי ניתן להרכיב דיאטה תזונתית מיטבית. 
ב-1916 יחד עם קורנליה קנדי,מתוך רצון לפתור את הבלבול לגבי הסיווג של גורמי התזונה, הציעו שמות אלפביתיים עוקבים,כדלהלן:הגורמים נמסים בשומן ייקראו A, והגורמים הנמסים במים - ייקראו B. זה הייתה התחלת הנומקלטורה השכיחה האלפביתית של הוויטמינים.
בשנת 1922 תרם לגילוי הוויטמינים D ו-E. בשנת 1926 חקר את ההרכב במלחים של הדם  בתנאים שונים של התפתחות פילוגנטית. גילה שירידה ברמת הסידן בדם גורמת לטטניה. הוכיח את תפקידם החיוני של המיקוראלמנטים.

תרומתו לגילוי ויטמין A

לפי הזמנתו של הפרופסור א.ב.הארט, מקקולום עבר באותה שנה להשתלם באוניברסיטת ויסקונסין במדיסון, בה קיבל  משרה של מדריך בכימיה חקלאית בתחנה הניסויים החקלאית של האוניברסיטה.
אחרי הניסויים במעבדתם של אוסבורן ומנדל בנוגע לדיאטות המבוססות על מין צמח יחיד ולאחר עיון בספרות המדעית בתחום החסכים בתזונה התחיל מקקולום לערוך מחקרים על חולדות בעזרת תרכובות תזונה שונים כדי למצוא מה הם המרכיבים החיוניים במזון. המחקר המקורי, שניזום על ידי ס.מ. בבקוק, נועד לבדוק השפעת מזונות שונים על גדילתם, התפתחותם ופוריותם של הפרות. המזונות נקבעו לפי הרכבם השווה באספקת קלוריות, חלבונים, פחמימות ושומנים. במהלך הניסויים התברר שהתוצאות הביולוגיות היו שונות לפי סוג המזון שניתן. מקקולום מצא כי עדיף לערוך ניסויים על חיות קטנות כמו החולדות. 
בניגוד לדעת הממונים עליו, הקים אז מקקולום באוניברסיטת ויסקונסין, לראשונה בארצות הברית, מושבה לחולדות מעבדה לבנות. 
המחקרים שביצע בנושא בשנים 1906-1913 הצביעו על כך שחולדות וחיות קטנות אחרות שהוזנו בתזונה המבוססת על קזאין, שומן של בעל חיים, שמרי לקטוז ומלחים אנורגניים מבודדים ומטוהרים, נפגעו מהר בבריאותן, מצבם הגופני הידרדר ומתו תוך שבועות ספורים. לדברי מקקולום, המחקרים תמכו מאוד בהשערה כי קיימים גורמים נלווים מסוימים במיני מזון מסוימים שהם חיוניים לגדילה לתקופות ארוכות"."השאלה החשובה ביותר בתחום התזונה, הוא סבר, היא לגלות אילו חומרים חסרים באותן הדיאטות" הלקויות.
בהתחלה חשד מקקולום כי הכשל התזונתי של דיאטות מסוימות נגרם על ידי חוסר הטעם (lack of palatibility) וחוסר האטרקטיביות של המזון. הוא סבר כי תזונה טעימה יותר והגורמת לאכילה בכמויות מזון מספיקות, תהיה מתאימה.
אולם אוסבורן ומנדל מתחו בקורת על השערה זו. הם הוכיחו שדיאטות חלבונים צמחיים אינן מיטיבות בלי הוספת "חלב חופשי מחלבונים". 
תוספת כזאת גרמה לגדילה טובה של החולדות גם ללא שימוש בתוספי טעם. 
שני החוקרים שיערו כי מקקולום התרשל בכמה מניסוייו. מקקולום עצמו הודה בטעות והקדיש לאחר מכן את זמנו ומרצו לניסויים מוקפדים יותר שכללו אנליזה של הגורמים מקדמי הגדילה בתוך "החלב החופשי מחלבונים". יחד עם עוזרת המחקר שלו בשנים 1909 -1916, מרגריט דייוויס, הוא הצליח לבודד את הוויטמין הראשון המסיס בשומן, וכינה אותו "ויטמין A".

לפי המלצתם של מקקולום וסי. קנדי הונהג השימוש באותיות האלפבית בשמות הוויטמינים החל משנת 1916.

גילוי ויטמין B1

החוקרים ההולנדים כריסטיאן אייקמן וחריט חריינס חיפשו את סיבת מחלת בריברי וחקרו את הקשר שלה לאכילת האורז המקולף. ברוח התגליות של לואי פסטר סבר אייקמן שבריברי נגרמת על ידי חיידקים.
לעומת זאת מקקולום חקר את סיבות הפגמים בגדילה.
בניסויים שערכו מקקולום ומרגרט דייוויס בעזרת דפוסי תזונה שונים אצל חולדות, הם גילו כי ה"חומר האנטי-נאוריטי" (כלומר, המונע היווצרות פולינאוריטיס) אותו תארו אייקמן וחריינס הוא זהה ל"ויטמין B" המסיס במים. תגלית זו מופיעה בסעיף 8 ברשימת המסקנות של מקולום ודייוויס.

פעילותו למען תזונה בריאה

לא רק במחקר אלא גם בהוראה ובפעילות הסברתית לקהל הרחב ביקש מקקולום להנחיל בקרב הציבור האמריקאי את נושא חשיבות התזונה הבריאה.
הוא פיתח את המוזגים של "דברי מזון משלימים", "דברי מזון מגנים"  ו"דיאטה מיטבית" (optimum diet). הביוגרף שלו, הנרי דיי הכתיר אותו כ"לבואזייה של מדע התוזנה". זאת מפני שלא רק שנמנה עם מגלי הוויטמינים, אלא חקר את חשיבותם של יסודות אנאורגניים כמו הסידן, הזרחן, המגנזיום, הנתרן, האשלגן, הברזל, האבץ, המנגן, הבור, הקובלט. מחקריו על חשיבות הפלוריד בתזונה היו פותחי דרך בנוגע לחקר קשרו של הפלואור לבריאות השיניים
במטרותיו לשפר את תזונת העם שיתף מקקולם פעולה עם תעשיית החלב ועם מייצרי מזון, השתתף בעבודות ועדת הובר שדנה בנושא בימי מלחמת העולם הראשונה, העביר הרצאות רבות על התזונה ולמשך 24 שנה (1946-1922) פרסם מאמרים על כך במגזין "מקקול" (MCCall). 
דגל בחיזוק מוצרי הלחם לא רק על ידי ויטמינים B1, B2, PP, ברזל, אלא גם החלק המוצק הלא שומני של החלב, שמרים וגרעיני חיטה ותירס.

חיים אישיים

אלמר מקקולום היה נשוי משנת 1907 לקונסטנס קארות', אותה הכיר בלורנס, קנזס, וממנה התגרש כעבור הרבה שנים. לזוג נולדו חמישה ילדים, בן - דונלד, שהפך לרופא, וארבע בנות - ג'ין וסטוויק, מרגרט ספרייג, קתלין אולברייט, ואלסבת פוקס.
כשחי בבולטימור, בשנת 1945 התחתן מקקולום שוב עם ג'.ארנסטין בקר, דיאטנית שכתבה יחד איתו כמה ספרים.