ÉLÉMENTS DU SUCRE DE LAIT

DANS LES PLANTES; Par M. A. MÛNTZ.

Le sucre de lait, que contient en abondance le lait des herbivores, n'a été signalé dans les plantes que très exceptionnellement (') et, dans l'état actuel de nos connaissances, nous ne voyons pas, dans les éléments végétaux, les éléments constitutifs de ce sucre ( 2 ). Il semblerait donc que ces animaux peuvent, dans la période de lactation, opérer, dans leurs organes mêmes, la formation de ce corps, par une synthèse peu conforme à l'allure générale des transformations de la physiologie animale, qui tendent à ramener à l'état de composés plus simples les matériaux complexes que les végétaux ont élaborés. Si, en effet, nous considérons le sucre de lait au point de vue de sa constitution chimique, nous voyons que sa molécule est relativement complexe ; il est bien différentdu glucose, que nous ne pouvons pas dédoubler, et il se sépare, sous l'influence d'agents chimiques, eu deux substances d'une constitution moléculaire très différente : le galactose et le glucose. Il est important d'insister sur cette différence de leurs molécules fondamentales; le ga-

(' ) G. Bouchardat (dans le fruit du SapoliUier).

(') Saut le cas de la galactine, que j'ai signalé h l'origine de ces recherches.

( '6a ) lactose donne par son oxydation de l'acide mucinue, le glucose de l'acide saccharique; le galactose, par l'action de l'hydrogène naissant, donne de la dulcile, le glucose de la mannite. Dans l'état actuel de nos connaissances, nous ne pouvons pas concevoir, encore moins réaliser, une transformation de ces deux sucres l'un dans l'autre. Dès l'année i856, M. Pasteur avait montré la différence qui existe entre le glucose et le produit d'inversion du sucre de lait.

Les plantes fournissent en abondance l'un des constituants du sucre de lait, le glucose, soit en nature, soit à l'état d'amidon, de cellulose, etc., qui donnent naissance à du glucose; maison n'y a pas encore constaté le galactose ou quelque composé qui puisse lui donner naissance. Nous serions donc conduit à admettre que c'est dans l'organisme animal que se produit la formation du galactose, par une synthèse dont le mécanisme nous échappe complètement.

Mais si, en cher, liant déplus près dans les piaules, nous y trouvons le galactose libre ou à l'état de combinaison complexe et que nous constations ainsi que les éléments du suce de lait existent dans l'aliment végétal ingéré, serons-nous en droit d'affirmer que le sucre que nous trouvons dans le lait vient directement de l'union, au sein de l'organisme animal, des molécules fondamentales, glucose et galactose, préexistants dans le fourrage? C'est là une question que je n'aborde pas ici, mais qui entre dans Je plan du travail dont j'expose la première Partie. Je montrerai d'abord que les éléments du sucre de lait que sécrètent les glandes mammaires des herbivores existent en abondance dans les aliments végétaux. Pour le glucose, la démonstration est toute faite, et je ne m'y arrêterai pas. Il n'en est pas de même du galactose, qui n'est pas signalé dans les plantes, ni dans les produits de dédoublement des substances végétales.

Il convient d'abord de définir chimiquement le galactose du sucre de lait, qui doit servir de type. Il est facile à caractériser par son pouvoir rotaloire- spécifique (4-8o°,o), son point de fusion (167 ), sa propriété de donner par l'oxydation une grande quantité d'acide mucique et par quelques autres réactions.

Je me suis attaclié à rechercher si les substances d'origine végétale, qui donnent de l'acide mucique (') par l'action de l'acide azotique, contiennent ce galactose dans les produits de leur dédoublement, et j'ai examiné à ce point de vue un grand nombre de gommes, de principes mucilagineux plus ou moins définis et les composés pectiques. En même temps j'ai cherché quelle est la diffusion de ces diverses matières dans les végétaux et principalement dans les parties alimentaires, et j'ai déterminé dans quelle proportion ils sont ingérés par les herbivores dans la période de lactation.

Les substances sur lesquelles j'ai opéré ont élé isolées et purifiées, puis traitées à 100", pendant quelques heures, par de l'acide sulfurique très dilué. Des produits de dédoublement on a extrait les matières sucrées et on les a laissées cristalliser.

Je commencerai par l'élude des gommes, dont il existe plusieurs espèces, plus ou moins nettement définies, formant une famille naturelle caractérisée par des fonctions chimiques identiques et des propriétés physiques peu différentes.

La gomme qui peut servir de type et qui a été le mieux étudiée est la gomme arabique, provenant cl arbres de la famille des Légumineuses. Lorsqu'on la saccharine à chaud, par l'acide sulfurique étendu, elle donne une substance sucrée, cristallisable, ayant de l'analogie avec

(■) Dubrunfaut ;iv;iit entrevu une parenté entre le sucre de lait et la Gr/omme.

( '64 ) le glucose et à laquelle on a donné le nom Varabinose J ai comparé l'arabinose de la gomme arabique vraie au galactose du sucre de lait et j'ai constaté que ces deux corps avaient les mêmes caractères physiques et chimiques; par exemple :

Pouvoir rotatoire.

Galactose du sucre de lait +80,0

Arabinose de la gomme +800

Point de fusion.

Avec les deux on obtient une production abondante u acide mucique, etc.

Le galactose et l'arabinose sont donc identiques et le nom du dernier, comme ne répondant pas à une conception aussi générale que celui de galactose, doit disparaître de la nomenclature chimique (<).

Toutes les autres gommes commerciales d'origines diverses, ainsi que celles que j'ai prélevé.-s sur des fruits, sur des troncs d'arbres, ou que j'ai extraites de plantes très d. verses, m'ont constamment donné, par leur dédoublement au moyen d'un acide, le galactose proprement dit, identique avec celui du sucre de lait.

1 en a été ainsi nour I

pour

diverses, caractérisées par la propriété de se gonfler d 1 eau, sans former

les matières mucilagineu.ses

ans

toujours donné naissance, dans 1 du galactose. J

solution proprement dite; elles ont

es mêmes <

ond

nions, à

du Ja;

ai examiné à ce point de vue les mueil

gui, des fucus, du lichen d'Islande, de 1

âges

a co

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ion.

Les corps peclîques également, soumis à i'act longée des acides étendus, ont produit du gai

ion nro-

opéré sur la pectine des carottes

galactose. J'ai

sur celle des

poi

(')Killiani avait annonce cette identité (Deulsck. chem. GeselUch.,

t. XI, p. 23o/|), mais elle a été n

iée par Cleasson (ibid., t. XIV, p. 1270).

bielles, préparées et purifiées d'après les procédés indiqués par M. Fremy dans son grand travail sur la maturation des fruits.

Dans tous les cas précités, le galactose a |>u êlre extrait à l'état cristallisé et amené à un étal de pureté complète; mais son extraction est quelquefois très difficile; pour plusieurs produits, j'ai dû attendre quelques années avant d'obtenir la cristallisation qui, seule, permettait de le retirer du mélange complexe dans lequel il était engagé.

Ces recherches montrent que les éléments du sucre de lait existent en abondance dans les plantes et que les produits végétaux qui peuvent donner naissance à du galactose sont en très grand nombre.

Après avoir montré que le galactose, identique avec celui du sucre de lait des herbivores, se trouve dans les produits de dédoublement des substances végétales telles que les gommes, les corps pectiques, etc., il me semble utile de faire connaître combien est grande la diffusion de ces diverses substances dans les plantes et principalement dans celles qui entrent dans l'alimentation.

Cette constatation n'est pas difficile; ce qui serait difficile serait de trouver un organe végétal qui fût entièrement dépourvu de ces substances. En effet , qu'on prenne une partie quelconque de n'importe quelle plante, racine, tige, feuille ou fruit, on y trouvera des corps pectiques, ou des gommes, ou des mucilages, et souvent les trois réunis.

Ces substances peuvent êlre isolées et déterminées quantitativement. A proprement parler, les deux dernières se confondront dans les dosages, quand elles existeront simultanément; mais, comme leur rôle est le même, au point de vue que nous envisageons, il i^en résulte aucun inconvénient. Les corps pectiques peuvent toujours êlre ramenés à l'état d'acide peclique et dosés par une méthode que M. Sehlcesing a fait connaître ; les

( i66 ) gommes et les mucilages sont isolés par le sous-acélate de plomb et par l'alcool, qui les précipitent de leurs solutions plus ou moins parfaites dans l'eau. Plusieurs traitements successifs permettent de les obtenir à un étal de pureté relative. Leurs caractères spécifiques sont alors faciles à constater ; le plus important est la transformation en acide mucique, sous l'influence de l'acide azotique.

Les chimistes qui , anciennement , ont analysé les plantes, emploient souvent les expressions de. corps muqueux, mucilage, matière gommeuse , et constatent l'abondance de ces substances dans les végétaux ; mais leurs déterminations ne se rapportent pas à des' corps définis et comprennent, sous ces dénominations vagues, tous ceux qui sont susceptibles d'épaissir l'eau et de lui donner de la viscosité.

Il était donc nécessaire d'effectuer de nouvelles recherches sur la diffusion des substances qui nous occupent ici et sur leur proportion dans les plantes. Je passerai en revue quelques-uns des principaux aliments végétaux consommés par l'homme et par les animaux domestiques. Le grain de blé renferme généralement o,5 pour ioo de pectose, qu'on retrouve en grande partie dans le son, qui en contient jusqu'à 2 pour 100. Jl y a, en outre, dans le grain, o,5 à i pour i oo de gomme qui reste dans la farine et, par suite, dans le pain. Le grain de seigle contient pour 100 : 0,7 de corps pectiques et 2, A de gomme. Le grain d'orge: 0,9 de corps pectiques et 2, 8 de gomme.

Les graines des légumineuses renferment, les unes principalement des corps pectiques, les autres surtout des gommes. Les haricots blancs, les fèves, les féveroles ont de 2 à 4 pour 100 de corps pectiques, localisés, à l'état de pectate de chaux, dans le testa, qui en contient jusqu'à 20 pour 100. D'autres graines de légumineuses, spécialement celles qui sont oléagineuses, contiennent de grandes quantités de la gomme que j'ai décrite sous le

( ««7 ) nom de galact ine. Le icsla de ces graines (luzerne, ti elle ), en contient 45 pour ioo.

Dans les fruits, nous trouvons généralement delà peciose, souvent aussi de notables proportions de gomme : pommes à cidre, pectose 0,8, gomme o,5 pour 100; prunes, o,5 de pectose, 1,2 de gomme; raisin, 0,6 de peciose, o,4 dégomme.

Les racines et las tubercules sont généralement riches en corps pecliques, qui y existent à l'état de peciose ; on y rencontre toujours des gommes : carottes, 1 à 1 de corps pecliques, o,5 de gomme; betteraves, o,5 à 1 de corps pectiqnes, 0,6 de gomme; topinambours, 0,6 et o,5; pommes de terre, 0,6 et 0,8.

Les légumes verls, et principalement ceux qui sont constitués par des feuilles, contiennent du peclate de chaux: feuilles de choux, 0,6 a 1 , a ; feuilles de chicorée, o,5 à 1 d'acide pectique.

En examinant les plantes fourragères, qui sont ordinairement consommées par les animaux de la ferme, nous trouvons dans la luzerne verte o, 8 à 1 , 3 de corps pecliques, 1 à 2 de gomme; dans le foin des graminées, 1, 1 à 4,5 de corps pecliques, 1 à 3 de gomme; dans la paille de blé, 1 à 2 de corps pecliques, o,5 de gomme; dans le chaume des légumineuses, 1 à () de corps pecliques.

Les boissons fermeniées contiennent toujours des gommes; M. Pasteur en a constaté la présence dans le vin ; le cidre en contient près de 5 6 '' et la bière jusqu'à io sr par litre.

Dans les déterminations dont je viens de donner un aperçu, les corps pecliques ont toujours pu êlre amenés à l'étal d'acide pectique, identique dans tous les cas. Mais les gommes ont présenté entre elles des différences notables indiquant des espèces chimiques distinctes. Les unes ont des pouvoirs rolaloires lévogyres (fruits), voisins de celui de la gomme arabique; les autres (légumineuses)

devient fortement à droite. La gomme de la luzerne a un pouvoir rotatoire de 4- 85°.

A l'aide des données qui précèdent, on peut calculer quelle est la proportion de principes pouvant former du galactose, qui sont consommés par une vache laitière donnant une quantité de lait connue.

Dans un de nos essais, une vache consommant 55 k s de luzerne verte par vingt-quatre heures a donné 10 litres de lait en moyenne.

Nous trouvons dans la consommation journalière : corps pectiques, 66o^ , gommes, 8a5« r ; soit i485s r de matières pouvant fournir du galactose.

Dans io litres de lait nous avons dosé 5o s r de sucre de lait, équivalents à a5oS r de galactose.

Une vache ne recevant que , 5"s de foin y trouve encore en moyenne 7 5oS r de substances galactogènes.

Si nous considérons une ration dans laquelle entrent des racines et ainsi constituée : foin, 8"»'; betteraves, 35 k s; paille, 3 k s, nous y trouvons en moyenne 9 i5« r de corpi pectiques et gommeux.

La ration des herbivores contient donc de grandes quantités de sub S tanci>s donnant le galactose par leur dédoublement, et dans tous les cas que nous pouvons envisager, même alors qu'il s'agit de vaches d une production Jait.ère exceptionnelle, nous trouvons dans l'aliment donné les éléments tout formés du sucre de lait en quantité au mo.ns égale à ce qui en existe dans le lait. Il n'est cependant pas possible d'établir une balance exacte entre le galactose ingéré sous forme de gommes, corps pectiques, etc., et le galactose retrouvé dans le sucre de lait. En effet, il n'a pas été possible, dans le cours de ces recherches/dé déterminer quel est le rendement en galactose des divers corps muqueux. Le dédoublement de ces corps par J'acide sulfunque est le résultat d'une réaction brutale, bien éloignée des transformations subtiles accomplies sous

( i6 9 ) j l'influence des agents de la vie animale. Mais, même dans les conditions défavorables de l'action chimique, la quantité de galactose obtenu à l'état cristallisé a atteint souvent le tiers, quelquefois près de la moitié de la matière mise en expérience.

Nous pouvons donc annoncer comme résultats de ces recherches :

i° Que les corps muqueux des plantes, gommes, mucilages, corps pectiques, contiennent dans les produits de leur dédoublement du galactose identique avec celui du sucre de lait.

2° Que ces corps muqueux existent dans les aliments végétaux en quantité telle qu'ils peuvent fournir le galactose qui entre dans la constitution du sucre de lait sécrété par les glandes mammaires des femelles des herbivores.

La suite de ces recherches montrera si le galactose existant dans les plantes à l'état de combinaisons variées est la seule source du galactose du sucre de lait ; ou si les animaux en lactation peuvent produire ce sucre à l'aide des matériaux dont la molécule fondamentale est différente, opérant ainsi des transformations et une synthèse que nous sommes plus habitués à rencontrer dans i|fe, > règne végétal. / -. ^ -^S

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