la décomposition de l’urée

Diastase

luvertine

Kmulsine, myrosine Pepsine, trypsine, papaïne Présure Uiéase.

Nous allons examiner rapidement quels sont les êtres vivants qui fournissent chacun de ces ferments solubles (d).

Diastase {Amylase de Dnclaux.— Microbiologie) —Kivchoiïil) le premier a observé que l’orge germé renferme une matière albuminoïde capable de liquéfier l’empois d’amidon en donnant naissance à du sucre. Toutefois pour Kircholf cette matière n’était autre chose que le gluten (1814).

En 1823, Diibrunfaut (8) reconnaissait qu’en mélangeant à de l’empois d’amidon un peu de farine de malt délayée dans de l’eau tiède et en exposant le tout pendant un quart d’heure à une température voisine de G5°on transformait l’empois en une masse sucrée fermentescible.

C’est seulement en 1833 que la substance active du malt fut

été créé spécialomont et do no prêter à auciino confusion. C’ost sans doute pour cette raison qu’à l’étranger on l’emploie aujourd’hui à l’exclusion de tout autre. Comme en détinilif l’accord no parait pas encore être fait entre les savants sur ce sujet, noua avons cru devoir conserver, malgré ses inconvénients, l’ancienne expression.

(o) Pour un certain nombre d’aulour.s, il faudrait ajouter encore, formant à lui seul un septième groupe, le forment solulde digestif des graisses dont Claude Bernard a cru démontrer l’existence dans le suc pancréatique. Ce ferment soluble jouirait do la propriété d’émulsionner les corps gras et do les saponifier. (Cl. Bernard. Leçons de phiisioloijie cxpé'imenlale, t. IT, p, 363). Mais les rooherclios de Duclaux ont rendu très problématià que l’existence do ce forment. (Duclaux; sur la digestion des matières grasses et cellulosi(|uos; Comptes rendus, XCIV, (IHSl), ji. 976 ;voir égitement ; Km. Boiirquolot, La d igestion des matières grasses; /. de pharm. et de ch., Xll, (1885), p. 530.)

isolée par Payen et Persoz (4). Ces chimistes firent voir qu’on pouvait l’obtenir en précipitant par de l’alcool une macération faite à froid d’orge germé. Ils lui donnèrent le nom de diastase.

Payen et Persoz ne se bornèrent pas à l’étude de l’orge germé, et dans des travaux ultérieurs ils constatèrent l’existence de la diastase dans l’avoine, le blé, le maïs et le riz en germination ainsi que dans les tubercules de pommes de terre en végétation (0).

La présence et le rôle de la diastase dans les semences amylacées ayant été mis ainsi en lumière, on devait supposer que les transformations de l’amidon dans les tissus des plantes sont dues partout à l’action de ferments analogues. Des observations nombreuses ont été faites dans ce sens et les résultats, qu’il serait superllu d’énumérer, ont été conformes aux prévisions.

On peut affirmer en résumé que la présence de la diastase est générale chez les plantes, aussi générale que la présence de l’amidon lui-même, quand bien même le ferment ne l’accompagnerait pas dans tous les cas. Il n’y a que les organes au repos, lesquels à ce moment ne présentent aucun phénomène de végétation, qui en sont quelquefois dépourvus (10).

Delà diastase, ou, pour être plus précis, un ferment diastasique, c’est-à-dire agissant à la manière de la diastase, se rencontre également chez les animaux. C’est Leuchs qui le premier en 1831 (11) a reconnu que la salive possède la propriété de saccharifier l’empois d’amidon, et,en 1845, Miahle(12) réussissait à extraire de ce liquide une substance comparable à la diastase de l’orge germé. 11 l’appela diastase salivaire, nom préférable à celui de ptyaline qu’on lui donne quelquefois et que Berzélius avait créé pour désigner une substance albuminoïde retirée de la salive, il est vrai, mais dénuée de propriétés fermentaires (13).

La même année, Bouchardat et Sandras constataient que le suc pancréatique renferme également un ferment diastasique (14) et depuis lors on en a retrouvé dans le foie, dans l’urine etc. (3). La présence de ferment diastasique est donc aussi générale chez les animaux que chez les végétaux.

Invertine {Sucrase de Duclaux. — Microbiologie). Ce ferment, isolé pour la première fois par Berlhelot(2) en 18üU, avait été nommé par ce savant «c ferment glucosique ». En 1804 Béchamp (1), l’appela zymase, nom qu’il remplaça bientôt par celui de zythozymase. Le nom d’invertine lui a été donné par Donath en 1875 (15).

Le sucre de canne n’est pas directement assimilable par les animaux. Injecté dans les veines ou dans les artères, on le retrouve en totalité dans les'sécrétions. Lorsqu’il passe par les voies digestives*, il est au contraire assimilé. C’est que l’intestin grêle (IG) renferme de l’invertine qui le transforme en glucose et lévulose ; sucres qui sont assimilables. La présence de ce ferment a été constatée dans l’intestin des chiens, des lapins, des oiseaux, des grenouilles, des poissons, des vers à soie. Elle n’est cependant pas générale car on ne trouve pas d’invertine dans le tube digestif des mollusque céphalopodes (17).

Le sucre de canne n’est pas non plus assimilable par les végétaux. Il constitue pour beaucoup d’entre eux une réserve nutritive qui doit être utilisée à un moment déterminé.

Cette utilisation se fait surtout lorsque la plante fleurit et fructifie. C’est alors que l’invertine apparait dans ses tissus, et que le sucre se transforme en composés qui participent au mouvement nutritif de la plante. L’existence du ferment inversif dans les végétaux dépend donc à la fois de la présence et de l’utilisation du sucre de canne.

On retrouve une relation analogue dans la végétation de la plupart des moisissures ou des levures qui vivent dans une solution de sucre de canne, celles-ci secrétent habituellement de l’invertine.

h'niidsine. En 1830 (18) Robiquet et Routron retirèrent des amandes amères un composé cristallisé qu’ils nommèrent amygdaline. Ils admettaient que ce corps devait, dans certaines conditions, donner naissance à l’essence d’amandes amères qui ne préexiste pas dans les amandes.

Mais la question ne fut élucidée que sept ans plus tard par Liebig et Wadiler (19). Ces chimistes constatèrent que l’amygdaline est bien le corps, qui, comme l’avaient supposé Robiquet et Routron, fournit par sa décomposition de l’essence d’amandes amères, mais ils découvrirent en outre que cette décomposition se fait en présence de l’eau sous l’inlluence de la matière albuminoïde de l’amande qu’ils appelèrent érmdsinc, et enfin, qu’avec l’essence il se formait dans la réaction, du glucose et de l’acide cyanhydrique.

Liebig et Wœhler avaient comparé l’action de l’émulsine sur l’amygdaline à celle do la levùre sur le sucre. Robiquet en 1838 la rapprocha avec plus de raison de celle de la diastase sur l’amidon

et proposa de l’appeler synaptase (19 bis) ; mais c’est le nom d’é mxilsine qui a prévalu.

L’émulsine se rencontre aussi bien dans les amandes douces que dans les amandes amères; mais ces dernières seules renferment deramygdaline. Les deux corps sont dans des cellules distinctes et ne peuvent réagir l’un sur l’autre que lorsque une action mécanique et une dissolution les mettent en contact intime.

L’émulsine n’agit pas seulement sur l’amygdaline mais encore sur un grand nombre de glucosides : la salicine, l’hélicine, la plilori zine, l’arbutine etc. Tous les végétaux qui renferment de l’amygdaline ou l’un de ces glucosides contiennent-ils de l’émulsine ? La seule observation digne d’être relatée que nous ayons sur ce sujet est celle de Simon de Berlin (20) qui a retiré des feuilles de laurier-cerise épuisées par l’alcool, séchées et reprises par l’eau, une matière susceptible de décomposer l’amygdaline cristallisée. Il paraît cependant assez vraisemblable que l’émulsine est plus répandue.

Myrosine. Lorsqu’on délaie de la farine de moutarde noire dans de l’eau froide ou tiède, il se développe une odeur très vive d’essence de moutarde. L’essence de moutarde ne préexiste pas dans les graines, elle se forme par la réaction d’un ferment soluble qui a été découvert par Bussy (21) et appelé par lui myrosine sur une substance cristallisable ; le myronate de potasse qu-’on désigne encore sous le nom de Sinigrine. Outre l’essence de moutarde, il se forme du glucose et du bisulfate de potasse. La myrosine paraît exister dans toutes les graines de crucifères.

Pepsine et trypsine. Le premier de ces ferments se rencontre dans le suc gastrique des animaux supérieurs et le second dans le suc pancréatique. Ils contribuent tous les deux à la digestion des matières protéiques.

Le nom de pepsine a été créé par Schwann (22) et celui de trypsine par Kühne (23). Duclaux a proposé de remplacer ce dernier par le mot caséase (27).

On désigne sous le nom i^epepiones (2i) les produits qui résultent de l’action des deux ferments sur les matières albuminoïdes. Miahle avait appelé alhuminoses les produits de la digestion pepsique.

La pepsine et la trypsine se rencontrent presqu’exclusivement chez les animaux. Ces ferments sont sécrétés par des glandes diffé-

rentes. Cependant leur présence simultanée dans la sécrétion d’une même glande a été constatée chez quelques invertébrés (25). Il convient d’ajouter que ces derniers ne possèdent à proprement parler, qu’une seule glande digestive. Enün quelques observateurs ont signalé l’existence de la pepsine dans la muqueuse de l’intestin (2G).

La pepsine a été trouvée dans un certain nombre de semences ainsi que dans les organes glandulaires des plantes dites carnivores (Drosera, Nepenthes). Quant à la trypsine elle n’a pas été rencontrée chez les végétaux sauf dans la sécrétion de quelques organismes inférieurs (27).

Mais on a trouvé dansle suclaiteux duGaricapapayaetdufiguier ordinaire un ferment soluble qui s’en rapproche par son mode d’action. On lui a donné le nom de papaïne (28).

D’une façon générale, chez les végétaux, les ferments solubles des albuminoïdes sont beaucoup plus rares queladiastase. Ce fait est évidemment en rapport avec la nature des matériaux que les plantes tiennent en réserve et qu’elles utilisent. Ceux-ci sont surtout des hydrates de carbone ; quelquefois seulement et en petites ((uantités des matières protéiques.

Présure. Ce ferment qui détermine la coagulation de la caséine du lait et qui joue un grand rôle dans la fabrication des fromages se rencontre surtout dans les glandes gastriques des animaux. Ou l’a également signalé dans l’intestin grêle (2ü).

Quant aux faits tendantà établir la présence de la présure chez les grands végétaux, ils sont peu nombreux et pour laplupart incertains. Il ne semble pas en ell'et que l’on se soit préoccupé dans ces sorte.s de recherches de l’intervention possible des champignons inférieurs dont quelques-uns, comme Duclaux l’a démontré, produiscntabondamment ce ferment soluble. Toutefois son existence dans les fonds d’artichauts signalée autrefois par Bouchardat et Quevenne a été confirmée récemment par Ad. Mayer (29) et par Baginsky (2Ü). Ce derniel’ l’a aussi rencontrée dans le suc de Carica papaya.

IJréase. En 18(i2, Pasteur (30) avait remarqué que dans les urines devenues ammoniacales on rencontre d’une façon constante un micro-organisme se présentant sous la forme de petits corpuscules arrondis réunis en chapelet et il avait annoncé, que la fermentation ammoniacale de l’urine, c’est-à-dire la transformation de l’urée en carbonate d’ammoniaque devait être produite par ce petit végé-

tal. Cette manière de voir a été pleinement confirmée en 1864 par les reclierclies de Van Tieghem (31). En 1876, Musculus est venu compléter nos connaissances sur ce point; il a constaté qu’on pouvait retirer des urines ammoniacales un ferment solublequi, en

l’absence de tout corps organisé, peut déterminer lafermentation de l’urée (32). C’est à ce ferment que je donne le nom (ïuréase. D’après Pasteur et Joubert il est sécrété par le petit ferment organisé de

l’urée (32) (a).

§ II. — Préparation des ferments solubles.

On ne connaît pas encore de procédé permettant d’obtenir les ferments solubles à l’état de pureté. Ceux que l’on emploie reposent sur ce que ces corps sont précipités par i’alcool de leur dissolution aqueuse ou sur la propriété qu’ils possèdent d’être entraînés par certains précipités dont on détermine la formation au sein des liquides qui les renferment.

Comme les ferments solubles sont toujours retirés de liquides organiques, et comme ceux-ci contiennent d’autres composés précipitables par l’alcool, des albuminoïdes ou certains hydrates de carbone par exemple, on comprend que le précipité obtenu soit un mélange de corps divers. On a proposé de purifier le produit en le précipitant plusieurs fois à l’aide de l’alcool de ses dissolutions aqueuses. Mais on a observé qu’en opérant ainsi on finis-

(a) Ferments solubles peu connus. Nou.s devons encore .signaler quelques ferments solubles dont l'existence n’est pas entièrement démontrée, ou dont l’étude est encore incomplète.

Pectase, Suivant Fremy on renconlrorait dans les fruits verts et dans certaines racine.s (carottes, navets, etc.) un principe iinmédint analogue à la cellulose, mais s’en distinguant on ce qu’il possède lapropriôté d’être transformé pendant la maturation on pectine. Il a donné à ce principe le nom do peclose. La pectine est un principe neutre, soluble dans l’eau, à laquelle elle communique de la viscosité. Sous l'inlluence d’un ferment soluble, la pectase, qui l’accompagne dans les fruits et les racines, elle se change on acide peclosique et peclique. Gomme ces deux acides sont insolubles et gélatineux, il en rc.sulto qu’une solution a((ucuse do pectine se prend en gelée en présence de la pectase (fermen talion poétique) (34).

Énjthroixjmc. D’après Schunk la racine de garance fraîclic renfermerait à la fois un ferment soliildo l'énjlhrozyme, et do l’ali/.arine sous forme do glucoside (liubian). Dès que la garance convenablement divisée est délayée dans l’oau, le ferment dédouble cos glucosides en donnant du glucose et do l'alizarine ou do la purpurine (85).

Ferment de l’inuline. Green aurait rencontré dans les fonds d’arlicliauts un feiMnont soluble capable do saccharificr l’inuline (33).

sait par aboutir à des préparations inactives. Gela tient en partie à ce que ces ferments ne sont pas entièrement insolubles dans l’alcool, et qu’on en enlève à chaque manipulation.

Ouoi qu’il en soit, l’emploi ménagé de l’alcool, pour précipiter les ferments solubles donne pour quelques-uns d’entre eux de bons résultats. On le recommande surtout pour la préparation de la diastase.

D’après J. Lintner (37) on obtient une diastase très active en opérant ainsi qu’il suit. On fait digérer pendant 24 heures une partie de malt' frais ou desséché à l’air dans 2 à 4 parties d’alcool à 20”. On exprime pour retirer le liquide et on ajoute à celui-ci le double de son volume d’alcool absolu. Il se forme un précipité qui se rassemble en flocons blanc jaunâtre qui ne tardent pas à tomber au fond du vase. Il est inutile d’employer à cette précipitation une plus grande proportion d’alcool; on n’augmenterait pas beaucoup le précipité, et ce qu’on ajouterait serait constitué uniquement par une substance gommeuse inerte.

Après un repos suffisant on essore rapidement sur un filtre, on enlève le produit, on le triture dans un mortier avec de l’alcool absolu et on filtre de nouveau. Finalement on lave à l’éther et on dessèche dans le vide sur l’acide sulfurique. Ge dernier lavage permet d’obtenir la diastase sous la forme d’une poudre légère presque blanche; s’il était incomplet, la préparation se foncerait sous l’action de l’air et prendrait une consistance cornée nuisible à son emploi.

On peut encore redissoudre cette poudre dans l'eau, et la précipiter ensuite par l’alcool absolu comme il vient d’ôtre dit; on la débarrasse ainsi de quelques matières étrangères qui sont devenues insolubles pendant la première précipitation. Mais il n’y a pas profit à répéter cette manipulation, car on diminue le rendement du ferment sans augmenter son activité.

On a fait diverses tentatives pour obtenir une diastase chimiquement pure soit en modifiant le procédé, soit on faisant subir au produit des purifications ultérieures; ces tentatives n’ont pas donné do bons résultats.

C’est ainsi que Payen et Persoz, avant d’ajout.er l’alcool à la macération de malt, portaient celle-ci à 70% supposant précipiter par là les matières albuminoïdes propremènt dites: mais il résulte des recherches de Lintner, que de la diastase préparée par

précipitation à Taide de l’alcool, et soumise à ce traitement, donne un produit qui ne possède plus que le 1/8 environ de l’activité de la diastase primitive. Cet affaiblissement trouvera son explication lorsque nous traiterons de l’intluence des agents physiques sur les ferments solubles.

On a également proposé, pour purifier la diastase, de la dissoudre dans l’eau et de précipiter les matières albuminoïdes par le sousacétate de plomb. Le liquide filtré débarrassé du plomb par l’hydrogène sulfuré, puis filtré de nouveau et enfin additionné d’alcool en quantité suffisante donnerait un produit pur. C’est en réalité le procédé qui a été employé par Würtz pour purifier la papaïne (38). Mais en ce qui concerne la diastase il doit être rejeté. C’est du. moins ce qui ressort des expériences de Lintner.

Pour d’autres ferments solubles que la diastase, il peut cependant être avantageux de modifier dans quelques détails le procédé opératoire que nous venons de décrire, surtout si l’on a seulement en vue l’obtention d’un produit commercial convenablement actif. Ainsi pour l’extraction de la présure des caillettes de veau, la macération dans l’eau ne suffit pas, ces organes que l’on emploie après les avoir desséchés étant difficilement pénétrahles par ce liquide. On peut alors, ainsi que le conseille Soxhlet (89) se servir, en place d’eau pure, d’eau tenant en dissolution du sel marin (3 à 6 0/0). Comme, même dans ce cas, l’extraction ne se fait que très lentement (5 jours) et s’accompagnerait d’une fermentation putride, on ajoute au liquide une certaine proportion d’acide borique (4 0/0) qui empêche le développement des organismes de la putréfaction. Le produit filtré constitue une solution de présure commerciale très active, dont on peut d’ailleurs précipiter le ferment à l’aide de l’alcool.

Dans le procédé de A. Petit pour la préparation de la pepsine on se contente de faire macérer la muqueuse stomacale dans 4 fois son volume d’eau distillée renfermant 4 centièmes d’alcool. Après 4 heures de macération on filtre, et on évapore, à une température qui ne doit pas dépasser 40 degrés, dans des vases à large surface (40).

On voit que Petit n’a pas recours à la précipitation par l’alcool; c’est qu’il a été reconnu que le contact de l’alcool fort avec certains ferments solubles les affaiblit rapidement. Il en est ainsi pour la présure (41) et surtout pour l’invertine (29, p. 12). Aussi

lorsque le recours à l’alcool ne peut être évité, convient-il d’emploj^er le moins d’alcool possible et de hâter les manipulations.

Citons enfin l’emploi de la glycérine qui, d’après Wittich (42), remplacerait avantageusement l’eau pour enlever aux tissus animaux et même aux tissus végétaux les ferments qu’ils renferment.

Quant aux procédés de préparation des ferments solubles qui reposent sur l’entraînement de ces composés par les précipités qu’on forme en leur présence, ils n’oiïrent guère qu’un intérêt théorique. Les manipulations qu’ils nécessitent sont assez délicates; aussi n’ont-ils servi jusqu’à présent que pour essayer d’obtenir des ferments à l’état de pureté.

Nous indiquerons seulement, parmi ces procédés, celui qui a été proposé par Brücke en 18G1 (43) pour la préparation de la pepsine. On fait macérer la muqueuse de l’estomac à 38“ dans de l’eau renfermant 5/100 d’acide phosphorique. Il se produit une véritable digestion et la muqueuse se dissout presqu’entièrement. On filtre et on ajoute au liquide de l’eau de chaux jusqu’à neutralisation presque complète. Le précipité de phosphate de chaux qui se forme, entraîne la pepsine. On le sépare et on le redissout à l’aide d’acide chlorhydrique dilué. Pour enlever la pepsine de ce liquide acide on l’additionne d’une solution éthéro-alcoolique de cholestérine; le ferment se précipite avec la cholestérine. Enfin on jette ce nouveau précipité sur un liltre et après l’avoir lavé on le traite par l’éther qui dissout la cholestérine et laisse la pepsine sous la forme d’une solution aqueuse qui occupe le fond du vase.

§ III. — Propriétés et composition chimique des ferments solubles.

Lorsque les ferments soluhles ont été convenablement préparés, ils se présentent sous la forme d’une poudre blanche amorphe soluble dans l’eau. La solution se trouble plus ou moins, mais toujours faiblement, par la chaleur. Elle précipite par l’alcool.

Ce sont là les seuls caractères physiques ou chimiques qu’on peut regarder comme communs à tous les ferments solubles. La propriété de précipiter par certains réactifs généraux des albuminoïdes, le tannin, le sublimé, le sous-acétate de plomb qu’on croyait autrefois appartenir à ces composés, n’existe plus lorsque le produit a été purifié ou pour être plus exact lorsqu’il a été obtenu

par une autre méthode. Nous avons même vu l’un de ces réactifs, le sous-acétate de plomb, employé pour débarrasser certains ferments des impuretés qu'ils renferment.

La vérité est, comme nous l’avons déjà dit, qu’on ne connaît pas les ferments solubles à l’état de pureté. De là les variations dans les propriétés chimiques qu’on leur attribue, propriétés qui, après tout, ne sont peut-être que celles des substances étrangères avec lesquelles ils sont mélangés. Cette proposition ressort encore davantage à l’examen du tableau suivant dans lequel se trouvent rassemblées les principales analyses élémentaires qui ont été

faites des ferments solubles.

Carbone Hydrogène Azole

Diastaso... 45.68 6.9 4 .57