GÉNÉRALITÉS

Laissant de côté toute la première partie du cycle des opérations chimiques de la vie, considérons le courant de matière qui traverse les organismes animaux et, nous restreignant même plus spécialement à l’homme et aux vertébrés supérieurs, examinons la nature et la composition des matériaux à l’aide desquels ces êtres édifient leurs tissus et réparent sans cesse les pertes que subit leur organisme.

On peut réunir ces matériaux sous la dénomination d’aliments, mais en prenant alors ce mot dans un sens très étendu, et en l’appliquant indistinctement à toute substance qui, à un degré et par un mécanisme quelconque sert au développement ou à l’entretien de l’organisme. Telle est la définition très large adoptée par plusieurs physiologistes, et notamment par Voit (1), qui considère l’eau et les sels minéraux comme des aliments aussi importants que l’albumine par exemple, puisque leur suppression dans l’alimentation conduit aussi sûrement à la mort que la privation d’aliments albuminoïdes. Pourtant une telle extension donnée au sens du mot aliment heurte l’idée que l’on attache à ce mot dans le langage courant. L’eau «■ ne nourrit pas ». C’est que le vulgaire a cette notion confuse que l’aliment ne sert pas seulement à la réparation matérielle de l’organisme, à cette production d’humeurs et tissus nouveaux qu’il observe, par exemple, chez un convalescent amaigri ou chez un enfant qui se développe. L’aliment est aussi ce qui apporte des « forces ». Ce double, aspect de la question ! apport de matière et apport d’énergie, nous allons le retrouver au fond de

(1) C. v. Voit, Physiologie des allgemeinen Stoffwechsels und der Erniihrung in Ilermann’s Handbuch der Physiologie, t. VI, 1" partie, p. 342-344. Leipzig, 4881. — Duclaux adopte une définition tout aussi large puisqu'il dil : « Est réputé aliment tout ce qui contribue à assurer le bon fonctionnement de l’un quelconque des organes d’un être vivant. » (Ann. de l'Institut Pasteur, 1890, p. 730). — Voy. aussi Magendie, Précis élémentaire de Physiologie, 4* éd., Paris, 1836, t. II, p. 32.

LES ALIMENTS

toute définition ou de toute classification des aliments. Mais auparavant, voyons •comment l’idée de l’aliment, considéré en tant qu’individu chimique, s’esl scientifiquement constituée (t). On montrera mieux ensuite à quelles difficultés on se heurte lorsqu’on essaye de limiter et de préciser d’une manière plus rigoureuse la définition donnée plus haut, et quelle est la variété des aspects sous lesquels se présente cette notion en apparence si simple.

Les anciens pensaient, avec Hippocrate, Aristote et Galien, que sous l’infinie variété des substances alimentaires d’origine animale ou végétale se trouve caché un seul aliment, une seule matière nutritive. Cette idée se maintint à travers tout le moyen âge sous des formes diverses, et ce n’est guère qu’au siècle dernier que la nécessité d’aliments de nature chimique différente est clairement reconnue. Haller indique quels sont les aliments d’origine végétale ou animale qui fournissent aux herbivores et aux carnivores les parties mucilagineuses, ■gélatineuses, graisseuses, etc... dont ils ont besoin pour édifier ou entretenir leurs tissus. Avec Lavoisier, tout le mystérieux problème de l’usure organique s’éclaire soudain d’une vive lumière; l’oxygène apporté par la respiration brûle le carbone et l’hydrogène des matériaux du sang, et c’est la digestion qui assure sans cesse l’apport de nouvelles substances combustibles. Mais la nature de ces matériaux et par suite la signification des diverses parties de nos aliments habituels dans le phénomène de la nutrition ne se trouvaient pas mieux précisées.

Peu à peu cependant, grâce aux progrès que fait l’analyse immédiate sous l'impulsion puissante de Chevreul, on sépare des tissus et organes des végétaux et des animaux une foule de principes immédiats, et vers 1830, on désignait comme substances alimentaires fournies par le règne végétal : les sucs acides, les matières muqueuses, le sucre, l’huile grasse, l’albumine, etc., et par le règne animal : la gélatine, la fibrine, l’albumine, la caséine et la graisse.

Un premier essai de classification de toutes ces substances fut tenté par Magendie (2) qui distingua les aliments azotés des aliments non azotés, et par Prout (3) qui eut l’heureuse idée de chercher dans le lait, cette nourriture complète du jeune mammifère, le type de chacune des catégories d’aliments nécessaires à l’entretien de la vie. Il distingua ainsi très nettement les saccharina (sucre, amidon, gomme), lesoleosa (huile, graisses) et les albuminosa (matières animales, gluten), et il soutint le premier que l’organisme animal est composé des substances mêmes qui sont contenues dans ses aliments, opinion que Dumas devait développer plus tard dans son Essai sur la statique chimique des êtres •organisés (p. 40, Paris, 1841). Pourtant la nature particulière de l’aliment' azoté ou albuminoïde était à peine soupçonnée. On pensait encore, vers 1835, que les aliments non azotés peuvent se transformer dans l’organisme en matières albuminoïdes par addition d’azote atmosphérique ou de produits de déchet azotés, et c’est par des suppositions de ce genre que l'on cherchait à expliquer comment un herbivore et un carnivore arrivent à constituer des tissus visiblement si semblables en partant d’aliments en apparence aussi différents que le foin et la viande.

(1) L’historique ci-après est en grande partie extrait de l’ouvrage de Voit que l’on vient de ■citer.

(2) Magendie, Précis élémentaire de physiologie, 4" éd., Paris, 1836. t. II, p. 497.

(3) Prout, Philos, Transact., t. II, p. 355, 1827.

La signification générale des aliments azotés ne fut comprise qua la suite des remarquables recherches de Magendie (i) qui ayant nourri des chien s avec des aliments exempts d’azote (sucre de canne, gomme, huile, beurre, etc.), observa que ces animaux périssaient au bout d’une trentaine de jours environ. À la suite de ce travail, Magendie attira l’attention des physiologistes sur la présence de l’azote dans les aliments (riz, maïs, pommes de terre, etc.), que le règne végétal fournit à l’homme et aux animaux. Dans l’intervalle, les recherches de Paye», de Mulder, avaient démontré la présence universelle des matières albuminoïdes dans les tissus des végétaux et des animaux, et l’extrême similitude de toutes ces substances. Mülder, après avoir établi sa théorie de la protéine, conclut que les carnivores et les herbivores se nourrissent des mêmes matières albuminoïdes que ceux-ci trouvent dans les végétaux, ceux-là dans les animaux. A ces matières protéiques s’ajoutent les substances amylacées et les graisses les premières prédominant dans les aliments végétaux, les autres dans les aliments d origine animale.

Ces idees prirent une forme définitive dans la doctrine de Liebig, théorie fécondé par le grand mouvement de recherches qu’elle provoqua de tous côtés et au service de laquelle le brillant chimiste de Giessen mit pendant près de trente ans toute la variété et l’ingénieuse souplesse de son talent. Selon Liebi» les matières albuminoïdes constituent seules toute la charpente de la matière organisée. Les graisses et les hydrocarbonés sont simplement incorporés à cet agrégat organisé qu’ils imbibent comme une éponge et auquel ils peuvent être soustraits sans qu’il en résulte aucune modification des formes. Par le fait de l’activité vitale, et spécialement du travail musculaire, l’albumine de ce substratum morphologique se désorganise en fournissant ainsi l’énergie nécessaire a la production du travail, et c’est cette perte en albumine organisée qui doit ie couverte par les matières albuminoïdes de l’alimentation. Ces dernières lepresentaient donc pour Liebig l’aliment par excellence, plastique en même temps que dynamogène, c’est-à-dire apportant à la fois la matière qui répare ou accroît les tissus, et l’énergie qui est dépensée par le fonctionnement et l'usure de ces tissus. Quant aux graisses et aux hydrocarbonés, leur rôle est plutôt secondaire. Ces substances sont brûlées par l’oxygène introduit dans le sans. Ils représentent donc les aliments thermogènes.

Cette théorie qui constituait un progrès si considérable a été de proche en proche profondément modifiée. Nous savons aujourd’hui que le travail musculaire consomme d’abord et surtout des substances hydrocarbonées, et secondairement seulement des graisses et des albuminoïdes. D’autre part, c’est dans l’ensemble des reactions de désagrégation des matériaux organiques, et non pas exclusivement dans la combustion des graisses et des hydrocarbonés, que nous plaçons aujourd’hui l’origine de la chaleur animale. Mais le fait capital déjà établi par Magendie et si fortement imposé par Liebig à l’attention des physiologistes, à savoir 1 importance spéciale de l’aliment albuminoïde, subsiste pleinement, bien qu’avec une signification différente. Grâce à de nombreuses expériences de nutrition qui rectifient et complètent les premiers essais de Magendie, de Tiedemann

(1) Magendie, loc. cit., p. 498.

LES ALIMENTS. sT

et Grnelin, de Macaire et Marcet, etc., il est établi que l'aliment albuminoïde est le seul qui ne puisse être remplacé par aucun autre, tandis que les graisses et les matières liydrocarbonées peuvent se suppléer réciproquement dans des limites très étendues. Toutes ces questions seront longuement traitées dans une autre partie de cet ouvrage, mais il convenait ici, ce semble, pour la claire intelligence de ce qui doit suivre, de conduire, par un court historique, cette question des aliments jusqu’au point où l’ont laissé Liebig et ses successeurs.

Ainsi les substances organiques qui composent nos aliments se répartissent au point de vue chimique en trois catégories : matière albuminoïdes, graisses et substances hydrocarbonées, auxquelles il faut ajouter les matières minérales (eau et sels) qui ont déjà été énumérées incidemment dans un chapitre précédent, et dont il sera tout particulièrement question plus loin. Mais cette classification chimique ne fournit pas une définition de l'aliment, par la raison que toute substance appartenant à l’une de ces trois catégories n’est pas nécessairement alimentaire. Ainsi la gélatine qui a tant de ressemblances chimiques avec 1 albumine (1) ne saurait entièrement suppléer celle-ci dans l’alimentation. La gomme qui est un hydrocarboné comme l’amidon n’a pas la valeur nutritive de celui-ci. Enfin les corps gras à point de fusion supérieur à 53° ne sont en général pas assimilables, quelles que soient d'ailleurs leurs analogies chimiques avec les graisses alimentaires (2).

En général, l’analyse chimique ne peut donner, quant à présent du moins, que des indications, des probabilités. Seule l’expérimentation physiologique fournit la démonstration certaine du caractère alimentaire d’une substance. Qu’est-ce à ire, si ce n est que I aliment ne peut pas être défini en lui-même, en tant qu’inividu appartenant à telle ou telle catégorie chimique, mais seulement par rapport à 1 organisme qui l’utilise. Envisageons-le donc à ce dernier point de vue.

Considérés au regard de l’animal, les aliments peuvent être définis et classés d après le rôle qu’ils remplissent dans l'organisme. A cet égard, une distinction ort nette s’impose tout d’abord entre les aliments organiques d’une part, l'eau et les sels minéraux d’autre part. Ces derniers introduits dans l’organisme prennent dans nos tissus la place de matériaux de même nature entraînés au e îors par le courant d’excrétion, jusqu’au moment où ils sont éliminés à leur our, mais ils ne sont point pour nous une source d’énergie, par la raison que ces su stances sont en état d’indifférence chimique, et qu’elles traversent l’organisme sans éprouver de modification (3). L’observation montre qu’au contraire es a îments organiques subissent toujours, au bout d’un temps variable (4), une

(3L l.ïlTpà 234Ujet 16 dernier ‘H™1' ^ Malï’ ^ f-Chem‘> *■ X> P- 26 i *“«■ Soc. chim.,

(2) I. Munk, Therap. Monatsli., mars 1888.

(3) On peut dire cependant qu’une portion de l’eau ingérée n’est pas éliminée eh nature; c’est

ceu . qui entre en réaction dans les phénomènes d’hydratation qui ont été signalés dans le précédent chapitre, p. 18. °

(4) On verra plus loin que cette restriction est nécessaire à cause des réserves que se créent les organismes (albumine circulante de Voit, réserves de glycogène dans le muscle ou dans la cellule hépatique, de graisses dans le tissu adipeux, etc.).

ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE. — LAMBLING.

décomposition profonde, de telle manière qu’il n’apparaissent plus en nature dans les excreta, et l’on n’a déjà montré que ces réactions de décomposition — exothermiques dans leur ensemble — représentent précisément la source d’énergie à laquelle s’alimente la vie (voy. p. 4 et 13).

En se bornant à ce dernier point de vue, on peut restreindre le sens du mot aliments, et ne considérer comme tels que « les principes qui après absorption se transforment dans notre corps de manière à mettre de V énergie en liberté » (Nuel). On élimine ainsi du cadre des aliments proprement dits l’eau, les sels et tous ces adjuvants de notre alimentation (condiments et substances analogues) dont il sera question dans un chapitre subséquent.

Mais il est clair qu’on est logiquement conduit, d’autre-part, à y introduire l’oxygène fourni par la respiration, et qui apporte dans ses affinités chimiques

disponibles une source importante d’énergie. Et nous voici conduits il est

curieux de le noter en passant — à conférer la qualité d’aliment à l’un des agents les plus actifs de la désagrégation organique.

La définition ainsi restreinte a-t-elle gagné en précision? Il est facile de montrer qu’il n’en est rien. Un grand nombre de matières organiques, comme les sels à acides végétaux, malates, citrates, tartrates, sont brûlés dans l’organisme et transformés en carbonates. Mais il n’est pas certain que l’énergie libérée au cours de cette combustion soit utilisable pour l’organisme. L’expérience semble plutôt démontrer le contraire. La chaleur produite par ces réactions est sans doute éliminée au dehors comme au surplus inutile. On en peut dire autant pour un grand nombre d’autres substances que l’organisme transforme en les entraînant dans le courant de ses propres réactions, mais sans retirer de cette transformation aucun profit, à peu près comme il arrive pour « un moulin qui broie à la fois le blé et les grains de sable qui lui arrivent » (Duclaux).

Cette définition présente un autre inconvénient sur lequel Duclaux insiste fort judicieusement : c’est qu’elle fait dépendre la notion d’aliment du mode de pénétration de la substance alimentaire. Le lactose injecté dans les veines d’un Ichien s’élimine en nature par les urines et comme un corps étranger; introduit par l’estomac ou par la veine porte, il est brûlé, c'est-à-dire utilisé par l’organisme comme un aliment. Le caractère alimentaire d’une substance dépend donc de la manière dont cette substance est offerte à l’organisme, c’est-à-dire qu’elle dépend de cet ensemble d’appareils et de mécanismes qui sont interposés entre l’aliment tel qu’il est fourni par le monde extérieur et la cellule, véritable foyer des phénomènes de nutrition. C’est donc au regard de la cellule que l’aliment doit être étudié et défini. Mais combien sous ce rapport nos connaissances sont encore rudimentaires et combien sont compliquées les conditions d’une telle recherche chez les organismes supérieurs !

Même dans l’étude des organismes inférieurs, pour lesquels la technique expérimentale apparaît relativement si simple, on est frappé de la variété des aspects sous lesquels peut se présenter le phénomène de la nutrition. En variant l’alimentation de l’aspergillus niger, Duclaux (1) a montré qu’il y avait pour ce vé-

(t) Duclaux, Annales de l'Institut Pasteur , 1889, t. III, p. 97.

LES ALIMENTS

.gétal des aliments de croissance, d'âge mûr, do réserve, des aliments de fonction •qui ne sont utiles qu’à une certaine période de la vie de la plante et pour certaines de ses cellules. Ainsi le sucre de lait est absolument impropre au développement de la jeune plante, tandis que par la plante adulte ce corps est brûlé comme le saccharose, avec production de tissus nouveaux. De la même manière, l’alcool gêne ou arrête la germination des spores; il donne au contraire comme un coup de fouet à la végétation de la plante adulte, munie d’un mycélium déjà tout formé.

On voit quelles sont les difficultés auxquelles on se heurte quand on essaie, ■dans l’état actuel de nos connaissances de serrer de plus près le sens du mot aliment. Il n’était pas inutile de constater ces difficultés et d’en indiquer la nature. Au reste, il ne faut pas être trop exigeant à l’endroit des définitions. « La plupart du temps, elles ne peuvent être que des anticipations plus ou moins heureuses ou de simples périphrases. »

A défaut d’une définition précise en même temps que suffisamment compréhensive, on a tenté de divers côtés des classifications des aliments. Ici encore nous retrouvons ce double aspect de la question que nous indiquions au début de ce chapitre, à savoir que nos aliments pris dans leur ensemble représentent pour nous à la fois un apport de matière et un apport d’énergie. Mais ils n'ont pas tous cette double signification, et ce fait fournit, comme on l’a déjà indiqué le principe d’une séparation en deux grandes catégories comprenant d’une part l’eau et les sels minéraux, et d’autre part les aliments proprement dits, tels que les albuminoïdes, les graisses et les hydrocarbonés. On a essayé d’aller plus loin, mais ces tentatives n’ont conduit qu’à des subdivisions d’un caractère factice et tout provisoire. Voici à ce titre d’exemple les principes d’une classification récemment proposée par Bunge (1).

On admet que certains aliments ne représentent pour notre organisme qu’une source d’énergie. Ils ne seraient à aucun degré plastique, c’est-à-dire ne participeraient pas à la construction des tissus. Introduits dans l’organisme, ils seraient détruits, soit immédiatement, soit après avoir été accumulés pendant quelque temps sous la forme de réserves simplement déposées dans les tissus. Tel serait le rôle des hydrocarbonés qui semblent, être la source sinon exclusive du moins prépondérante de l’énergie dépensée par le travail musculaire. Aussi ces matériaux circulent-ils incessamment dans le sang et la lymphe, mais ils ne s adaptent pas au- substratum organisé par lequel ils doivent être consommés. Ceux que l’on trouve déposés à l’état de glycogène dans les cellules du foie par exemple ne représentent que des matériaux momentanément mis en réserve; ils ne font pas partie intégrante du tissu hépatique, pas plus que le charbon, dit Bunge, ne lait partie de la machine à vapeur dans laquelle il a été introduit. Au contraire, les graisses, les albuminoïdes sont pour nous à la fois des matériaux nécessaires à la réparation de nos tissus et une source d’énergie. En partant de ces notions dont il ne se dissimule pas d’ailleurs les imperfections et les lacunes, Bunge classe les aliments en trois catégories :

(1) Bunge, Lehrbuch der physiol. Chemie, 2e éd. Leipzig, 1889, p, 45.

1° Aliments qui servent à la fois à la réparation des tissus et à la production de l’énergie (chaleur, travail mécanique) :

Albuminoïdes, graisses;

2° Aliments qui sont uniquement une source d’énergie, mais qui ne servent pas à la réparation des tissus :

Hydrocarbonês, matières gélatineuses, oxygène;

3° Aliments qui ne sont point une source d’énergie, mais qui servent à la réparation des tissus :

Eau, sels minéraux.

Il y aurait plus d’une objection à élever contre cette classification, mais cette discussion viendra mieux lorsque nous étudierons les mutations de matières et la production de la chaleur et de l’énergie chez les êtres vivants. Il suffisait de donner ici quelques notions préliminaires, nécessaires à une étude vraiment fructueuse des aliments. Mais ce qui précède montre suffisamment que la physiologie n’est pas encore en état de fournir à une étude des aliments une classification suffisamment solide. D’ailleurs, il est probable qu’on ne saurait faire rentrer les divers aliments dans des cadres physiologiques absolument rigides et que leur rôle varie selon l’état de l’organisme qui les utilise. Il faut donc nous borner à les décrire ici dans un ordre plutôt chimique que physiologique. Cet ordre sera le suivant :