CHAPITRE X

ROLE DES DIASTASES

Les faits que nous avons consignés aux chapitres précédents montrent que les diastases entrent, comme rouage important et quelquefois nécessaire, dans le mécanisme de la nutrition de toutes les cellules vivantes, et ce haut caractère de généralité nous conduit à faire leur étude avant celle de l’alimentation de ces cellules, qui ne peut être convenablement traitée que dans une série d’histoires particulières. Nous passerons successivement en revue les diverses diastases connues, les moyens de les préparer, les conditions physiques et chimiques qui en favorisent ou en paralysent l’action, enfin, le mécanisme de leur formation dans les cellules qui les produisent.

Dià^taset^ «lîverse». — Les besoins variables de la nutrition des diverses cellules vivantes exigent l’intervention d’autres diastases que celles que nous avons rencontrées au chapitre précédent, et que nous n’avons envisagées à part qu’a titre d’exemples, parce qu’elles sont les mieux connues. La science en a catalogué, en effet, un grand nombre, que nous classerons assez facilement en nous rapportant à leur fonction unique, celle de permettre l’assimilation des divers matériaux alimentaires.

Diastases de la di^sestioii aiiiniale. — Les aliments, mastiqués dans la bouche, s’imprègnent de salive dans laquelle on admet l’existence d’une diastase, appelée ytyaline, à laquelle on accorde assez communément une double faculté, celle de transformer le sucre cristallisable en glucose , et l’amidon cuit, en maltose et dextrine. L’ensemble de ce que nous savons sur les diastases autorise à croire que cette ptyaline n’est qu’un mélange de sucrase et d’amylase, et n’est pas une sécrétion normale de l’organisme.

Plus loin, dans l’estomac, ils rencontrent la pepsine, dont le caractère le plus curieux est de ne pouvoir agir qu’en présence d’un acide libre, qui paraît pouvoir être indifféremment l’acide chlorhydrique ou l’acide lactique. Ainsi acidifiée, cette pepsine possède la faculté de liquéfier la fibrine, l’albumine, et, en général, les aliments albumino’ides. On lui attribue aussi la faculté d’agir sur

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les aliments féculents pour les liquéfier, et sur les dissolutions de sucre cristallisable pour les intervertir.- Nous verrons bientôt ce qu’il faut penser de ces deux dernières propriétés.

Dans la bile, certains physiologisles ont voulu trouver des diastases actives, mais on admet d'ordinaire qu’il n’en existe pas en quantités sensibles. En revanche, le suc pancréatique est considéré comme en renfermant plusieurs. Il y a d’abord une diastase agissant sur les aliments albuminoïdes et terminant l’action que le suc gastrique a ébauchée. 11 y en a une autre, agissant sur les matières féculentes et les transformant en dextrine et en maltose. Il y en a une dernière douée de la propriété d’émulsionner et d’acidifier les corps gras. Ces trois ordres de propriétés sont-ils communs à lu même diastase, ou appartiennent-ils à trois diastases diverses ? C’est ce qu’aucune expérience bien précise ne permet de décider.

Enfin, dans le canal intestinal, on retrouve une nouvelle édition des diastases déjà entroesen action sur les autres points du tube digestif. De sorte que si, dans l’état actuel de la science, on veut préciser le point où se fait la transformation digestive d’un aliment quelconque, il semble qu’il n’y en ait pas. Il y a un pêlemêle de diastases, qu’on a considéré comme n’étant pas trop en désaccord avec le pêle-mêle de la masse alimentaire.

Admettons qu’en revenant ainsi plusieurs fois à la charge, les diastases du canal digestif finissent par épuiser leur action. On sait que la digestion n’est pas encore finie. On peut même dire qu’elle n’est pas commencée, que tout ce mécanisme préliminaire n’a pour objet que de préparer {'absorption, mais que la digestion réelle, c’est-à-dire la transformation en éléments assimilables, exige l’intervention d'un autre organe, le foie, qui est, à beaucoup d’égards, la véritable porte d’entrée de l’organisme. Du sucre candi, de l’albumine crue peuvent avoir été absorbés en nature sur divers points du tube digestif. Leur passage au travers du foie leur donne la qualité assimilable et les empêche de passer dans l’urine, où elles arrivent immanquablement, on le sait par les belles expériences de Cl. Bernard, si on les injecte directement dans les veines, ce qui les lance dans la circulation sans qu’il y ait eu passage au travers du foie. Pour donner cette qualité assimilable aux matériaux qui le traversent, le foie doit renfermer aussi des diastases. On n’y connaîtbien qu’une diastase, découverte par Cl. Bernard, et pouvant à la fois liquéfier le glycogène du foie, et transformer l’amidon en dextrine et en maltose.

Nous n’avons parlé jusqu’ici que des aliments albuminoïdes, sucrés et féculents. Dans ces derniers, la résistance aux sucs digestifs est très variable. Les portions intérieures du grain d’amidon sont les premières digérées. Les portions extérieures résistent mieux, et je montrerai même que la couche extérieure du grain d’amidon est formée de cellulose véritable. Cette cellulose ellemême, du grain d’amidon, est quelquefois digérée. Nous pouvons donc nous poser la question : la cellulose est-elle assimilable?

La pratique répond oui, mais la science est obligée de dire non, parce qu’elle ne connaît pas, qu’elle n’a pas rencontré dans le tube digestif de diastase dissolvante de la cellulose. Je me suis pourtant assuré que les oiseaux granivores, en particulier les pigeons, se l’assimilaient très bien. Ces animaux, nourris

avec des graines diverses, ne laissent dans leurs matières excrémentitielles qu’une quantité de cellulose, inattaquable par les acides et les alcalis étendus, inférieure à la quantité ingérée. Dans une expérience de nutrition avec l’orge perlé, qui a duré dix jours, j'ai trouvé que deux pigeons avaient digéré 2®', 7 de cellulose sur Hs',2 qu’ils avaient ingérés.

D’un autre côté, les expériences de Henneberg, de Stohmann, et d’autres expérimentateurs, avaient montré que le mouton et le bœuf digéraient plus de la moitié de la cellulose ingérée. Le môme fait se produit dans le canal digestif de l’homme. M. Schmulewitsch a trouvé que le lapin, nourri de feuilles de choux raves, digérait 90 p. tOO de la cellulose absorbée. Avec une ligature sur le conduit pancréatique, il en digérait encore 4o à 50 p. tOO.

La cellulose est donc alimentaire pour des animaux supérieurs. Elle l'est sûrement aussi, comme nous le montrerons, pour les cellules de quelques ferments, qui sécrètent pour cela une;diastase spéciale, et qui sont probablement, comme nous le verrons, les agents de digestion de la cellulose dans les animaux supérieurs. De là certainement une diaslase nouvelle à ajouter aux diastases entrant en jeu dans l’organisme.

de la digreBtion vég^étale. — Dans l’alimentation végétale, nous avons vu qu’il y avait des nécessités de même ordre que dans l’alimentalion animale, que les mêmes aliments servaient partout, et, corrélativement. n'Dus avons retrouvé dans les végétaux la sucrase et l’amylase. Nous allons y trouver, en outre, des diastases digestives des matières albuminoïdes.

MM. Darwin et Hooker ont montré que certaines plantes carnivores, Nepenthes, Drosera, Darlingtonia, jildrovanda vesiculosa, Pinguicularia, Sarracenia, émettent- par divers points de leur surface, des sucs capables d’imprimer des modifications digestives aux matériaux albuminoïdes, et même aux êtres vivants arrivant à leur contact. MM. Gorup Besanez et Will ont retiré de ces sucs une sorte de pepsine végétale. MM. Wurtz et Bouchut ont retrouvé une diastase analogue dans le suc du Carica papaya, M. Bouchut dans le suc du figuier, et ce dernier croit même qu’on en retrouverait dans tous les latex, qu’il considère comme doués d’une propriété carnivore générale. Toutes les observations faites sur ce sujet ne sont pas également probantes; il en est qui ont été évidemment faussées par l’apparition des infiniment petits, contre l’influence desquels on ne s’est pas toujours mis en garde, qu’on a combattus par des moyens insuffisants, tels que l’acide prussique qui en laisse vivre beaucoup, ou qu’on a jugés absents parce que le liquide ne devenait pas putride, ce qui est une preuve tout à fait insuffisante, la putridité n’accompagnant jamais les ferments aérobies qui sont précisément les plus actifs producteurs de diastases. Mais si l’influence de ces causes d’erreur est de nature à invalider quelques expériences particulières et quelques conclusions trop absolues, elles ne changent pas le sens génér.al des expériences, dont voici les conclusions qui nous semblent le plus solidement établies :

Des sucs des plantes que nous avons énumérées plus haut, il en est, comme par exemple celui des Drosera, qui n’agissent qu’en liquide acide. Us rappellent donc tout à fait la pepsine. D’après Darwin, le suc de Drosera. qui dissout ralltu-

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mine, la fibrine et le tissu musculaire, est sans action sur la cellulose, l’aniidon et la' graisse. Je choisis dans la liste des substances que dissout ou respecte ce suc, et dans laquelle il y a certainement des erreurs d’expérience; mais ce que j’en prends témoigne de l’analogie du suc de Drosera avec le suc gastrique.

Le suc du Carica papaya, d’après MM. Wurtz et Bouchut, est au contraire capable de digérer la fibrine non seulement en milieu acide, mais dans un milieu neutre ou même un peu alcalin. C’est la même propriété que celle que nous avons constatée plus haut avec le suc gastrique agissant sur la caséine. La fibrine semble être complètement dissoute, et l’a été quelquefois en proportions notables. La caséine résiste mieux. Celle qui s’est dissoute en plus fortes proportions avait été traitée par la soude et avait par suite été modifiée.

Le ferment digestif du suc de figuier, d’après M. Bouchut, agit aussi dans un liquide neutre, et semble très actif. Mais la mesure de son activité, déduite d’une expérience qui a duré im mois, a été certainement troublée par l’invasion des infiniment petits.

Quoi qu’il en soit, on voit que nous retrouvons dans les plantes les mêmes diastases des matières hydrocarbonées et azotées que nous avons constatées déjà dans le règne animal. On peut dire que ces diastases sont d’ordre général, mais il y a, en outre, des diastases liées à un mode d’évolution particulier de certains matériaux nutritifs de la vie végétale.

Dans les amandes douces et amères, on rencontre une dlastase, nommée émulsine ou mieux synaptase, et qui dédouble l’amygdaline en glucose, acide cyanhydrique et hydrure de benzo'ile. Dans les amandes douces, l’amygdaline manque, mais il y en a dans les amandes amères, contenue dans d’autres cellules que la synaptase, et restant intacte tant qu’on ne broie pas l’amande avec, de l’eau, et qu’on ne met pas ainsi en contact les deux éléments pouvant agir l’un sur l’autre. Cette réaction peut se produire dans l’organisme, et quand on injecte dans les veines d’un animal, d’un côté, de l’amygdaline, de l’autre, de la synaptase, l’animal meurt avec les symptômes d’un empoisonnement par l’acide prussique.

En outre de ce dédoublement, la synaptase peut en provoquer un grand nombre d’autres. Elle décompose la salicine en glucose et saligénine, la chlorosalicine en glucose et chlorosaligénine, l’hélicine en glucose et hydrure de salicyle, la phloridzine en glucose et phlorétine, l’arbutine en glucose et hydroquinone, l’esculine en glucose et esculétine, la daphnine en glucose et daphnétine, la coniférine en glucose et en un principe qui, oxydé, donne la vanilline, principe odorant de la vanille. Le glucose est, comme on voit, un élément constant de ces dédoublements, et on peut rapprocher la synaptase de l’arajlase qui, elle aussi, donne naissance à une espèce de glucose, par un véritable phénomène de dédoublement.

Dans les graines de crucifères ou de moutarde blanche, on rencontre une dlastase qu’on appelle myrosine, et qui y passe inaperçue, comme la synaptase dans les amandes douces, parce qu’elle n’y rencontre pas le principe sur lequel elle peut exercer son action de dédoublement; elle le rencontre, au contraire, dans la graine de moutarde noire, dontla farine, broyée avec de l’eau, dégage l’odeur bien eonnue du sinapisme, et développe un produit de saveur

brûlante. Ce principe, cristallisable comme beaucoup de ceux que nous avons rencontrés jusqu’ici, est du myronate de potasse, se dédoublant sous l’influence de la myrosine en glucose, sulfocyanure d’allyle et bisulfate de potasse. On voit que le glucose est encore ici un élément du dédoublement.

On rencontre beaucoup d’autres exemples de substances végétales dédoublablés naturellement et artificiellement en produits nouveaux au nombre desquels figure le glucose, et qu’à raison de ce fait on nomme glucosides.

La racine de garance, lorsqu’elle est fraîche, contient l’alizarine et les autres matières colorantes insolubles sous forme de glucosides solubles, qu’une diastase de cette même racine, Yérythrozyme, dédouble dès que la garance en poudre est humectée avec de l’eau. D'après quelques expériences que j’ai faites, il semble en être de même pour les matières colorantes du raisin. Il en est sûrement de même pour les matières colorantes des graines de nerprun.

Dans le cas de la garance, il n’est pas encore bien démontré que la production d’alizarine puisse se faire en dehors de l’ingérence des infiniment petits, et nous revenons ainsi à cette identité que nous avons signalée plus haut entre les diastases de cellules diverses.

Si nous envisageons maintenant les actions où les infiniment petits interviennent comme agents de dédoublement de produits végétaux complexes, nous trouvons des exemples très nombreux.

Nous verrons que le tannin de la noix de galle se dédouble, sous l’influence de certaines végétations microscopiques, en acide gallique et en glucose.

La 'phyllirine de l’écorce du phyllirea latifolia, et la populine de l’écorce du tremble ne se scindent pas sous l’influence de la synaptase, mais, mises à fermenter, elles se dédoublent, la première en glucose et phylligénine, la seconde en acide benzo'jque et en salicine; celle-ci devient à son tour de la saligénine et du glucose, comme nous l’avons dit plus haut.

A cette action se rattache tout naturellement la décomposition de l’acide hippurique, de l’urine des herbivores, en acide benzoïque et en glycocolle. Puis, à cette dernière, on est obligé de rattacher aussi celle de l’urée en carbonate d’ammoniaque. Ces deux décompositions ont, comme nous le verrons, un lien chimique profond, sont réalisées sous l’influence du même être vivant et, sans doute aussi, de la môme diastase.

Les acides biliaires, taurocholique et glycocholique, peuvent de môme, lorsque la bile est abandonnée à la putréfaction, se dédoubler, le premier en taurine et acide cholalique, le second en glycocolle et acide cholalique.

.le laisse de côté un certain nombre d’actions plus obscures. Celles que j’indique suffisent pour montrer la variété des actions auxquelles président les diastases. Toutes ne sont pas également bien connues. Voici pourtant ce qu’il est possible de dire de général sur elles, c’est que toutes les fois que la substance sur laquelle elles agissent est assez simple pour que sa formule chimique soit bien connue, on peut affirmer qu’elles lui font éprouver une hydratation suivie d’un dédoublement. A ce sujet quelques détails sont nécessaires.

Sucrage. — Le sucre de cannes C‘^H”0'* est caractérisé, au point de vue optique, par un pouvoir rotatoire moléculaire dextrogyre égal à a = -(- 73.8 ou

à «^= + 67.18 suivant qu’on opère avec la teinte sensible de l’appareil Soleil ou la lumière monochromatique jaune de l’appareil Laurent. Soumis a Faction des acides, il se transforme, comme on sait, en sucre interverti, capable de réduire la liqueur de Fehling, et qui, au point de vue optique, se comporte comme un mélange à équivalents égaux de glucose ou dextrose, pour

lequel Kj=+ 57.6 ou ai = +53'’,4,et de lévulose, pour lequel aj=:— 106°

à 13», de sorte que le pouvoir rotatoire moléculaire du sucre interverti est gauche et égal à a^- = — 25°, ce qui est à peu près la moyenne entre les pouvoirs rotatoires inverses du glucose et du lévulose.

L’ensemble de ces résultats démontre bien qu’il y a eu hydratation suivie de dédoublement. 11 n’est pas absolument sûr pourtant que le dédoublement soit en parties égales, car M. Maumené a trouvé le pouvoir rotatoire du sucre interverti égal à —42°, et M. Von Lippmann à —44°, et ces deux chiffres sont très loin de la moyenne «j = — 25° qu’on adopte d’ordinaire. Il est probable que ce phénomène est plus compliqué qu’on ne le suppose d’ordinaire; mais il y a certainement hydratation et dislocation de la molécule de sucre initiale. C’est tout ce que nous avons besoin de savoir pour le moment.

L’action de la sucrase donne le même effet que celle des acides, une hydratation suivie d’un dédoublement, et la ressemblance se continue quand on envisage les faits suivants.

La formation du sucre interverti lévogyre est toujours précédée de la formation d’un sucre absolument inactif sur la lumière polarisée, et différent, en outre, du sucre de cannes par un autre caractère, c’est qu’il réduit la liqueur de Fehling comme la dextrose et la lévulose. Ce sucre réducteur, que l’on rencontre fréquemment dans les sucres bruts et les mélasses, a été étudié par divers chimistes :M.Dubrunfaut, MM. A. Girard etLaborde, M. Muntz, M. Morin, M. Gayon, M. Ilorsin-Déon. M. Dubrunfaut avait pensé que sa neutralité optique tenait à ce qu’il était formé d’un mélange de dextrose et de lévulose en proportions convenables pour la produire. M. Gayon a montré, dans une expérience que nous retrouverons plus tard, que cette idée était exacte et qu’on pouvait dédoubler le sucre neutre en un sucre lévogyre et un sucre dextrogyre.

Il est probable que ces deux sucres sont en proportions équivalentes, mais le fait n’est pas encore démontré. M. Ilorsin-Déon, qui avait indiqué, sans la prouver aussi rigoureusement que M. Gayon, la nature double du sucre neutre, avait admis qu’il était fait de lévulose et de dextrose en proportions égales, mais que la dextrose y avait conservé un pouvoir rotatoire plus élevé que celui qu’elle possède d’ordinaire en solution. M. Dubrunfaut a, en effet, signalé chez cette substance une propriété singulière, c’est que le pouvoir rotatoire d’une solution récente est beaucoup plus élevé qu’il ne l’est quelques heures plus tard, et en dissolvant de la dextrose, non dans l’eau, mais dans de l’alcool absolu, M. Ilorsin-Déon avait vu que le pouvoir rotatoire de cette substance était presque doublé, et devenait égal à celui qu’elle possédait au moment de sa solution dans l’eau, mais sans subir de rétrogradation. Si donc on admet que, dans le sucre neutre, la dextrose conserve aussi sa rotation initiale, double de celle qu’elle possède d’ordinaire, on voit, avec les chiffres donnés plus haut, qu’on doit arriver a peu près à la neutralité optique.

ENr.VCLOPKDIE niTIMTOtj’E .

Quoi qu'il en soit, ce sucre se forme comme produit intermédiaire et souvent transitoire dans toutes les circonstances où il se forme du sucre interverti, action des acides, de la chaleur, des ferments du sucre. M. Gayon a rendu très probable l’opinion que sa présence dans les sucres bruts et les mélasses était due à l’existence de ferments au milieu de la masse.

Amylase. — On sait, depuis M. Dubrunfaut, comme nous l’avons vu plus haut, qu’il y a dans l’orge germé, dans le malt, une diastase transformant l’amidon cuit en dextrine, et en un sucre fermentescible, réduisant la liqueur de Fehling. La réaction qui donne naissance à ces deux produits, restée longtemps confuse, a été élucidée par M. O’Sullivan, qui a fait voir que lorsqu’elle était poussée à bout, elle conduisait à une transformation intégrale de l’amidon en un sucre de formule C’^IF'O’*, identique au maltose découvert, en 1847, par M. Dubrunfaut, et auquel on a conservé ce nom.

Ce sucre est dextrogyre et a pour pouvoir rotatoire ai=-f 149,5, d’après O’Sullivan et Schultze, et + 139,3, d’après M. Soxhlet qui semble avoir préparé un produit plus pur. Ce qui a fait la découverte de O'Sullivan, et ce qui a per- 7Tiis d’expliquer toutes les contradictions dans l’interprétation de la réaction du malt sur l'amidon, c’est que 100 parties de maltose réduisent la même quantité de cuivre, dans la liqueur de Fehling, que 66-67 parties de glucose. La transformation de l’amidon en maltose est donc achevée dans une liqueur où l’on avait le droit de croire, avant M. O’Sullivan, qu’il n’y avait que les deux tiers de l’amidon transformé, en se basant sur le volume de liqueur de Fehling décoloré dans le dosage.

.Mais pour arriver à terminer ainsi la réaction sous l’influence de la diastase du malt, il faut exagérer les proportions de malt et l’influence de la température. D’ordinaire, dans les pratiques de l’art de la brasserie, on s'arrange de façon à avoir deux équivalents de maltose et un équivalent de dextrine au moyen de trois équivalents d’amidon, suivant la réaction

3 CiMfWO'o -1- 2 HO = 2 Ci2H“0'‘ -F Ci^HioO*»

Nous retrouvons ici le dédoublement avec hydratation que nous constations plus haut avec la sucrase. Nous y retrouvons aussi le caractère instable, intérimaire, des réactions produites par les diastases, car, ici encore, les acides poussent Faction plus loin que l’amylase et peuvent transformer le maltose en glucose C‘’H‘®0*% par adjonction d’un nouvel équivalent d-’eau,

Kiiiiilsiiie. — Les transformations diverses auxquelles préside l’émulsine sont aussi des dédoublements précédés d’une hydratation. En voici quelques exemples, dans les glucosides simples.

1" Glucoside saligénique ou salicine.