II. — Caséase

l.a caséase est beaucoup plüs difficile à étudier que là présure, parce qu’il h’y a pas, avec elle, dé terme d’àctioii fàcile à saisir. Tout cë qu’on peut

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

faire, c’est de mélanger à une même quantité de lait des doses diverses de caséase, de mettre ces mélanges au bain-marie, dans des tubes à essais de même diamètre. Le lait se décolore peu à peu, surtout si l’on a eu le soin de le prendre écrémé, et l’on tâche d’arriver pour les divers tubes au même degré de transparence, voisin de celui du liquide dans lequel était dissoute la caséase employée. On se met ainsi suffisamment a l’abri des causes d’erreur produites par les dilutions différentes des divers mélanges.

En opérant ainsi avec un liquide, riche en caséase, provenant d’une culture d’un microbe que nous apprendrons à connaître sous le nom de Tyrothrix tenids, j’ai trouvé que la décoloration de la masse demandait

lo minutes avec 1 volume de lait, et 1 volume de liquide diastasifère.

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11 n’y a pas proportionalité inverse entre les temps et les quantités de diastase, mais la variation est de même sens que pour la présure.

Quant à la température, je me suis assuré que l’activité de la diastase augmente d’abord quand la température s’élève, et décroît ensuite. C’es encore comme pour la présure. Mais le maximum m’a semblé être plus bas que pour cette dernière diastase, et se rapprocher de 30°. En revanche, la caséase est encore active aux températures basses où la présure n’agit pas, et se manifeste éneore vers 4° ou 8°; c’est ce que prouvent du reste les phénomènes de maturation des fromages dans les caves à basse température, celles de Roquefort, par exemple, phénomènes qui, comme nous le verrons, sont dans la dépendance exclusive de la caséase que sécrètent les espèces microscopiques servant à la fabrication.

Ces mêmes phénomènes de maturation mettent en évidence une dernière particularité. Il existe des fromages dans la pâte desquels la caséase est produite à l’origine, une fois pour toutes, dès les premiers jours de la fabrication, et qui n’en mûrissent pas moins ; mais ils mettent pour cela des mois ou des années. La caséase manifeste donc mieux que la présure l’influence du temps, soit qu’elle puisse agir en doses beaucoup plus faibles, soit qu’elle redoute moins l’oxydation et puisse ainsi produirej sans encombre, des actions de beaucoup plus longue durée.

tll; — SUCRASE

Avec la Sucrase, la marche de l’action est différente de ce qu’elle est avec la présure. On n’apprécie les effets de celle-ci que par le phénomène, en somme grossier, de la coagulation, qui peut être plus ou moins complète, lorsque l’œil, jugeant d’après l’identité des caractères extérieurs, la considère comme terminée. La niarche des effets 'de la sucrase peut être suivie, au contraire, avec une précision assez grande, au moyen de la liqueur de Fehling. Les incertitudes qile nous renfcontridns tout à l’heure, et que nous avons fait tourner au profit

d’une loi régulière, n’ont plus de place ici. Nous allons voir que la loi n’a pas disparu pour cela, mais elle n’est vraie que dans des limites et des conditions plus étroites qu’à propos de la présure, de sorte que les différences que nous avons à signaler entre les deux diastases sont peut-êlre tout aussi bien l’effet des différences dans les procédés d’observation et de mesure, que celui de la diversité fonctionnelle des diastases elles-mêmes.

La solution de sucrase, la meilleure et la plus active que je connaisse, s’obtient au moyen de la plante que nous apprendrons bientôt à cultiver sous le nom d’Aspergillusniger. Quand on a obtenu cette mucédinée en couche épaisse, sur un liquide convenable, qu’elle a épuisé de son sucre, on siphonne ce liquide et on le remplace par une solution de sucre candi. Celui-ci est interverti et brûlé peu à peu. A partir du moment où il commence à manquer, la sucrase sécrétée par la plante s’accumule dans le liquide. Au bout de trois ou quatre jours, elle est en solution assez concentrée pour tous les usages, et assez débarrassée de sels minéraux pour pouvoir manifester les effets que nous indiquerons au chapitre suivant.

NIarclie de la traiisl’oriiiatîon du sucre. — Quand on introduit un peu de cette diastase dans une solution sucrée à 20 ou 23 p. 100, et qu’on expose le mélange à une température voisine de 40°, l’effet commence de suite, et la quantité de sucre transformée est, au moins dans les premiers instants, proportionnelle au temps. Mais l’action ne tarde pas à se ralerftir. A partir du moment où le sucre devient rare, les quantités transformées dans l’unité de temps vont en décroissant, et, lorsqu’il n’y en a plus que très peu, et que la quantité de diastase employée était d’ailleurs faible, la lenteur devient telle que la transformation totale peut durer des mois entiers.

Pour donner une idée de la marche des phénomènes, je dirai qu’en exposant à 34° une dissolution de sucre à 20 p. 100, avec une quantité de sucrase

impure représentant environ du poids du sucre, les quantités transformées ont été proportionnelles aux temps pendant les quatre premières heures, et représentaient, au bout de ce temps, environ un huitième du poids total du sucre. La transformation des sept autres huitièmes a demandé cent vingt heures, et, dans cet intervalle, a été en se ralentissant de plus en plus.

Si, pour nous conformer à la règle que nous nous sommes posée plus haut pour la présure, nous évaluons la force de la diastase par la quantité de sucre quelle transforme dans l’unité de temps, lorsque la marche du phénomène est régulière, on voit que la diastase ci-dessus peut transformer, en une heure, 60 fois environ son poids de sucre. Mais ce chiffre est très contingent, comme il l’était tout à l’heure, et j’ai vu que la sucrase peut transformer 4 000 fois son poids de sucre, si on lui donne le temps nécessaire pour cela.

Dire que la marche de l’interversion du sucre est, dans les premiers moments du moins, proportionnelle au temps, c’est dire, sous une autre forme, que a diastase ne s’use pas et ne se détruit pas en agissant. On ne comprend pas un effet proportionnel au temps produit par une cause qui s’use en produisant. son effet.

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

Mais alors, comment expliquer que la diastase devienne de moins en moins active? On a le droit de faire, pour cela, deux hypothèses également plausibles. Ou bien le sucre, en excès à l’origine, favorise l’interversion, ou le sucre interverti, en excès à la fin, la retarde.

Pour juger ces deux hypothèses, mettons la même quantité de diastase, 20 milligrammes, par exemple, dans 100 centimètres cubes^de solutions à 10, 20 et 40 p. 100 de sucre, et exposons le tout à une température de 37°. Voici ce que nous observerons.

Pendant les premières heures de l’action, les quantités de sucre, interverties dans l’unité de temps, seront les mêmes dans les trois liqueurs, ce qui prouve que la diastase produit son effet, toujours le même, sans se préoccuper de la proportion centésimale du sucre qui l’entoure. La première hypothèse n’est donc pas d’accord avec l’expérience, et on ne peut pas dire qu’un excès de sucre en active la transformation. Cependant, s’il y en a trop peu, l’action devient plus lente. Dans les liqueurs ci-dessus il y a, au bout de quatre heures, 5 grammes de sucre interverti. Si l’on opère en même temps sur un'e liqueur ne renfermanj: que 5 grammes de sucre, on trouve qu’ils ne sont pas complètement transformés au bout de quatre heures, par la même quantité de sucrase. Mais la différence est faible, et attribuable à la dilution croissante du sucre, venant se superposer à la dilution énorme delà diastase.

Continuons l’étude du phénomène, pour arriver à discuter notre seconde hypothèse. Au fur et à mesure que l’action se poursuit, la loi de proportionnalité avec le temps, que nous avons visée plus haut, cesse de se vérifier, d’abord, comme on a le droit de s’y attendre, pour la liqueur la moins concentrée, puis successivement pour les deux autres. Il en résulte que ces dernières prennent l’avance dans l’ordre des quantités de sucre qu’elles contiennent, et que les durées totales de l’interversion croissent moins rapidement que les poids de sucre à intervertir.

On a évidemment le droit de considérer le moment où cette proportionnalité cesse comme celui où commence à agir, d’une façon sensible, la cause inconnue du retard et de la lenteur qui accompagne le phénomène vers la fin. Or, l’expérience montre que ce retard se produit à peu près de la même façon pour les liqueurs à 30 et 40 p. 100 de sucre, a partir du moment où elles renferment toutes deux environ 8 p. 100 de sucre interverti, lorsqu’elles contiennent par conséquent encore 12 et 32 p. 100 de sucre cristallisable. Le retard subi semble donc bien plus sous l’influence du premier de ces sucres que du second. Les deux transformations marchent parallèlement pendant quelques heures, puis la liqueur à 40 p. 100 prend l’avance, parce que la dilution de la matière première de l’action augmente dans l’autre. Bref, le retard subi, semble dépendre, comme facteur principal, de l’augmentation des produits de la réaction dans la liqueur; comme facteur moins important, de la diminution de la quantité de sucpe cristallisable.

Je n'ai pas réussi à mettre en évidence un effet quelconque attribuable à l’épuisement ou à la destruction de la diastase. Avec la liqueur a 40 p. 100 de sucre, l’action a duré neuf jours. La sucrase y avait interverti, au minimum, 2 000 fois son poids de sucre. On a bien le droit d’admettre qu’elle s'était dé-

pensée et détruite en plus fortes proportions que dans la liqueur à 10 p. 100 de sucre, où l’action n’a duré que 72 heures environ, et même que dans la liqueur à 20 p. 100, qui a demandé 120 heures pour se transformer. Cependant, en diluant avec de l’eau ces trois liqueurs, de façon a y amener les proportions de glucose au-dessous de la limite que nous venons de trouver active, et en y ajoutant du sucre,, on constate que celui-ci se transforme, dans les premiers moments, à peu près aussi vite dans la première que dans la dernière, et qu’il y a, par conséquent, partout à peu près la même quantité de diastase.

Il faut, pour assurer le succès de l’expérience, éviter les causes de destruction de la sucrase qui ne sont pas le fait de l’opération elle-même, car nous verrons qu’elles proviennent surtout de l’action de la lumière et de l’oxygène. Mais ce n’est pas le moment d’y insister, nous les retrouverons au chapitre suivant.

liiauence «le la quantité. — Si, comme nous venons de le voir, les premiers produits de l’action de la sucrase gênent son action ultérieure, il ne faut pas s’attendre à trouver que les quantités de sucre interverties, dans le même temps et à la même température, croissent aussi rapidement que les quantités de sucrase agissantes. On ne retrouve, en effet, une proportionnalité approchée entre ces deux facteurs que lorsqu’on opère sur de très faibles quantités de sucrase, ou lorsqu’on arrête l’action à son début pour de plus fortes proportions de diastase, de façon à ce qu’il n’y ait jamais que 10 à 20 p. 100 du sucre total ayant subi l’interversion. Pour de plus fortes proportions de diastase ou des actions plus complètes, l’effet croit moins rapidement que la cause, et on arrive à des proportions telles que l’augmentation dans la quantité de sucrase ne produit plus d’effet. C’est un fait analogue à celui que nous avons constaté pour la présure, et attribuable à la même cause.

Influence «le la température. — En faisant agir à diverses températures de la sucrase sur du sucre, en proportions telles qu’il n’y ait au bout de 8 heures qu’un cinquième du sucre transformé, au maximum, j’ai trouvé que la puissance delà diastase pouvait être représentée par les chiffres proportionnels suivants ;

Températures . Il" 1T> ^8“ 42“ 87" ’

Quantités de sucre interverti. . S 8 16 7,ï 100 0

l.e maximum n est pourtant pas à 56% et m’a semblé placé un peu au delà. Les chiffres ci-dessus ne sont donc pas des chiffres absolus, mais ils indiquent suffisamment la marche générale du phénomène. Il faut remarquer pourtant qu’ils ne s’appliquent qu’au cas où le sucre, au moment de la mesure, est encore^en grand excès dans la liqueur. Ce sont, comme nous l’avons vu, les conditions les plus favorables pour qu’on puisse compter sur la proportionnalité de la quantité de diastase ii l’action produite.