IV. — Pepsine

L’action des diverses substances sur la pepsine a surtout été étudiée par M. A. Petit. Les digestions artificielles ont été faites par le procédé décrit, p. 171, avec les mêmes quantités de pepsine et de fibrine, additionnées dans un cas, dans l’autre non, de l’élément dont il s’agissait d’étudier l’action.

Action tles bases. — En présence de l’ammoniaque, du carbonate de soude, et en général des substances alcalines, l’action de la pepsine est nulle.

Action des aciiles. — Les doses d’acide chlorhydrique les plus favorables à la peptonisation, d’après M. A. Petit, sont de 1 à 3 millièmes pour l’albumine, de 2 à 5 millièmes pour la fibrine; mais nous avons vu plus haut que cette différence était relative aux conditions dans lesquelles il opérait, et ne devait pas avoir de caractère général. En moyenne, M. Petit prend un millième et demi pour la digestion de l’albumine et 3 millièmes pour la fibrine. C’est à cette dernière que se rapportent les essais faits sur l’action des autres acides. Nous allons les résumer en donnant pour chacun d’eux les proportions pour lesquelles l’effet produit est maximum.

Acide sulfurique. . .

— bromhydriquc . .

— phosphorique médicinal Ph 0®, 3 H O .

• — phosphorique ritreux .

— acétique .

— butyrique .

— valérianique .

— formique .

— oxalique .

■ - tartrique .

— citrique.. . .

— malique .

— succinique .

De 8 à 10 millièmes.

Aucun effet de o h 60 millièmes. Résultat cürieux. Aucun effet de 2,8 à 40 millièmes.

ïd. id.

Id. id.

Effet maximum pour 10 millièmes.

— de 20 h 40 millièmes.

— pour 20 millièmes.

— de 10 k 40 millièmes.

— de 20 k 40 millièmes, action faible,

— id. id.

Aucun effet de 10 k 40 millièmes.

On voit que l’acide chlorhydrique du suc gastrique peut être remplacé par des acides très divers, mais qu’il est néanmoins un des plus actifs, sinon le plus actif. Remarquons pourtant que ces recherches ne disent probablement pas le dernier mot sur la question. M. A. Petit semble avoir négligé l’influence du temps, ou du moins ne dit pas s’il en a tenu compte, et il resterait à savoir si les substances marquées comme inactives ou peu actives n’arriveraient pas k produire leur plein effet, si on leur donnait le temps nécessaire pour cela.

Action des sels. — M. A. Petit s’est proposé ensuite d’étudier l’influence de divers sels sur une digestion peptique, accomplie, en présence de 3 millièmes d’acide chlorhydrique et de 3 centigrammes de pepsine, sur une dose de fibrine très inférieure à celle que cette quantité de pepsine aurait pu dissoudre. Le tableau suivant résume les résultats obtenus. On a séparé autant que possible les doses qui restent sans action, de celles qui retardent l’action et de celles qui l’entravent complètement, pendant le temps consacré aux expériences.

Doses Dose.s Doses

inactives. qui retardent, qui arrêtent.

Chlorure de sodium .

Bromure de potassium .

lodure de potassium .

Prussiate jaune de potasse .

Sulfate de magnésie .

Chlorhydrate d’ammoniaque .

Sulfate de cuivre .

Acétate de soude .

Phosphate de soude .

Tartrate de potasse et de soude. . .

Salicylate de soude .

Émétique .

Bichlorure de mercure .

Protochlorure de fer .

Sulfate de fer .

Lactate de fer .

Tartrate de fer et de potasse .

milliimes.

tO k 20

DUCL^UX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

On voit que le chlorure de sodium diminue un peu les effets de la pepsine. Les doses qui produisent cet effet doivent être d’autant plus grandes que la dose de pepsine est plus grande, résultat qui s’observe, d’ailleurs, aussi pour les autres sels, mais l’effet retardateur du chlorure de sodium semble certain. D’autres sels agissent comme lui. Pourtant l’effet de quelques-uns de ceux qui sont portés au tableau précédent tient peut-être à ce que l’acide chlorhydrique, en saturant leur base, met en liberté un acide moins énergique que lui.

On remarquera la faiblesse de l’action produite par le bichlorure de mercure, qui est si puissant dans d’autres cas. Les sels de plomb et d’argent semblent se comporter comme lui.

A la suite de ces corps, M. A. Petit en a étudié d’autres très divers, dont on peut résumer l’action de la façon suivante :

l.e sulfate d’atropine, le chlorhydrate de morphine, le nitrate de pilocarpine, le sulfate de quinine, le sulfate de strychnine, à des doses supérieures aux doses médicinales, sont sans action sur la digestion peptique. 11 en est de même des essences de térébenthine, d’anis, de bergamote, de lavande, à des doses de 200 à 800 gouttes par litre.

L’essence d’amandes amères, l’éther, la benzine sont sans action à la dose de 20 gouttes par litre; à la dose de 40 gouttes, ces liquides paralysent l’effet de la pepsine, et l’arrêtent presque à 80. Le sulfure de carbone agit dans le même sens avec une puissance plus grande encore.

Le brome, a 20 ou 40 gouttes par litre, arrête complètement l’effet ; l'iode est moins actif. Ceci nous conduit aux antiseptiques, dont on peut résumer les effels dans le tableau suivant, construit comme celui de plus haut ;

Doses Doses Doses

Acide sulfureux . SîiS

— borique . 10 à 20

— arsénieux . .’> à 20

— phénique .

— salicylique . O,.'»

— gallotannique . .>

— benzoïque . 2

('.hloral . „

On remarquera l’inefficacité de l’acide borique et de l’acide arsénieux. En revanche, les paralysants de la pepsine sont le brome et l’iode, sans doute par un phénomène d’oxydation, le chloral, l’acide salicylique, l’acide gallotannique, et à un moindre degré, l’acide benzoïque et le phénol.

Ké.minié des faits qui précèdent. — En essayant de résumer les notions que nous venons d’acquérir, nous allons arriver à des conclusions qui nous seront utiles plus tard, lorsque nous aurons à nous occuper de la question des antiseptiques.

D’après ce que nous venons de voir, certaines substances peuvent posséder cette propriété, et préserver plus ou moins longtemps de l’altération les liquides

20 il 100

0,.^i à i t il 20 10 à 100

ENCYCI^OPÉDIi: CHIMIQUE.

organiques où on les introduit, uniquement parce qu’elles paralysent l’action des diastases. On doit penser, a priori, que tous les antiseptiques ne sont pas dans ce cas, et qu’à côté des substances qui agissent surtout sur les diastases, il y en aqui empêchent surtout le développement des cellules-ferments, et d’autres qui s'adressent à la fois aux ferments et aux diastases. Nous verrons plus tard que l’expérience confirme cette notion.

Nous nous bornons pour le moment aux paralysants des diastases, et voici le tableau résumé de leur action sur celles que nous connaissons le mieux, d’après mes expériences et celles de M. A. Petit. Le tableau ne s’applique qu’à des doses

variant de — ■ à celles des essais précédents. Le signe — signifie que xo ÜUÜ lUÜ

la substance retarde, le signe -f qu’elle active les effets de la diastase, le signe

- h signifie qu’après avoir retardé pour les doses les plus faibles, elle active

pour les doses les plus élevées du tableau. Le signe 0, indique que la substance est sans action.

Présnro. Saorase. Amjlasc. Pepsine.

Sulfate de potasse .

Clilorure de potassium. . . .

Sulfate de soude .

Chlorure de sodium .

Chlorhydrate d’ammoniaque.

Sulfate de magnésie .

Chlorure de magnésium. . .

Chlorure de calcium .

Chlorure de baryum. . . . .

Acides en général .

Bases en général .

Acide borique .

Acide salicylique. ......

Acide phénique .

Borate de soude .

Salicylate de soude .

Cyanure de potassium. . . .

Sulfate de sine .

Sulfate de cuivre .

Bichlorure de mercure. . . .

Nitrate d’argent .

Sulfate de quinine .

Alcool .

Essences diverses .

Strychnine .

Ce tableau ne donne pas le quantum de l’action, mais il en donne le sens. On y voit d’abord que toutes les substances employées n’agissent pas de même sur toutes les diastases : que le chlorure de calcium, par exemple, qui active les effets de la présure à des doses infinitésimales, retarde au contraire les effets de la sucrase et de l’amylase; que l’acide salicylique, si actif contre la pepsine, favorise au contraire l’action de la présure et de la sucrase. Chaque diastase a donc ses paralysants spéciaux.

BUCLAUX. — rjIIMIE BIOLOGIQUE .

De plus, dans aucun cas, nous n'avons vu ces paralysants, même les plus actifs, supprimer complètement les effets de la diastase. Ils n’arrivent tous qu’a les retarder. Cela ne veut pas dire qu’ils ne peuvent pas être, à l’occasion, des antiseptiques excellents. Si en effet la diastase active est en proportions très faibles, et si elle est empêchée d’agir dans les premiers moments, elle pourra disparaître dans l’intervalle par suite d’un phénomène d’oxydation.

Cette intervention des propriétés de la diastase dans la question des antiseptiques se manifeste dans un autre. cas. Une même substance, employée en mêmes proportions, pourra être un antiseptique parfait à une certaine température, par le jeu du mécanisme que nous venons d’indiquer, et ne l’être plus à une température plus élevée, où l’action de la diastase sera plus rapide.

Ceci nous indique quelques-unes des difficultés de l’étude des antiseptiques. Elle se compliquerait encore si nous y faisions intervenir les ferments. Telle substance pourrait, par exemple, être un antiseptique pour les solutions de sucre, parce qu’elle en empêcherait la transformation en glucose, seul nutritif pour les ferments, et se montrer absolument inerte sur une dissolution de glucose au même titre. Avec une même matière organique, un antiseptique, employé dans les mêmes proportions, pourra garantir contre de certains ferments, et pas contre d’autres. Bref, on voit que lorsque, comme on le fait d’ordinaire, on se contente, pour étudier l’action d’un antiseptique, de l’introduire dans un liquide organique, et d’observer les effets qui se produisent avec le temps, on n’a qu’un effet contingent, variable suivant une foule d’influences, quelque chose de très différent d’une notion scientifique. Ily a sur ce sujet toute une étude à faire, sur laquelle on n’a encore que des connaissances que l’on ne peut même pas qualifier d’empiriques, tant elles sont grossières et contradictoires,

BIBLIOGRAPHIE

Duclaux. — Mémoire sur le lait. Ann. de l'Institut agronomique, 1882. Kjeldahl. — Meddeteker fra Carlsberg Laboratoriet. Copenhague. 1879. A. Petit. — Rechm-ckes sur la pepsine. Paris, 1880.

CHAPI,TRE XIV

SÉCRÉTION DES DIASTASES

Les notions que nous venons d'acquérir nous permettent maintenant d’aborder l’étude des conditions de sécrétion des diastases. C’est un sujet encore obscur, sur lequel n’existent que des renseignements épars, que j'ai essayé de réunir et de compléter. Mais il est trop important pour que nous puissions le passer sous silence.

Les diastases dont nous voulons étudier la production ne peuvent pas, comme nous l’avons vu, être isolées, et ne nous sont pas connues par elles-mêmes. Elles ne se manifestent à nous que par les transformations qu’elles produisent, et nous avons vu que leur quantité pouvait être appréciée approximativement par la quantité de ces transformations. Mais nous avons vu d’un autre côté que la quantité d’action exercée par une diastase est une fonction très compliquée des circonstances au milieu desquelles elle agit. Il ne sera donc pas inutile d’envisager les faits résultant des chapitres précédents au point de vue des précautions à prendre, quand on veut faire produire à une diastase quelconque son maximum d’effet.

Formule de raetioii des diastases. — Si on appelle d la quantité d’une diastase quelconque présente dans un liquide, t le temps pendant lequel elle a agi, q la quantité produite de la substance qui traduit l’action de la diastase, nous savons que la relation qui lie ces trois quantités est de la forme

qui exprime que l’action d’une diastase est proportionnelle à la quantité présente, et au temps pendant lequel elle a agi; qui exprime aussi que pour une quantité déterminée d’action produite, les temps sont en raison inverse des quantités de diastases. C’est une relation qui se vérifie, comme nous l’avons vu, pour des valeurs très différentes de d et de f dans le cas de la présure, mais qui, dans le cas do la sucrase et surtout de l’amylase, n’est vraie que pour le commencement de l’action.

Remarquons tout de suite, comme un fait conforme à l’explication que nous avons donnée de cette particularité, que la diastase pour laquelle la loi se vérifie

UüCLAUX. — ClUMIJi mOLOCiXUUK.

le mieux est précisément celle pour laquelle la matière qu’elle a Iransformée a pris la forme insoluble, et ne peut exercer par suite l’action relardalrice de ses congénères qui restent liquides. Remarquons en outre que ces diftérences de degré, dans l’application de la loi, n’entraînent pas de distinction sérieuse entre les diastases. Pour la présure comme pour les autres, il vient un moment où, la loi ne s’appliquant plus, un excès de diastase ne produit plusd’eftet nouveau, parce que le temps de la transformation ne peut pas décroître au delà d’une certaine limite, et où une trop petite quantité de présure reste aussi sans action, masquée par les substances présentes en même temps qu’elle, ou détruite par des phénomènes d’oxydation.

Au point de vue pratique, lorsqu’il s’agira de la recherche de très petites quantités de diastase, on pourra toujours admettre que la loi sus-énoncée se vérifie et on devra exagérer l’action du temps avant de conclure qu’une diastase est définitivement absente. Quand, à raison des conditions de l’opération, on aura à craindre l’invasion des ferments, il faudra se servir des filtres poreux que nous avons décrits page 90, et que nous avons déjà employés à un pareil usage.

L’étude de la constante A va nous conduire a un autre ordre de précautions. Cette quantité A est évidemment fonction de la température, et passe, comme nous l’avons vu, par un maximum à un degré thermométrique différent pour chaque diastase. On devra naturellement se mettre toujours à la température du maximum d’action.

Mais la quantité A dépend aussi de la constitution chimique du milieu dans lequel agit la diastase, et qui tantôt eu contrarie, tantôt en accélère Faction. Dans cet ordre de phénomènes, le rôle principal appartient à la réaction acide, neutre ou alcaline, du liquide. La pepsine n’agit pas lorsque le liquide est neutre ou alcalin; l’amylase ne fonctionne pas au contraire en liquide un peu acide. Pour la sucrase, il sera toujours prudent d’opérer en liquide très peu acidulé par un acide organique, pour profiter de Faction accélérante qui en résulte pour Faction de la diastase.

Les substances neutres présentes dans le liquide peuvent aussi jouer un rôle. Les notions que nous avons maintenant sur leur action nous permettront, à propos de chaque diastase, soit de nous mettre en garde contre elles, soit de les appeler a notre secours pour nous aider à découvrir des quantités de diastase trop faibles pour qu elles puissent agir. Ainsi un peu de chlorure de calcium accélérera, comme nous l’avons vu, les effets de la présure.

A côté de ces renseignements généraux, il en est de particulier à chaque diastase.

Pour rechercher la sucrase, il faudra mettre le liquide étudié en contact avec une solution récente de sucre candi, pendant 15 ou 20 heures, a une température de 50 à 60°. Il n’y a pas à craindre dans ces conditions le développement des ferments, et on peut se dispenser de l’emploi du filtre poreux. Quelquefois, au bout de ce temps, on trouve que la liqueur de Fehling n’est pas réduite franchement, et donne seulement un précipité grisâtre ou gris verdâtre. On peut être sûr alors qu’en attendant plus longtemps, on aurait obtenu le précipité rouge caractéristique, et qu’il y a de la sucrase dans le liquide étudié,

mais en faibles quantités. La teinte verte du précipité tient à ce que ce précipité, très peu abondant, est jaunâtre, et paraît vert lorsqu’il est noyé dans un liquide bleu. C’est en devenant plus abondant, sous l’action continuée de la diastase, qu’il reprend ses caractères ordinaires.

Pour l’amylase, il faut quelques précautions de plus. 11 faut se servir d'amidon cuit à la plus basse température possible, de façon a ce que, chauffé seul avec la liqueur de Fehling, il n’amène pas de réduction, même au bout d’une minute ou deux d’ébullition. Pour plus de sûreté, il est toujours bon d’opérer par comparaison, avec des doses égales de liquide amylacé, étendues d’eau dans un cas, dans l’autre, d’une quantité égale de liquide diastasifère.

Il faudra opérer vers 50 ou 55°, de façon à exagérer la production du maltose. La réaction sur l’amidon est toujours plus lente que l’interversion du sucre et on devra lui laisser plus de temps pour s’accomplir. Le précipité verdâtre sera plus fréquent, naturellement, qu’avec le sucre, et devra être interprété de la même façon. Il faut renoncer d’une façon absolue à l’emploi de l’iode, qui ne donne une indication que lorsque l’action est complète, tandis qu’elle sera fréquemment ébauchée dans notre étude. De plus, le liquide chargé de diastase peut quelquefois, par sa nature propre, retarder ou masquer la fixation de l’iode sur l’amidon, et faire croire à la présence d’une diastase lorsqu’il n’y en a réellement pas. En faisant, par exemple, agir quelques minutes de la salive sur de l’amidon cuit ou cru, l’iode, employé en petites quantités, ne donne ensuite aucune coloration, et on aurait le droit de croire à la disparition de l’amidon, lorsque cette substance est encore reconnaissable au microscope.

Pour la présure, comme l’invasion par les ferments du lait qui lui sert de réactif, serait très facile ’a 40°, qui est la température du maximum d’action, on devra, dans le cas où elle n’est pas abondante, toujours recourir à l’emploi du filtre poreux.

Encore môme, malgré toutes ces précautions, il pourra se faire qu’une diastase soit réellement présente, sans qu’on puisse arriver à la déceler. Il sera donc toujours difficile d’affirmer, d’une façon absolue, que telle ou telle diastase est absente dâns les produits de sécrétion de telle ou telle espèce microscopique. Mais on pourra toujours, et c’est évidemment la chose importante, affirmer qu’il n’y en a pas en quantités sensibles, capables de produire leur effet dans un temps donné.

jMtarcUe de la sécrétioii des iliastasea. — Nous pouvons maintenant, avec ce que nous savons, aborder une question dont la solution nous sera bientôt utile. Une espèce vivante étant ensemencée dans un milieu qu’elle doit d’abord transformer par l’action d’une diastase, sécrétée pour cela, dans quels rapports sont les phénomènes, nécessairement concomitants, de croissance du ferment et de sécrétion de sa diastase ? Le tableau ci-dessous répond à cette question. Il se rapporte à une culture d’une plante, que nous apprendrons bientôt à connaître sous le nom A' Aspergillus niger, sur un liquide nutritif renfermant à 1 origine 5,87 p. 100 de sucre candi. II donne a diverses époques l’état de la plante, la proportion du sucre candi encore existante, et la quantité de sucre candi transfoMée en glucose.

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

État initial.

Après 24 heures, le mycélium

Après 48 heures.

Mycélium

Apr. 72 heures, La surface

Maturité

Sucre candi p. 100. . . . o,87

toute la surface du liquide.

commencement de fructification.

complète.

Sucre interverti . «

Total p. 100. . . . 5,87

On voit que la quantité totale de sucre décroît régulièrement au fur et à mesure que la plante croît, et d’autant plus vite qu’il s’est déjà formé un poids de plante plus considérable pour le consommer. Nous aurons à revenir bientôt sur ce côté du phénomène. Ce qui nous intéresse pour le moment, c’est qu’il y a encore du sucre non interverti, alors même que la consommation de l’aliment est la plus énergique. Il semble que la plante ne sécrète pas assez de diastase pour ses besoins. Si l’on soutire le liquide après 72 heures, et qu’on cherche ce qu’il y a de diastase, en l’additionnant de sucre candi, à l’abri de l’action de la plante, on trouve, en effet, qu’à ce moment il y en a très peu.

11 y en a davantage après 96 heures, et encore^plus dans les 2 ou 3 jours qui suivent la maturité parfaite, de sorte que, pour obtenir un liquide très chargé de diastase, c’est à ce moment qu’il faut le soutirer. Mais comme il renferme une quantité assez notable de sels provenant de ceux qu’on a ajoutés au liquide pour fournir à la nourriture minérale de l’aspergillus, il vaut mieux, comme nous l’avons dit plus haut, soutirer le troisième ou le quatrième jour le liquide où a vécu la mucédinée, et le remplacer par de l’eau pure, sur laquelle l’aspergillus continue à vivre en épuisant ses réserves, et qu’il charge de la diastase qu’il sécrète.

A envisager en bloc les phénomènes, tels que nous venons de les décrire, il semble bien que la diastase soit consommée au fur et à mesure de sa production, puisqu’on en trouve d’autant plus dans le liquide qu’il y a moins de sucre à intervertir, et que le maximum correspond au cas où il n’y a plus de sucre. Mais ce maximum correspond aussi au maximum du poids des cellules vivantes, correspond aussi à une période de la vie où la plante a cessé de croître, où elle va se reproduire, et où, comme toutes les plantes vivantes, elle prépare d’avance pour son germe le milieu le plus favorable. Il n’y a, dans la racine de la betterave, de la diastase qu’au moment de la germination, Quelques essais que j’ai faits montrent que son maximum ne coïncide pas du tout avec le maximum de consommation du sucre. Le fait que nous venons de constater pour l’aspergillus n’est donc pas un fait général, et comme les résultats trouvés ont, comme nous l’avons vu, une interprétation différente de celle à laquelle ce fait semble conduire, il ne peut servir à prouver qu’unè diàstase se consomme réellement au fur et à mesure de sa production. Nous avons combattu cette idée au chapitre précédent, où nous avons reconnu que si uiîe transformation diastasique se ralentit presque indéflnimeilt, le phénomène est dû, non à l’usure de la diastase, mais à ce que son action est retardée par les produits qu’elle fournit.

Nous allons voir du reste que la sécrétion d’une diastase ri’est pas une fonc-

EMGYULOPÉUIE CHIMIQUE.

üon physiologique aussi simple qu’on pourrait le croire, lorsqu’on admet qu’il en reste d’autant plus à la fin d’une opération, dans un liquide, qu’il y en a eu moins de consommée pendant la vie de la cellule qui l’a produite. Dans cette idée, il suffit qu’une cellule vive pour en produire, et sa formation est jusqu’à un certain point indépendante de la nature de l’aliment. Nous allons voir qu’il n’en est réellement pa.s ainsi.

Comlitions «le prtHluctioii «les «liastases. — l’osons-nous en effet la question suivante, importante par le jour dont elle peut éclairer les phénomènes de digestion.

Soit une cellule pouvant vivre aux dépens de diverses substances qui, comme le sucre candi, l’amidon, la caséine, ont besoin, avant de devenir assimilables, alimentaires, de subir l’action d’une diastase spéciale à chacune d’elles. Cette cellule sécrète-t-elle, d’une façon constante et en quelque sorte nécessaire, toutes les diastases qu'elle a le pouvoir ou l’occasion d’utiliser, ou bien la production de ces diastases est-elle intermittente, subordonnée aux conditions d’alimentation, et liée à la présence de l’aliment qu’il s’agit de digérer? En d’autres termes, cette cellule sécrète-t-elle à la fois toutes ses diastases ou seulement chacune d’elles, au fur et à mesure de ses besoins?

Avec les faits qui existent déjà dans la science, on a le droit de supposer que c’est la première alternative qui est vraie. Les seules cellules à aliments multiples dont on connaisse un peu l’action sont celles du canal digestif, et nous voyons précisément celles de la muqueuse stomacale, celles du pancréas posséder toujours des propriétés fonctionnelles identiques en apparence, indépendantes du mode de nutrition de l’organisme.

11 ne faut pourtant pas se hâter de conclure. D’autres faits, peu nombreux encore, mais assez significatifs, s’ils ne sont pas le résultat d’erreurs trop faciles en pareil sujet, semblent prouver que la sécrétion d’une diastase par une cellule n’est pas aussi indépendante qu’on pourrait le croire de la nature de l’aliment. Le plus significatif résulte des observations de Darwin sur les plantes carnivores.

En plaçant sur des feuilles de Drosera^G petits éclats de verre, les tentacules dont la feuille est munie se recourbent comme si le verre était un aliment, et déposent sur lui une certaine quantité de liquide acide qu’on pourra recueillir, et dont on pourra essayer les qualités digestives en y introduisant de petits cubes d’albumine cuite. Aucun de ces cubes ne sera attaqué. On voit au contraire leurs angles et leurs arêtes s’émousser et disparaître, lorsque la sécrétion a été provoquée par le contact, avec la feuille, d’un peu d’albumine mêlée de salive. Ces faits prouvent qu’il manque au liquide sécrété dans le premier cas quelque chose qu’il possède dans le second, et Darwin pense que ce ne peut être que la diastase, que la plante ne sécréterait qu’à la condition d’avoir absorbé par ses feuilles ou ses tentacules un peu de matière azotée servant de stimulant. Il faut rapprocher de ce fait ces autres faits, plus douteux parce qu’ils sont plus difficiles à observer, mais dont l’interprétation est en revanche plus directe et plus voisine du phénomène constaté, du maximum de sécrétion diastasique d’un organe,

DUCLAUX. — CHIMIJS ÜIOLOüKJL'E. 193

coïncidant avec une digestion commencée et déjà en train, de l'activité des glandes gastriques surexcitée par le contact du bouillon, etc.

Malheureusement, tous les faits qu’on pourrait rassembler dans le même ordre d’idées sont peu concluants, parce que leur observation est difficile, sujette à erreur, et aussi parce qu’ils se produisent sur des cellules qui sont certainement, de toutes les cellules vivantes, celles qui sont les moins sensibles aux changements d’alimentation.

En réalité, toutes les cellules de l’appareil digestif se nourrissent aux dépens d’un milieu intérieur qui est à peu près toujours le même, et ne subit que faiblement le contre-coup des changements dans l’alimentation. C’est précisément un des privilèges des animaux supérieurs que leur alimentation profonde, si l’on peut s’exprimer ainsi, peut être, dans d’assez larges limites, indépendante de l'alimentation extérieure, et si l’on veut pouvoir confondre ces deux alimentations et devenir maître de l’une en devenant maître de l’autre, il faut s’adresser aux cellules des infiniment petits.

Malheureusement, et par une conséquence en quelque sorte nécessaire, cellesci sont en général très exclusives dans leurs besoins nutritifs, et chacune d’elles ne s’accommode guère que d’un aliment déterminé. Elles se prêtent donc malaisément a la solution de la question que nous nous sommes posée. Ce n’est guère qu’avec les mucédinées, qui, étant surtout des agents de combustion, peuvent vivre de substances très variées, qu’on peut essayer de voir si la production des diastases varie avec le mode d’alimentation.

Toutefois, avec elles, il y a une dernière difficulté à résoudre, c’est qu’elles sont en général de très médiocres producteurs de diastases. Il faudra donc, pour découvrir celles-ci, prendre toutes les précautions détaillées plus haut.

Diastases «le i’As|iei*gillus glaueus, — Le végétal que j'ai appelé de ce nom est caractérisé comme un aspergillus par le capitule terminal du filament sporifère, capitule qui est sphérique, et couronné sur sa calotte supérieure par un bouquet de stérigmates régulièrement rangés, dont chacun porte une file despores. Ces files sont collées ou au moins serrées les unes contre les autres, et, au lieu de former un panache, constituent une sorte de plumet ou de pinceau à l’extrémité du filament. Le renflement terminal a 20:'- de diamètre, les stérigmates 10!^ de longueur, le filament sporifère 61^, les spores environ 21^. Le mycélium, cloisonné etrameux, est moins large que le filament sporifère. Il commence a pousser sous la forme de longs tubes granuleux. Puis on y voit apparaître des renflements en hernie qui s’allongent, sortent du liquide, se renflent à l'extrémité et finissent par constituer le filament fertile.

Cet aspergillus peut pousser sur des substrata très divers. Ensemençons-le d'abord sur un liquide qui puisse le nourrir sans qu’il soit pour cela besoin de l’intervention d’aucune diastase. Telle est par exemple une dissolution de lactate de chaux, additionnée de sels minéraux. L’aspergillus y donne un mycélium très épais, surmonté d’une couche sporifere dont la teinte tire sur le noir. Ce mycélium est comme feutré de cristaux d’oxalate de chaux, en très beaux octaèdres, et de carbonate de chaux en masses feuilletées. Ce sont les seuls produits de transformation du lactate, qui est, comme l’on voit, brûlé, avec formation d’oxa-

EXCYCLOP. CHIM. 13

194 ENCYÜLOPKDIK CHIMIQUE.

late de chaux comme produit intermédiaire, protégé contre une oxydation plus complète par son état de sel et son insolubilité.

Si l’on n’a dissous dans le liquide que du lactate de chaux, un sel d’ammoniaque comme unique aliment azoté, et des sels minéraux, on trouve que l’aspergillus ne sécrète ni présure, ni caséase, ni sucrase. Il ne contient que de l’amylase.

Faisons vivre maintenant l’aspergillus sur du sucre, où il pousse aussi très bien, où il conserve sa couleur verdâtre et donne encore, surtout à l’origine, des cristaux d’oxalate de chaux. Nous trouverons alors de la sucrase et pas d’anlylase. C’est l’inverse de ce que nous avons trouvé tout à l’heure. Il ne se forme ni présure ni caséase.

Ces deux dernières diastases, absentes jusqu’ici, eont au contraire apparaître lorsque l’aspergillus poussera sur du lait, où il se forme un feutrage mycélien très serré et surchargé de filaments fertiles. Le premier effet de sa végétation est une coagulation du lait, si la température est voisine de 25°. Puis le liquide se décolore, devient transparent et un peu visqueux, comme une solution de gélatine. La couleur de l’aspergillus se fonce et devient souvent noirâtre, mais les caractères essentiels persistent.

La coagulation du lait et la redissolution du précipité montrent qu’il y a ici une présure et une caséase qui, avec les mucédinées, est plus abondante que la présure et peut en masquer l’effet, surtout si la température est basse, en transformant la caséine en une substance incoagulable, avant que la présure n’ait pu agir. Mais, même dans ce cas, si l’on regarde de près ce qui se paSse, on voit toujours se former dans les commencements un coagulum plus ou moins mou et gélatineux.

Quant au sucre de lait, il n’est pas attaqué, au moins à l’origine. Pourtant, ce que nous allons voir au sujet du Pénicillium glaucum prouve qu’il peut l’être avec le temps, lorsque l’aliment albuminoïde est en entier transformé.

Diastases du PéMieillImn jrlaiiciim. — Ce végétal a en effet une activité plus grande que l’aspergillus glaucus. Mais si les transformations qu'il amène demandent en général moins de temps, elles sont du même ordre que celles que nous venons de rencontrer, ainsi que nous allons le voir.

Sur le lactate de chaux, la mucédinée pousse très bien, donne un mycélium très cloisonné et très rameux, tellement feutré de gros cristaux d’oxalate et de carbonate de chaux qu’on ne peut l’étaler en couches minces pour l'observer au microscope. Les filaments sporifères sont bien cloisonnés et très rameux. Les rameaux latéraux sont terminés par un bouquet de stérigmates, au nombre de quatre ou cinq, portant des files de spores. Le filament principal se ramifie aussi beaucoup à son extrémité, et donne comme un bouquet de rameaux, dont chacun se charge de stérigmates portant des files ondoyantes de spores. Ces spores sont plus grosses que celles de l’aspergillus, car elles mesurent environ 3P. L’épaisseur du filament sporifère est un peu moindre que 3P. La différence est donc grande avec l’aspergillus étudié plus haut.

Au point de vue des diastases, les effets produits sont pourtant du même ordre, sinon identiques, avec les deux mucédinées. Le pénicillium glaucum ne

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donne avec le lactate de chaux ni présure, ni caséase. Il ne donne pas non plus d’amylase, mais il fournit une sucrase très active. Pour ces deux dernières diastases, c’est l’inverse de ce que nous avons vu avec l’aspergillus, et cela prouve que la nature de l’aliment n’est pas seule à jouer un rôle, et que la nature de la cellule vivante intervient aussi dans la production de ses moyens de nutrition,

Avec le sucre, on retrouve naturellement la sucrase; mais^bien que la végétation soit très florissante, on ne voit apparaître ni la présure ni la caséase.

Avec la glycérine, en présence du carbonate de chaux et d’un aliment minéral et azoté, on retrouve, comme produits de la combustion exercée par la mucédinée, de l’oxalate et du carbonate de chaux. La sucrase, toujours présente, s’accompagne d’une faible quantité d’amylase, mais on ne voit pas apparaître la présure et la caséase.

Mômes résultats avec le bouillon Liebig et l’amidon, qui donnent encore tous deux de l’oxalate de chaux.

Mais avec le lait, où le pénicillium pousse très bien, on voit le liquide se coaguler, puis le coagulum se redissoudre très régulièrement par couches horizontales à partir de la surface. L’aspect des matras où on fait la culture ressemble tout à fait, à un certain moment, à celui du fromage de Brie ou du camembert en voie de maturation. A la surface, une couche de végétations microscopiques. Au-dessous, une couche jaunâtre provenant du caséum redissous et transformé. Au-dessous encore, la couche blanche de caséum inaltéré.

Encore ici, la caséase l’emporte sur la présure. Le coagulum qu’on obtient en mélangeant à du lait le liquide où a vécu le pénicillium n’est jamais ferme, comme il l'est avec la présure de veau ; il est toujours comme gélatinisé et à demi-dissous par la caséase.

Le caséum du lait est le premier attaqué, avec formation d’oxalate de chaux, et en arrêtant l’action à temps, on peut trouver le sucre de lait encore inaltéré, mais il ne tarde pas à être transformé à son tour. On en est averti en ce que le liquide, neutre ou même alcalin tant que la caséine est seule atteinte, parce que l’ammoniaque produite est en quantité suffisante pour sursaturer les acides formés, devient acide lorsque le sucre est attaqué. J’ai trouvé qu’il se forme dans ces conditions de l’acide oxalique, qui est brûlé à son tour à la fin. Il n’en reste que la portion qui a pu se transformer en oxalate d’ammoniaque, de sorte que le dernier résidu de l’action est une solution de ce sel, à peine souillée par quelques traces de matière organique azotée.

On voit en résumé que# chez ces espèces microscopiques, la production des diastases est en rapport avec le mode d’alimentation. C’est la le point fondamental de la question que nous avons essayé de résoudre.

Si nous passons aux détails, nous voyons d’abord, en nous bornant aux aliments hydrocarbonés, que, même lorsque la mucédinée se nourrit d’une matière dont l’assimilation n’exige pas l’emploi d’une diastase, elle ne sécrète pas pour cela toutes celles qu’elle est capable de sécréter; c’est tantôt la sucrase, ■ tantôt l’amylase qui apparaît dans ces conditions.

Quand l’aliment a besoin de l’action d’une des diastases que le végétal peut sécréter, cette diastase apparaît tout naturellement, quelquefois seule, quelquefois accompagnée d’une autre, mais dans aucun cas nous n’avons vu, avec les

aliments liydrocarbonés, apparaître les diastases de la caséine; nous ne les avons même pas fait naître avec le bouillon Liebig, où l’aliment assimilable est pourtant azoté.

Il est bien entendu que ce mot, absence de diastase, n’a rien d’absolu. Ainsi que je l’ai dit plus haut, rien n’est plus difficile que d’affirmer un fait de celte nature. Mais ce qu’on peut dire, c’est que les diverses diastases que peut sécréter un seul et même être, le sont en proportions toujours très diverses, suivant le mode d’alimentation et que, pratiquement, quelques-unes d’entre elles peuvent être considérées comme absentes.

11 n’est donc pas possible d’admettre, comme on l’a fait quelquefois, que, lorsqu’on fait vivre dans un liquide nutritif une cellule diastasigène, on doit retrouver dans ce liquide la ou les diastases, que cette cellule peut sécréter, en quantités d’autant plus grandes qu’il y en aura eu moins de dépensées. Il est des cas où cela est possible, il en est d’autres où le contraire arrivera. En d’autres termes, la production de ces diastases n’est pas une nécessité physiologique, et leur dépense, une question d’alimentation. C’est plutôt leur production qui est une résultante des conditions physiologiques et du mode d’alimentation. Quant à la dépense, elle est elle-même une résultante plus complexe encore. C’est ce que montrent avec une netteté suffisante, et malgré leur caractère encore incomplet, les détails consignés aux chapitres précédents, détails encore inédits pour la plupart, et qui se trouvent pour la première fois réunis ici en corps de doctrine.

Nous venons de passer en revue ce qu’on peut dire de général sur la nutrition des cellules des ferments. 11 nous faut maintenant parler de chaque espèce en particulier. Les êtres que nous avons à étudier sont nombreux; leurs besoins sont très divers; l’étude de leur alimentation soulèvera, nous sommes déjà préparés aie comprendre, un problème physiologique toujours délicat et différent d’une espèce à l’autre. C’est dire que nous avons besoin , dans notre étude, de beaucoup d’ordre, de méthode et de clarté. Il n’est pas inutile de dire un mot du plan que nous allons suivre.

Les ferments sont surtout importants, à la fois dans l’industrie et dans le plan général de la création, comme agents de transformation et de destruction de certaines matières organiques azotées et non azotées. Nous trouverons dans la nature de ces matières les éléments des grandes divisions de notre sujet. On exprime brièvement la transformation que subissent ces matières en disant qu’elles fermentent. Nous aurons donc à étudier d’abord les ferments et les fermentations des substances hydrocarbonées, parce que nous serons là dans la partie la mieux connue de la science, puis les ferments et les fermentations des matières azotées, qui, logiquement, occuperont un jour le premier rang, parce que tous les microbes sont des ferments des matières azotées, tandis qu’ils ne peuvent pas tous vivre aux dépens d’aliments hydrocarbonés.

Dans ces deux grandes divisions nous trouverons bien des types divers. Un premier moyen de classification sera de considérer à part toutes les transfor-

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mationB que peut subir Une même substance. Nous étudierons d’abord le sucre comme le mieux connu, puis successivement, sans nous astreindre à un ordre purement chimique, les autres aliments hydrocarbonés.

A propos de chacune de ces substances, nous trouverons encore un grand nombre de modes de destruction ou de fermentation. Pour les classer, nous nous souviendrons que nous avons considéré ces phénomènes comme des procédés par lesquels la matière organique ou organisée fait retour à l'atmosphère ■ et à l’eau, en se transformant en composés gazeux ou solubles. Nous prendrons, par suite, une substance complexe, comme le sucre, et nous rechercherons par quellesvoies elle arrive à se transformer en eau et en acide carbonique. Ces voies sont nombreuses. Dans les unes, la gazéification du sucre se fait en plusieurs périodes. Le sucre peut, par exemple, dans la fermentation alcoolique, donner de l’acide carbonique et de l’alcool. Celui-ci, dans la fermentation acétique, donne à son tour de l’eau et de l’acide acétique. Ce dernier acide peut enfin être brûlé complètement par un autre ferment, et donner de l’eau et de l’acide carbonique. Nousexaminerons successivement ces diverses fermentations dans l’ordre dans lequel elles se produisent. Quelquefois, la destruction du sucre est plus rapide, et se fait en une seule fois. C’est le cas où on le soumet à l’action des végétations cryptogamiques, telles que les diverses espèces de ‘pénicillium, de mucor, A'aspergillus. De même la matière azotée, quand elle subit une transformation ou une fermentation, peut, ou bien être brûlée intégralement du premier coup, ou n’arriver au terme ultime de sa destruction que par une série de stades, de degrés successifs, franchis chacun sous l’influence d’un microbe dont l’action s’arrête et cède le pas à un autre, aussitôt accompli le phénomène auquel il a à présider.

Nous suivrons encore pas a pas ces progrès successifs dans la voie de la décomposition, autant que nous le permettra l’état encore peu avancé de la science sur ce sujet.

Mais cette subordination de l’étude des divers ferments à l’étude des termentations qu’ils produisent ne sera pour nous qu’un moyen de classement, une manière de nous reconnaître au milieu de l’infinie variété de détails dans lesquels nous avons maintenant h entrer. Nous n’avons plus, comme jusqu’ici, de détails généraux à donner, nous avons à faire une série d’histoires particulières, différentes de l’une à l’autre parle nombre et la nature des éléments qui y jouent un rôle. Tout au plus nous sera-t-il possible, quand nous rencontrerons une famille d’êtres évidemment très voisins par leurs propriétés, comme les levures, d’abréger un peu en résumant tout d’abord leurs traits communs. Pour la grande majorité des microbes, la monographie est encore, dans l’état actuel de la science, la seule chose possible.

Encore cette monographie n’est même pas complète pour tous. D’après ce que nous avons dit plus haut, elle devrait embrasser l’étude de l’aliment complet du microbe, celle des transformations qu’il subit, celle des relations de ces transformations avec la vie physiologique de l’être qui les produit. Il y a peu de microbes pour lesquels ce programme soit complètement rempli. II ne l’est même tout à fait complètement pour aucun. Malgré cela, les résultats acquis n en présentent pas moins, comme on le verra, une grande importance.

Parmi les procès de destruction divers que peuvent subir les matières organiques, nous choisirons d'abord les plus simples, ceux dans lesquels cette destruction est portée tout de suite à son terme extrême sous l’action d’une espèce unique d’infiniment petits. Dans cette catégorie de phénomènes, la règle que nous nous sommes posée plus haut nous amène à parler tout d’abord des matières hydrocarbonées, et à commencer par le sucre.

Nous trouverons à cette marche un autre avantage. La première espèce vivante qu’elle nous amène à étudier est une végétation cryptogamique dont l’alimentation minérale est parfaitement connue, ou du moins est mieux connue que pour un autre microbe quelconque. Nous aurons donc l’avantage de pouvoir donner, dès l’origine, une idée de la complexité des besoins qui existent quelquefois, sous ce rapport, dans le monde des infiniment petits. 11 n’est pas sans intérêt ni sans utilité de pouvoir faire de suite une étude complète de cet ordre de phénomènes, quand on est exposé, comme nous le sommes, à n’en rencontrer ailleurs que des fragments incomplets.

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE