Conception de Dumas sur la nutrition

— La théorie de la nutrition et, en particulier, la fixation du rôle des deux grands groupes d’aliments, matières azotées et hydrocarbonées (plastiques et respiratoires) , nous offrent un exemple frappant de ce phénomène intellectuel, fréquent d’ailleurs dans l’histoire du progrès des connaissances humaines.

87. — La leçon sur la statique chimique. — Quelques extraits de la mémorable leçon sur la statique chimique, trop peu lue aujourd’hui par les jeunes gens qui s’adonnent à l’étude de la biologie, vont préciser les vues de Dumas sur les points fondamentaux de la théorie de la nutrition des animaux et des végétaux.

« Nous avons reconnu, en effet, par des résultats de toute évidence, que les animaux ne créent pas de véritables matières organiques, mais qu’ils les détruisent ; que les plantes, au contraire, créent habituellement ces mêmes matières, et qu’elles n’en détruisent que peu et pour des conditions particulières et déterminées ( i).

cc Ainsi c’est dans le règne végétal que réside le grand laboratoire de la vie organique; c’est là que les matières

(i) La découverte de la glycogénie que nous exposerons plus loin est venue effacer complètement la distinction que J. -B. Dumas avait cru pouvoir établir entre les végétaux et les animaux, en refusant à ces derniers la faculté de fabriquer des principes immédiats. L’unité de la vie dans les deux règnes a été établie magistralement par Cl. Bernard.

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I iS

végétales et animales se forment, et elles s’y forment aux dépens de l’air.

« Des végétaux, ces matières passent toutes formées dans les animaux herbivores, qui en détruisent une partie et qui accumulent le reste dans leurs tissus.

(c Des animaux herbivores elles passent toutes formées dans les animaux carnivores, qui en détruisent ou en conservent suivant leurs besoins.

« Les aliments plastiques renferment de l’azote, mais ils se distinguent de toutes les autres matières azotées par une certaine quantité de soufre qui peut en être éliminé sous forme d’acide hydrosulfurique. L’albumine et la fibrine du sang renferment la même quantité de soufre.

« Enfin, pendant la vie de ces animaux ou après leur mort, ces matières organiques, à mesure qu’elles se détruisent, retournent à l’atmosphère, d’où elles proviennent.

« Ainsi se ferme ce cercle mystérieux de la vie organique à la surface du globe. L’air contient ou engendre des produits oxydés, acide carbonique, eau, acide azotique, oxyde d’ammonium. Les plantes, véritables appareils réducteurs, s’emparent de leurs radicaux, carbone, hydrogène, azote, ammonium. Avec ces radicaux, elles façonnent toutes les matières organiques ou organisables qu’elles cèdent aux animaux. Ceux-ci, à leur tour, véritables appareils de combustion, reproduisent, à leur aide, l’acide carbonique, l’eau, l’oxyde d’ammonium et l’acide azotique, qui retournent à l’air pour reproduire de nouveau et dans l’immensité des siècles les mêmes phénomènes. »

Puis plus loin {Statiq. des êtres org.^ p. qS).

« Si nous nous résumons, nous voyons que de l’atmosphère primitive de la terre il s’est fait trois parts :

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« L’une qui constitue Pair atmosphérique actuel; la deuxième qui est représentée par les végétaux, la troisième par les animaux.

« Entre ces trois masses, des échanges continuels se passent; la matière descend de l’air dans les plantes, pénètre par cette voie dans les animaux, et retourne à l’air à mesure que ceux-ci la mettent à profit.

« Les végétaux verts constituent le grand laboratoire de la chimie organique. Ce sont eux qui, avec du carbone, de l’hydrogène, de l’azote, de l’eau et de l’oxyde d’ammonium, construisent lentement toutes les matières organiques les plus complexes.

« Ils reçoivent des rayons solaires, sous forme de ■chaleur ou de rayons chimiques, les forces nécessaires •à ce travail.

« Les animaux s’assimilent ou absorbent les matières organiques formées par les plantes. Ils les altèrent peu à peu, ils les détruisent. Dans leurs tissus ou leurs vaisseaux, des matières organiques nouvelles peuvent naître; mais ce sont toujours des matières plus simples, plus rapprochées de l’état élémentaire que celles qu’ils ■ont reçues. (Cette opinion n’est plus soutenable depuis les travaux de Cl. Bernard.)

« Ils défont donc peu à peu ces matières organiques ■créées lentement par les plantes ; ils les ramènent peu à peu vers l’état d’acide carbonique, d’eau, d’azote, d’ammoniaque, état qui leur permet de les restituer à l’air.

« En brûlant ou en détruisant ces matières organiques, les animaux produisent toujours de la chaleur qui, rayonnant de leur corps dans l’espace, va remplacer celle que les végétaux avaient absorbée.

« Ainsi, tout ce que l’air donne aux plantes, les plantes le cèdent aux animaux, les animaux le rendent à l’air; cercle éternel dans lequel la vie s’agite et se

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manifeste, mais où la matière ne fait que changer de place.

« La matière brute de l’air, organisée peu à peu dans les plantes, vient donc fonctionner sans changement dans les animaux et servir d’instrument à la pensée; puis vaincue par cet effort et comme brisée, elle retourne, matière brute, au grand réservoir d’où elle était sortie. » Dumas, dans la chaire de la faculté de médecine de Paris, et Liebig à l’université de Giessen, exposaient simultanément, de 1840 à 1842, leurs vues magistrales sur la circulation de la matière à la surface du globe, et sur le rôle respectif des plantes et des animaux dans l’entretien de la vie sur notre planète. Tous deux cherchaient, en outre, à préciser la fonction spéciale des composés azotés et des principes féculents ou gras des végétaux dans la nutrition de l’animal. Quelques lignes empruntées encore à la leçon de clôture du cours de la faculté de médecine (20 août 1841) et à la Chimie physiologique de Liebig mettront en relief la concordance des vues originales de ces deux hommes de génie.

88. — Rôle des aliments. J. Dumas. — Dans l’Æ’vsai de statique^ Dumas s’exprime ainsi (page 41, 1844) : cc D’ailleurs, la digestion a évidemment pour objet de restituer au sang une matière propre à fournir à notre respiration ces dix ou quinze grammes de charbon ou l’équivalent d’hydrogène que chacun de nous brûle à l’heure, et de lui rendre ce gramme d’azote qui s’exhale par heure aussi, tant par le poumon ou la peau que par les urines.

« Ainsi les matières amylacées se changent en gomme et sucre, les matières sucrées s’absorbent. Les matières grasses se divisent, s’émulsionnent et passent ainsi dans les vaisseaux, pour former ensuite des dépôts que le sang reprend et brûle au besoin.

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K Les matières azotées neutres, la fibrine, l’albumine et le caséum, dissoutes d’abord, puis précipitées, passent dans le chyle très divisées ou dissoutes de nouveau.

« Ainsi l’animal reçoit et s’assimile presque intactes des matières azotées neutres qu’il trouve toutes formées dans les animaux ou les plantes dont il se nourrit; il reçoit des matières grasses qui proviennent des mêmes sources; il reçoit des matières amylacées ou sucrées qui sont dans le même cas.

K Ces trois grands ordres de matières, dont l’origine remonte toujours à la plante, se partagent en produits assimilables ; fibrine, albumine, caséum, corps gras, qui servent à accroître ou à renouveler les organes, et en produits combustibles, sucre et corps gras que la respiration consomme. L’animal s’assimile donc ou détruit des matières organiques toutes faites; il n’en crée pas. La digestion introduit donc dans le sang des matières organiques toutes faites; l’assimilation utilise celles qui sont azotées; la respiration brûle les autres. (Dumas, Statique chimique, p. 41.)

(c Mais à quoi sert cet azote, dont les plantes semblent avoir un besoin si impérieux? Les recherches de M. Payen nous l’apprennent en partie, car elles ont prouvé que tous les organes de la plante, sans exception, commencent par être formés d’une matière analogue à la fibrine, à laquelle viennent s’associer plus tard le tissu cellulaire, le tissu ligneux, le tissu amylacé lui-même. Cette matière azotée, véritable origine de toutes les parties de la plante, ne se détruit jamais; on la retrouve toujours, quelque abondante que soit la matière non azotée qui est venue s’interposer entre ses propres particules.

cc Cet azote, fixé par les plantes, sert donc à produire

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une substance fibrineuse concrète qui fait le rudiment de tous les organes du végétal.

« Il sert à produire, en outre, l’albumine liquide que les sucs coagulables de toutes les plantes recèlent, et le caséum, si souvent confondu avec l’albumine, mais si facile à reconnaître dans beaucoup de plantes. [Staiique chimique, Dumas, p. 29.)

(c Le rôle de l’azote dans les plantes est donc digne de la plus sérieuse attention, puisque c’est lui qui sert à former la fibrine, que l’on retrouve comme rudiment dans tous les organes, puisque c’est lui qui sert à produire l'albumine et le caséum, si largement répandus dans tant de plantes, et que les animaux s’assimilent ou modifient pour leurs propres besoins.

« C’est donc dans les plantes que réside le véritable laboratoire de la chimie organique; le carbone, l’hydrogène, l’ammonium et l’eau sont donc les principes que les plantes élaborent; la matière ligneuse, l’amidon, les gommes et les sucres, d’une part, la fibrine, l’albumine, le caséum et le gluten, de l’autre, sont donc les produits fondamentaux des deux règnes; produits formés par les plantes et dans les plantes seules, et transportés par la digestion dans les animaux (Dumas, Statique chimique, p. 3i). »

Dumas admet que la plante, à certains moments, se comporte comme un animal, et dit alors :

« Mais, à ces mêmes époques, elle détruit en abondance des matières sucrées qu’elle avait lentement accumulées et emmagasinées. Le sucre ou l’amidon converti en sucre sont donc les matières premières au moyen desquelles les plantes développent au besoin la chaleur nécessaire à l’accomplissement de quelques-unes de leurs fonctions.

cc Et si nous remarquons avec quel instinct les ani-

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maux, les hommes eux-mêmes vont précisément choisir pour leur nourriture cette partie du végétal où celui-ci avait accumulé le sucre et l’amidon qui lui servent à développer de la chaleur, ne devient-il pas probable que, dans l’économie animale, le sucre et l’amidon sont aussi destinés à jouer le même rôle, c’est-à-dire à se brûler pour développer la chaleur qui accompagne le phénomène de la respiration ?

« En résumé, tant que le végétal conserve son caractère le plus habituel, il emprunte au soleil de la chaleur, de la lumière et des rayons chimiques. Il reçoit de l’air du carbone, il prend de l’hydrogène à l’eau, de l’azote ou de l’ammonium à l’oxyde d’ammonium, au sol divers sels. Avec ces matières minérales ou élémentaires, il façonne des matières organisées qui s’accumulent dans ses tissus.

(c Ce sont des matières ternaires : ligneux, amidon, gommes, sucres, corps gras.

« Ce sont des matières quaternaires : fibrine, albumine, caséum, gluten.

« Jusque-là, le végétal est donc un producteur incessant; mais si, par moments, si, pour satisfaire à certains besoins, le végétal se fait consommateur, il réalise exactement les mêmes phénomènes que l’animal va nous offrir. (Dumas, Statique chimique^ p. Sq.)

Nous verrons naître plus loin la conception de l’unité de la vie dans les deux règnes, à la démonstration de laquelle Claude Bernard a été conduit par la méthode expérimentale. La cellule vivante est pour ainsi dire identique chez les plantes et chez l’animal, en ce qui regarde sa vie propre : elle respire chez tous deux, fabrique du sucre, de la graisse, chez l’animal comme chez le végétal, fait fondamental qui renverse toute la théorie du dualisme exposée par J. -B. Dumas. Si profonde

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qu’ait été la révolution produite par les découvertes de la physiologie expérimentale, il nous a paru intéressant, dans ce court historique, de rappeler les idées de Dumas.

89. — Liebig. — Division des aliments en deux grands groupes. — De son côté, Liebig ré- SLinie de la manière suivante ses idées sur la constitution des aliments (p. 104, loc.cit.).

(c II résulte de ce qui précède que les substances alimentaires peuvent se diviser en deux classes : en aliments üT^otés et en aliments non azotés; la première classe possède seule la propriété de se convertir en sang.

« Les substances alimentaires propres à la sanguification donnent naissance aux principes des organes; les autres servent, dans l’état de santé, à l’entretien de l’acte respiratoire. Nous désignerons les substances azotées sous le nom d’aliments plastiques, et les substances non azotées sous celui d’aliments respiratoires. Les aliments plastiques sont : la fibrine végétale, l’albumine végétale, la caséine végétale, la chair et le sang des animaux.

cc Les aliments respiratoires comprennent ; la graisse, l’amidon, la gomme, les sucres, la pectine, la bassorine, la bière, le vin, l’eau-de-vie, etc.

« Un fait général, démontré par l’expérience, c’est que tous les principes nutritifs et azotés des plantes ont la même composition que les principes essentiels du sang.

a Aucun corps azoté dont la composition diffère de celle de la fibrine, de l’albumine et de la caséine n’est propre à entretenir la vie des animaux.

« Sans doute, l’économie animale possède la faculté de préparer, avec les principes du sang, la substance des membranes et des cellules, des nerfs et du cerveau,

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les principes organiques des tendons, des cartilages et des os, mais il faut que la substance elle-même du sang, sinon sa forme, soit offerte à l’animal; dans le cas contraire, la sanguification et, conséquemment, la vie s’arrêtent. »

Au grand détriment des progrès de la chimie physiologique, les leçons de Dumas à la faculté de médecine n’ont pas été publiées ; les regrets de ceux qui n’ont pas eu la bonne fortune de les entendre sont accrus encore par la lecture du résumé que l’éminent professeur nous a donné de son enseignement dans la leçon de clôture.

Quant àLiebigila publié in extenso^ en 1842, sa doctrine delà nutrition dans sa Chimie organique appliquée à la physiologie animale. Ce livre, si intéressant aujourd’hui encore, comprend trois parties : la première traite des phénomènes organiques en général; la deuxième, des métamorphoses dans les tissus organiques; dans la troisième, l’auteur étudie les phénomènes du mouvement dans l’économie animale. Puis, sous forme d’appendice, il donne les documents analytiques invoqués dans l’ouvrage, comme preuves à l’appui des doctrines exposées. Liebig s’appuie, pour établir l’identité des substances azotées végétales et animales (aliments plastic|ues) sur les analyses récentes venues à sa connaissance. Les recherches anciennes de Beccari qui, en 1766, a, le premier, isolé le gluten de la farine; celles de Fourcroy, Berthollet, Einhoff, Proust et Vogel, avaient montré la dissémination des matières azotées dans les végétaux. En iSSy, Mülder, professeur à Utrecht, analysait les principes azotés et proposait d’admettre l’existence d’un radical hypothétique qu’il nomma la protéine (i) pour marquer l’importance pré-

(i) t)u mot grec TTpuTciw, j'occupe la première place.

i2b J, A Ni;TRI'i'10.\ AMM ALI-:.

pondérante de la matière azotée dans les aliments, et dont la présence identifiait déjà, à ses yeux, l’albumine, la fibrine, la caséine. Mülder et Vogel avaient indiqué la grande analogie de composition qu’olfrent les matières azotées, mais la composition exacte de ces substances restait encore à déterminer.

90. — Les matières albuminoïdes. — Travail de Dumas et Gahours. — C’est à Dumas et à Cahours que revient l’honneur d’avoir mis hors de doute l’extrôme analogie, sinon l’identité de tous les principes azotés d’origine animale et végétale et d’avoir fixé, par de très nombreuses analyses, leur véritable composition chimique.

Un mois après la publication de la chimie physiologique de Liebig, le 28 novembre 1842, Dumas et Cahours communiquaient à l’Académie des sciences le résultat de leurs recherches sur cette question fondamentale pour l’étude de la nutrition. Après avoir rappelé l’opinion de Prévost et Le Royer, et celle de Mülder sur l’origine végétale des matières azotées du corps des animaux, Dumas fait les remarques préliminaires que voici :

1° L’oiseau granivore trouve dans le blé tous les éléments de ses tissus;

2“ Le chien rencontre dans le pain les matériaux nécessaires à son organisation et à son entretien;

3“ La jument qui allaite, puise dans l’orge et dans l’avoine non seulement les aliments nécessaires à sa propre existence, mais encore la substance. à l’aide de laquelle se forme la caséine qui se trouve dans son lait. Les céréales doivent donc, indépendamment des matières amylacées ou sucrées qu’elles contiennent, offrir à l’organisation animale la source de la substance azotée neutre que renferme le corps de tout animal.

LES MATIÈRES AZOTÉES. 127

Lorsqu’on pétrit de la farine sous un filet d’eau, on sait qu’on obtient à la fin du lavage, comme résidu, une matière grise molle, élastique et tenace que Beccari -a nommée gluten. La liqueur provenant du lavage de la farine se trouble et laisse déposer lentement la fécule. Si l’on décante la liqueur éclaircie et qu’on la porte à l’ébullition, il se produit des flocons grisâtres qui se contractent et offrent les caractères de l’albumine coagulée. Le gluten, traité par l’alcool bouillant, cède à ce liquide une autre substance, la caséine, qui se dépose par le refroidissement et laisse intacte une matière azotée que, dès 1839, Dumas a désignée sous le nom de fibrine végétale. Le liquide alcoolique, débarrassé de la caséine et concentré, laisse déposer, par le refroidissement, une matière pultacée, présentant les propriétés des matières albumineuses, mais qui en diffère par quelques caractères : c’est la glutine. Avec elle se précipite une matière grasse facile à isoler au moyen de l’éther, et présentant toutes les propriétés des huiles grasses ou plutôt du beurre, dont elle se rapproche par son point de fusion.

L’analyse immédiate de la farine des céréales effectuée par Dumas décèle donc les principes suivants : 1° albumine; 2° fibrine; 3“ caséine; 4° glutine; 5” matières grasses; 5° amidon et glucose.

Dumas et Cahours admettent, d’après cela, que tout aliment renferme au moins quelques-uns des principes azotés existant dans la farine des céréales, et que, dans le cas où l’amidon, la fécule et le sucre manquent dans l’aliment, ils sont remplacés par des matières grasses, comme on le voit dans l’alimentation des carnivores.

Ils remarquent ensuite que l’association des matières azotées neutres avec les matières grasses et les principes

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féculents ou sucrés, constitue la presque totalité des aliments des herbivores. De là, ils déduisent, comme conséquence, ces deux principes fondamentaux de Talimentation :

i” Les matières azotées neutres de l’organisme sont un élément indispensable des aliments des animaux;

2° Les animaux, au contraire, peuvent jusqu’à un certain point se passer de matières grasses; ils peuvent se passer absolument de matières féculentes ou sucrées, mais cela, à la condition que les graisses seront remplacées par des quantités proportionnelles de fécule ou de sucre, et réciproquement.

Les animaux doivent trouver les matières azotées dans leurs aliments, car ils sont inaptes à créer ces principes; ce sont les végétaux qui les leur fournissent. Pour s’en convaincre, fait observer Dumas, il suffit de suivre, dans la digestion, la marche des diverses matières azotées et de constater leur destination finale. Un homme adulte absorbe, par vingt-quatre heures, pour son entretien, une quantité de principes azotés neutres correspondant à i5 ou i6 grammes d’azote environ. Ce poids d’azote se retrouve dans les 3o à 32 grammes d’urée qu’il rend dans l’urine pendant le même temps. Ainsi, dit-il, l’homme rend en urée à peu près tout l’azote qu’il avait consommé dans ses aliments. La conséquence de ce fait, évidente aux yeux de Dumas et Cahours, c’est que l’azote de l’urée vient des aliments, ce N'est-il pas tout simple d’en conclure que la matière azotée neutre de nos aliments sert à produire cette urée, et que toute l’industrie de l’organisme animal se borne soit à s' assimiler cette matière a:^otée neutre quand il en a besoin^ soit à la convertir en urée? »

Ils appuient leur opinion par l’étude des phénomènes

LES MATIÈRES AZOTÉES

de la respiration qui, on le sait, « n’est autre qu’une combustion véritable dans laquelle les matières grasses, sucrées et amylacées sont brûlées et servent ainsi à l’accomplissement des phénomènes de la vie ».

Cette introduction si remarquable, si l’on se reporte à l’époque à laquelle elle a été écrite, ne laisse aucun doute sur les vues originales de Dumas en ce qui concerne le rôle différent, dans la nutrition, des matières plastiques et des substances dépourvues d’azote.

Nous verrons plus loin que les substances aT^otées comme les matières hydrocarbonées concourent à la production de la chaleur chez l’animal; nous constaterons aussi que contrairement à l’opinion de Dumas, les animaux fabriquent de toutes pièces les principes im* médiats de leur corps et que la nutrition n’est pas directe. Cl. Bernard dont les admirables recherches ont fait pleine lumière sur ce point capital, nous révélera l’unité de la vie dans les deux règnes, notamment en ce qui regarde la fonction de nutrition proprement dite.

Dumas et Cahours exposent ensuite les résultats de leurs recherches analytiques sur la composition des diverses matières azotées d’origine animale et végétale. Le carbone et l’hydrogène ont été dosés par combustion avec l’oxyde de cuivre; l’azote par la méthode si élégante et si exacte imaginée par Dumas.

91. — Composition des substances albuminoïdes. — Voici les principaux résultats analytiques de ces importantes recherches :

ALI.MENTATION.

Moyenne des analyses de fibrine.

loo

LA

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