‹ Le chimisme des feuilles privées de chlorophylleChapitre 9 sur 37 · I. — FEUILLES DE MARRONNIER · texte numérisé non relu

I. — FEUILLES DE MARRONNIER

1. Analyse qualitative. — Il y a longtemps que la complexité chimique du Marronnier a exercé la sagacité des chercheurs, et nombreux sont aujourd'hui les travaux parus sur ce sujet. Mais la plupart ayant porté soit sur l’écorce, soit sur la graine (1), la composition chimique des feuilles reste assez peu connue. )

Goris (2), dans ses recherches histologiques sur la localisa. tion des glucosides, signale dans les feuilles du Marronnier la présence d’esculine, ou plutôt d’esculitannate d’esculine, qu'al décèle par la réaction de Sonnenschein, en traitant les coupes par l'acide azotique et aussitôt après par l’ammoniaque.

Au dire de Béhal (3), Reutter (4) et Croce (3), 1l y aurait encore, dans ces feuilles, de la fraxine en assez grande abondance. Là se bornent les connaissances actuelles.

Nos recherches ont porté à la fois sur les feuilles vertes normales et sur les feuilles blanches.

A. FEUILLES VERTES NORMALES. — Les feuilles Nr en juin-juillet ont été épuisées d’abord par l'alcool fort, puis par l’eau.

a. Extrait alcoolique. — Après distillation sous pression réduite de l'extrait alcoolique, le résidu de la distillation fut repris par l’eau tiède et déféqué au sous-acétate de plomb. Le précipité plombique ayant été mis à part pour être analysé ultérieurement, la liqueur fut débarrassée de l’excès de plomb par le carbonate de soude.

2. Étude de la liqueur déféquée. — Sur la liqueur ainsi préparée, on a dosé, suivant la méthode de G. Bertrand, le réduc-

(1) Cf. FRÉMY, Annales de Chimie et de Physique, 2° série, t. LVIIT, 1835,

p. 401. — RocuLener et ScHwarz, Annalen der Chemie und Pharmacie, t. LXX XVII, 1853, p. 186 ; t. LXXXVIII, 1853, p. 356. — BossxarD, Thèse, 1916. — Masson, Bulletin des Sciences pharmacologiques, 1918, p. 65. —

G. BerrTran» et Mlle Y. Dsorrrex, C. À. Ac. Sc., 1924, p. 1233. (2) Goris, Localisation et rôle des alcaloïdes et des glucosides chez les végétaux.

(3) BénaL, Traité de chimie organique, t. II, p. 886. , - (4) REUTTER, Traité de matière médicale et de chimie végétale, Paris, 1923. (5) CzaPeck, Biochimie der Pflanzen, t. TITI, p. 476, 478, 534.

teur avant hydrolyse (R,), le réducteur après action de la sucrase (R,) et le réducteur après action de l’acide chlorhydrique (R,). Chaque dosage était accompagné d’une lecture au polarimètre. Les résultats furent les suivants :

Feuilles vertes du 10 juillet.

100 centimètres cubes de liqueur correspondent à 100 grammes de feuilles fraîches.

Avantfhydtolyse nent 77 eu Rene CPE

RP 100 Après-action dela sucraset.:.21. ut R, & % ne

Après action de l’acide chlorhydrique à 3 p. 100\ o,; = + 006 pendant une heure. RS = 20,580

D’autres analyses faites aux mêmes époques donnèrent des résultats parfaitement comparables.

De ces premières données, trois conclusions se dégagent :

1° Puisque l’acide pousse l’hydrolyse plus loin que la sucrase, c’est qu'il existe, à côté du réducteur, soit un mélange de saccharose et d’un autre polysaccharide, soit uniquement un polysaccharide complexe ;

20 L'indice de réduction enzymolitique, voisin de 500, se montrant nettement inférieur à l'indice théorique du saccharose, 1l faut en conclure que le polysaccharide existant seul ou à côté du saccharose est, partiellement du moins, hydrolysé par la sucrase ;

39 Enfin, si l’on calcule le pouvoir rotatoire global du mélange des sucres avant inversion, on le trouve égal à + 800. Pouvoir rotatoire supérieur, par conséquent, même à celui que donnerait une solution de saccharose pur, sans mélange de réducteur. Et ceci nous conduit à admettre que le polysaccharide présent dans la liqueur possède un pouvoir rotatoire dextrogyre élevé.

Deux observations complètent ces premières données :

19 Si l’on fait agir l’émulsine, après la sucrase, on constate que cette diastase pousse l'hydrolyse aussi loin que l'acide. A titre d'exemple, voici les chiffres de deux expériences :

RÉDUCTEUR APRÉS ACTION:

—— de la sucrase, de l'acide, de l'émulsine.

Première expérience ..….......... 46 63 62 Deuxième expérience ........... 19 28 28

29 Par oxydation nitrique, on obtient en abondance des cristaux d'acide mucique, se présentant sous la forme typique de prismes courts, intégralement solubles dans l’ammoniaque. = Dès maïntenant, nous pouvons donc affirmer qu'il existe dans les feuilles vertes du Marronnier, récoltées en Juin-juillet, à côté du réducteur, un polysaccharide dextrogyre, différent du saccharose, hydrolysé successivement par la sucrase et l’émulsine et devant posséder dans sa molécule du galactose. .

Reste à savoir quel est ce polysaccharide et s’il est accompagné ou non de saccharose.

Pour résoudre cette double question, nous avons essayé d'isoler les sucres. Dans ce but, un kilo de feuilles vertes, récoltées fin octobre, furent épuisées par l’alcool fort. Après distillation sous pression réduite de la liqueur d’épuisement, le résidu fut repris par l’eau tiède et la défécation faite au sousacétate de plomb. Une fois l’excès de plomb éliminé par le carbonate de soude, la liqueur, parfaitement limpide, légèrement teintée de Jaune, fut saturée par une solut'on de baryte bouillante. Le précipité de sucrate de baryum, obtenu par addition d’alcool fort, fut repris par l’eau et décomposé par l'acide sulfurique dilué. Après élimination du sulfate de baryum, la liqueur exactement neutralisée fut évaporée Jjusqu'à consistance sirupeuse. Comme ce sirop, repris par l’alcool bouillant, ne donnait, même après trois semaines, aucune apparence de cristaux, l'alcool fut chassé par distillation et le sirop abandonné à lui-même. Peu de jours après, on vit alors apparaître des cristaux qui présentaient les caractères optiques du saccharose. Mis en solution dans l’eau, ils étaient de plus totalement hydrolysés par l’invertine, le pouvoir rotatoire devenant celui du sucre interverti.

Si la présence du saccharose dans les feuilles vertes du Marronnier se trouvait ainsi mise hors de doute, l'identification

du polysaccharide à base de galactose restait encore à faire. Aussi, l’année suivante, avons-nous recommencé l'expérience sur une quantité plus considérable de feuilles, récoltées cette fois au début de juillet, époque à laquelle, d’après nos recherches, ce polysaccharide semble être le plus abondant.

L’extraction fut faite suivant la technique précédente, et le sucrate de baryum, précipité par l’alcool, fut également décomposé par l’acide sulfurique dilué. Après élimination du sulfate de baryum et neutralisation exacte de l’excès d’acide, le dosage des sucres présents dans la liqueur nous donna les résultats suivants :

IN=MOONCENEINTELreMCUDESENEER ENTREE)

| LAC EANEE AVAMTANV ATOS Re Re CPR Cr e ) pe 0

: : è Vas = + 0056” Aprés action dela ECTS RER RER TER r BST 00-500

Vas — + 00 22 )R;— 0,860

ApréstacHonade Acer Er RIRE Eee Nous sommes donc en présence d’un mélange de sucres non réducteurs, dont l’un est du saccharose. Si nous supposons que l’autre sucre est du stachyose, dont les propriétés s’accordent parfaitement avec nos résultats antérieurs, nous pouvons calculer la déviation que donnerait au polarimètre un mélange de saccharose et de stachyose dans les proportions indiquées par les dosages précédents. D'après ces dosages, la liqueur contenant 08,361 de saccharose et 08,436 de stachyose, la déviation de ce mélange doit être égale à 66,5 X 0,361 x 2 148,9 x 0,436 x 2 100 100 concordance entre cette déviation calculée 1948 et la déviation lue au polarimètre 1952’ semble suffisante pour permettre de conclure ici à la présence du stachyose (1).

, Soit + 1048. La

(1) Deux autres analyses, indépendantes l’une de l’autre, nous ont donné des résultats parfaitement comparables à ceux-ci. Notons de plus que, dans l'expérience détaillée ici, si Fon suppose un mélange de saccharose et de raffinose, la déviation devrait être de 19 26’, chiffre bien différent, comme on le voit, de celui que donne la lecture du polarimètre.

8. Etude du précipité plombique. — Le précipité plombique, précédemment recueilli, fut mis en suspension dans l’eau et décomposé par l’acide sulfhydrique. Après filtration pour se débarrasser du sulfure de plomb, la liqueur, de couleur jaune rouge, fut divisée en deux parties égales, dont l’une a été neutralisée par la soude, l’autre par la baryte (1). Traitées ensuite de la même façon, les deux liqueurs donnèrent des résultats identiques. :

Par évaporation à basse température, on obtint tout d’abord un sirop rouge foncé, qui fut ensuite épuisé à chaud, successivement par l’éther acétique et l'alcool éthylique à 95°. Le résidu, insoluble dans ces solvants, se dissolvait intégralement dans l’eau.

19 L’éther acétique, chassé par distillation dans le vide, laissa un résidu jaune clair qui fut mis en solution dans l’eau. La Hiqueur ainsi obtenue, nettement lévogyre, réduisait un peu le Fehling avant hydrolyse. Elle donnait avec les sels de fer très dilués une coloration verte intense ; avec la potasse, la soude, l’ammoniaque, la baryte, une coloration Jaune; avec l’acide nitrique pur, une coloration rose-framboise qui virait peu à peu au jaune.

Cette liqueur, traitée pendant une heure au bain-marie bouillant par l’acide chlorhydrique à 5 p. 100, devenait rouge foncéet, par refroidissement, donnait un précipitérouge-brique.

Débarrassée de ce précipité, la liqueur, devenue dextroovre, réduisait le Fehling trois fois plus qu'auparavant et donnait avec l’acétate de phénylhydrazine une arabinosazone nettement cristallisée.

Quant au précipité recueilli sur filtre, 1l était parfaitement soluble dans l'alcool fort. Cette solution alcoolique, d’un beau rouge vif, donnait avec les sels ferriques une coloration verte etavecla potasse, la soude, l’ammoniaque,unecoloration jaune. Avec l’acide nitrique, il se produisait tout d’abord un abondant dégagement de vapeurs rutilantes, et la liqueur peu à peu se colorait en vert.

20 L'alcool éthylique entraîna, comme l’éther acétique,

(1) La neutralisation par la baryte provoqua un léger précipité.

une substance jaune clair qui, après élimination de l’alcool, fut mise, comme précédemment, en solution dans l’eau. La liqueur ainsi obtenue présentait les mêmes réactions que la précédente.

30 Le résidu, insoluble dans l’éther acétique et l’alcool éthylique, mis en solution dans l’eau, donnait par évaporation une substance rouge brillante qui se séparait en écailles. Cette substance était très facilement soluble dans l’eau. L'addition d’acide chlorhydrique dans ces solutions bouillantes faisait apparaître presque instantanément un abondant précipité rouge.

Débarrassée de ce précipité, la liqueur chlorhydrique réduisait très nettement le Fehling, donnait avec l’:-naphtol une coloration violette, avec l’orcine une coloration rouge et avec l’acétate de phénylhydrazine à chaud des cristaux très nets de galactosazone. :

Quant au précipité rouge, il était très soluble dans l’alcool fort et dans le carbonate de soude dilué (1). Ses solutions alcooliques donnaient encore avec les sels de fer une coloration verte, mais, avec la potasse oula soude, 1l n’y avait plus cette fois de virage au jaune.

b. Extrait aqueux.— Les feuilles, épuisées parl’alcool, furent ensuite traitées par l’eau.

Après quarante-huit heures de contact à 350, l’eau avait entrainé une substance visqueuse qui précipitait par l'alcool, l’acétate de plomb et la baryte. Le précipité alcoolique, remis en solution dans l’eau, coagulait par la pectase de Carotte. La solution aqueuse, hydrolysée par l'acide chlorhydrique à 5 p. 100 pendant une heure, donnait avec l’oreine la coloration bleue des pentoses et avec l’acétate de phénylhydrazine des cristaux d’arabinosazone.

Nous sommes done là en présence d'une matière pectique à base d’arabinose.

Enfin, reprises par l’eau bouillante, les feuilles cédaient à

(1) Ces précipités rouges, insolubles dans l’eau, solubles dans l'alcool fort et dans les solutions aqueuses alcalines, ressemblent, par leurs caractères de solubilité, au chromogène obtenu par Masson à partir des téguments du Marron (Cf. G. Masson, Bulletin des Sciences pharmacologiques, 1918, p. 65).

ce solvant de l’amidon, caractérisé par sa réaction à l’iode.

Cet aperçu, bien que sommaire, montre l’extrême variété des hydrates de carbone présents dans les feuilles vertes du Marronnier, puisque, à côté du glucose, du lévulose et du saccharose, nous trouvons, outre le stachyose et l’amidon, du galactose et de l’arabinose inclus dans différentes combinaisons organiques.

Cette variété d’hydrates de carbone, allons-nous la retrouver dans les feuiiles blanches ?

B. FEUILLES BLANCHES. — Comme les feuilles vertes, les feuilles blanches furent récoltées en juin-juillet. La marche de l’analyse ayant été calquée en tous points sur la précédente, . nous ne donnerons ici que les résultats obtenus.

a. Extrait alcoolique. — x. Étude de la liqueur déféquée. — A côté du réducteur, 1} n’y a ici que du saccharose, car :

1° Le pouvoir réducteur est le même après action de l’acide ou de la sucrase ;

20 L'indice de réduction enzymolitique est celui du saccharose ;

30 L’oxydation nitrique ne donne jamais d’acide mucique.

Voici par exemple les chiffres d’une expérience :

(V = 100 centimètres cubes ; ! = 2; T — 180.) ee EE DE Te CT TER | ST Ar Apres. action dela SUCraSo. 2426 222008 à ti R, se pet Aprosracton-dedfacidé sn Via. ae <. ne

8. Étude du précipité plombique. — Le précipité plombique, décomposé par H?S, donne après filtration une liqueur jaune clair dont une partie fut neutralisée par la soude, l’autre par la baryte (1). Ces deux liqueurs, traitées ensuite de même façon, donnèrent des résultats identiques.

Par évaporation, à basse température, on obtint un sirop

(1) La neutralisation par la baryte provoqua un léger précipité.

jaune clair qui fut épuisé à chaud, comme dans le cas des feuilles vertes, d’abord par l’éther acétique, puis par l'alcool à 950. Le résidu, insoluble dans ces solvants, se dissolvait intégralement dans l’eau.

L’éther acétique et l’alcool, tous deux colorés en Jaune, laissèrent après distillation une substance Jaune, soluble dans l’eau, présentant les mêmes réactions que celles des feuilles vertes. Traitée par l'acide dilué, elle donnait naissance à de l’arabinose et à un pigment, jaune il est vrai, mais offrant les mêmes propriétés chimiques que celui des feuilles vertes.

Quant au résidu, insoluble dans l’éther acétique et l’alcool, mis en solution dans l’eau, 1l donnait, sous l'influence de l’acide chlorhydrique à chaud, d’une part du galactose et d’autre part un pigment soluble dans l’alcool et ne différant encore de celui des feuilles vertes que par sa couleur jaune.

b. Extrait aqueux. — Comme dans le cas des feuilles vertes, l’eau entraine également ici une matière pectique à base d’arabinose, mais jamais nous n’avons pu déceler d’amidon.

En résumé, nous retrouvons dans les feuilles blanches, à l'exception toutefois du stachyose et de l’amidon, les mêmes hydrates de carbone que nous avions trouvés dansles feuilles vertes.

Reste à savoir maintenant dans quelles proportions ces composés hydrocarbonés se rencontrent chez les deux sortes de feuilles. C’est ce que va nous dire l'analyse quantitative.

2. Analyse quantitative. — Les renseignements que nous a fournis l'étude précédente surla nature des composés hydrocarbonés contenus dans les feuilles du Marronnier nous permettent désormais d'établir une technique pour le dosage de ces substances au cours de la végétation.

A. TECHNIQUE. — a. Extraction par l'alcool. — Les feuilles fraiches, sitôt récoltées, sont pesées, coupées en morceaux et projetées dans l'alcool bouillant. Après quinze minutes d’ébullition, on décante l'alcool, on broie les feuilles au mortier et l'on refait deux extractions nouvelles. Les liqueurs d’extraction réunies sont distillées sous pression réduite et le résidu

repris par l’eau tiède. On élimine la chlorophylle par filtration et on défèque au sous-acétate de plomb.

Le précipité plombique est recueilli pour être analysé à part. Quant à la liqueur déféquée, après élimination du plomb en excès par le carbonate de soude, elle se trouve prête pour le dosage des sucres. Ces dosages furent toujours faits d’après la méthode de G. Bertrand. Nous avons déterminé le réducteur avant hydrolyse (R,), après action de la sucrase (R,) et après action de l’acide (R.).

R;-R, représente les sucres provenant du manninotriose ; pour avoir la richesse en stachyose, il suffit d'augmenter ce chiffre du tiers.

R,-R, correspond au sucre interverti et au lévulose du stachyose ; 1l suffit donc de retrancher ici ce lévulose pour avoir la teneur en sucre interverti.

R, donne directement le réducteur libre.

Le précipité plombique précédemment recueilli est tout d'abord décomposé par l’acide sulfurique. À ce moment, on dose le réducteur, qui a pu se fixer par adsorption ; puis on hydrolyse par lacide à 5 p.100 pendant deux heures, et l’on dose à nouveau les sucres. La différence entre ces deux dosages, représentant les hydrates de carbone (dans le cas présent arabinose et galactose) libérés par hydrolyse, renseigne sur la richesse des feuilles en glucosides.

b. Extraction par l’eau à 35°. — Mises au contact de l’eau à 35° pendant trois jours, les feuilles abandonnent la plus grande partie des matières pectiques solubles dans l’eau. La liqueur visqueuse est alors recueillie, hydrolysée par l’acide chlorhydrique à 5 p. 100 pendant quatre heures, puis neutralisée. La richesse en sucre se trouve proportionnelle à la richesse de la liqueur en matières pectiques.

c, Extraction par l’eau bouillante. — Les feuilles sont ensuite reprises par l’eau bouillante pendant vingt-cinq minutes environ. L’amidon et ce qui reste encore de matières pectiques passent en solution. Après refroidissement, on ajoute à la masse 08,500 de taka-diastase, et l’on abandonne à l’étuve vers 350. Cinq ou six jours après, l’amidon étant presque intégralement passé à l’état de glucose, un dosage de sucre nous

renseigne sur la richesse des feuilles en amidon. Pour évaluer ensuite la quantité de matières pectiques entraînées par l’eau bouillante, on fait agir l’acide chlorhydrique à 5 p.100 pendant quatre heures. Les sucres, présents alors, résultent à la fois de l'hydrolyse de l’amidon et des matières pectiques ; 1l suffit donc de retrancher du total ainsi trouvé la quantité des sucres provenant de l’amidon pour avoir celle qui est due aux matières pectiques de la liqueur.

B. RÉSULTATS OBTENUS.— Les dosages nous ont montréque les feuilles blanches sont nettement différentes des feuilles vertes par les proportions des hydrates de carbone qu'elles contiennent. Si l’on excepte en effet les glucosides (1), sensiblement aussi abondants chez les feuilles blanches que chez les feuilles vertes, tous les autres composés hydrocarbonés (réducteur, saccharose, stachyose, amidon, matières pectiques), quand ils sont présents chez les feuilles blanches, s’y trouvent toujours en quantité notablement inférieure. Bien plus, au cours de la végétation, alors que les feuilles vertes s’enrichissent graduellement en réducteur, en stachyose, en amidon et en matières pectiques, ces mêmes principes, chez les feuilles blanches, ne semblent subir aucune variation. Seuls, les glucosides suivent une marche à peu près parallèle chez les deux sortes de feuilles : avec l’âge, on les voit de part et d’autre diminuer.

Les chiffres suivants représentent la richesse en sucres des feuilles fraiches du Marronnier aux différentes époques de la végétation :

(1) H. Coin et À. GranpsiRe, C.R. Ac. Se., t. CLXXIX, 1924, p.288.

Hydrates de carbone des feuilles du Marronnier. P. 100 DU POIDS FRAIS.

1° Feuilles vertes.

Saccha- Sta- Sucre Mat.

Réducteur. rose, chyose, total. Glucosides. Amidon. pectiques. HRANTIL . 0,396 0,288 » 0,684 0,315 Traces. 0,050 si CR 0,480 0,348 ) 0,828 0,386 Traces. 0,054 22 MA. <>. 0,552 0,348 0,168 1,068 0,388 1,320 0,310 dAUIne 0,972 000020060281 1,100 0,433

20 Feuilles blanches.

7 avril... 0,350 0,080 » 0,430 0,385 » 0.036

de 0£00 : 0160 » 0,560 0,320 5 0,040

29 mai.... 0,256 0,162 » 0,418 0,300 » 0125

19 juin ... 0,360 0,168 » 0,528 0,228 » 0,085 IT. —— FeuiLes D'ORME.

1. Analyse qualitative. — Le processus d’analyse ayant été le même que pour le Marronnier, il suffira de donner ici les conclusions de nos recherches.

Les feuilles vertes, en fait de sucres, ne contiennent, à côté du réducteur, que du saccharose; chez elles, on trouve encore au moins un glucoside, précipitable par l’acétate basique de plomb et donnant avec la potasse ou la soude une coloration jaune, une substance mucilagineuse, analogue, par ses produits d’hydrolyse, à celle qu'a signalée M. Molliard (1), et enfin de lamidon.

Les feuilles blanches ne diffèrent que par l’absence d’amidon.

2. Analyse quantitative. — Les dosages, effectués par la méthode précédente, donnèrent des résultats parfaitement comparables à ceux qui se rapportent au Marronnier. [ciencore les feuilles blanches se signalent parleur pauvreté en sucres, et l’amidon fait constamment défaut. Quant aux glucosides, ils sembient exister en égale proportion chez les deux sortes de

(1) M. MozzrarD, Repue générale botanique, t. XXV, 1913.

feuilles. Contrairement à ce qui se passe dans le Marronnier, on voit le saccharose augmenter très nettement au cours de la végétation dans les feuilles blanches de l’Orme.

Hydrates de carbone des feuilles d’Orme.

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