gr

Mai 1906

Décembre 1906

Mars 1907

Novembre 1907

Mai 1908

Novembre 1908

De 1906 à 1908, l’acclimatation a eu pour effet de permetlre d’augmenter la teneur en azote du moût traité, de 5 gr. à 16 grammes par litre. On a constaté en même temps un accroissement de virulence du ferment : celui-ci donnait primitivement, en 24 heures, 0.15gr. d’azote ammoniacal, et il est arrivé à en fournir 1.45 gr. Il est aussi devenu beaucoup plus résistant à la chaleur : sa température optima, qui était de 42°, s’est élevée finalement à 55°. Cependant, à cet état, le ferment n’offre pas encore le maximum d’activité : le rendement n’est pas théorique, et pour obtenir un meilleur résultat, on a recours à une forte aération et à des additions de terre de culture, ainsi que de sels d’aluminium.

Industriellement, le procédé est appliqué de la manière suivante : Les vinasses de distillerie, d’une densité de 10 à 13° Beaumé, sont alcaliniséos à raison de 10 à 12 gr. par litre, (exprimés en S04H2), portées à la température de 55°, puis

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mises à fermenter, soit avec un levain préparé, soit par coupage, comme cela se pratique dans les distilleries de betteraves. La durée de la fermentation est de 4 à 6 jours. Le ferment acclimaté, une fois introduit dans l’usine, prend une prépondérance sur tous les ferments étrangers : c’est pourquoi, bien qu’on soit en présence do moûts non stérilisés et de cuves ouvertes, la fermentation s’effectue avec une très grande régularité, et qu’on n’a pas, depuis des années, constaté de perturbation dans la marche du travail. Le rendement en ammoniaque mélangée d’une certaine quantité de triméthylamine, est au plus de 85 % de l’azote total mis en fermentation; dansee compte n’entre pas l’azote contenu dans la levure de Ja vinasse, azote qui, dans les conditions où il se trouve, ne se transforme pas en ammoniaque.

La fermentation terminée, on sépare l’ammoniaque et les amines, par distillation en présence d’un excès d’alcali, et on recueille celles-ci dans l’acide sulfurique. Le liquide est alors concentré à 40° Beaumé, additionné d’acide sulfurique et traité en vue de la récupération des acides volatils. Débarrassée de ceux-ci par chauffage, la matière résiduaire contient, à côté du sulfate de potasse, des acides fixes, tels que les acides succinique et malique. Ges corps se retrouvent dans l’eau mère provenant de la cristallisation du sulfate de potasse. Les vinasses résultant de la fabrication de 1 hl. d’alcool fournissent de 3 à 4 kg. d’acides organiques cristallisables.

L’usine de récupération de Nesle (Somme), où ce procédé est appliqué (1), et qui n’emploie les vinasses que d’une seule distillerie, produit journellement de 1.000 à 1.400 kg. d’azote, sous les formes d’ammoniaque et de triméthylamine, et de 10 à 12.000 kg. d’acides volatils. La séparation de l’ammoniaque et de la triméthylamine est très facile et elle se fait en grand presque quantitativement : le premier de ces corps est transformé en sulfate, le second est converti en cyanure de potassium. Quant aux acides volatils, ils sont composés, à peu

(1) La procédé a été breveté dans tous les pays, notamment en Belgique, N« 189.212.

RÉCUPÉRATION DES DÉCHETS AZOTÉS

près en parties égales, d’acide acétique et d’acide butyrique. Il est également possible de séparer d’une façon satisfaisante ces deux produits, et l’usine de Nesle fournit, d’une part, de l’acide acétique glacial presque chimiquement pur, et de l’autre, de l’acide butyrique avec un point d’ébullition très voisin du nombre normal.

Il convient toutefois de remarquer, en ce qui concerne les deux dérivés azotés, que leurs proportions relatives sont très variables : lorsqu’on travaille des vinasses de grains, l’ammoniaque formée est exempte d’amines; au contraire, avec les vinasses de mélasse, on obtient des quantités considérables de triméthylamine.

Une autre manière de faire est suivie quand on se propose d’obtenir exclusivement l’ammoniaque et la triméthylamine. Les vinasses, après la fermentation ammoniacale, sont distillées en vue de la récupération des produits azotés volatils, puis le liquide est additionné de terre de culture riche en azotobactéries et on laisse fermenter le tout à 40°, en faisant passer un courant d’air continu. Dans cette phase du travail il se produit à la fois une combustion intense des substances hydrocarbonées et une fixation de l’azote atmosphérique, qui est amené à l’état organique : on constate ainsi que dans une fermentation de 5 à 6 jours, le mélange s’enrichit de 3 à 4 gr. d’azote par litre. On utilise à ce moment l’azote fixé de l’une des deux façons suivantes : la fermentation terminée, ou bien on laisse reposer le liquide, on le décante, puis les boues restantes sont envoyées au filtre-presse : les tourteaux obtenus, desséchés, constituent alors des engrais azotés complexes, d’une grande valeur fertilisante; ou bien, après décantation du liquide clair, on dilue les boues avec un peu de vinasses fraîches, on les porte à 100° pendant une heure, puis on les introduit dans les cuves à moût en pleine fermentation ammoniacale : dans ces conditions, l’azote organique fixé par les bactéries se transforme en azote ammoniacal qui rentre ainsi dans la fabrication.

Au point de vue économique, le procédé a une portée con-

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sidérable. On doit, on effet, remarquer qu’actuellement les vinasses filtrées de grains et celles de betteraves sont déversées à la rivière et que celles de mélasse sont traitées dans les fours, en vue de la récupération de la potasse. Or, l’azote organique, détruit annuellement de ces façons dans les distilleries, présente une importante valeur : par l’écoulement à l’égout des vinasses de betteraves et de grains, on perd plus de deux millions de kg. d’azote organique; d’autre part, la calcination des vinasses de mélasse comporte une perte delGmillionsde kg. Enfin, le mauvais emploi ou la non-utilisation de ces résidus entraînent l’absence des 120 à 130 millions de kg. d’acides gras qu’on aurait pu obtenir par fermentation. La valeur globale des produits ainsi perdus annuellement peut être estimée de 50 à 70 millions de francs pour l’Europe seule. Les acides volatils qui prennent naissance dans cette décomposition auront toujours un débouché, même si l’on atteint une très forte production, car ils constituent une matière première excellente pour la fabrication des acétones, lesquels sont appelés à prendre une place prépondérante comme combustible liquide. Le procédé de fermentation est d’une grande simplicité et donne des rendements constants; le principal perfectionnement qu’il demande à l’heure actuelle est dans l’installation mécanique de l’usine. Une industrie de cette importance, quand elle vient d’être créée, réclame toujours des modifications dans l’outillage, et son plus ou moins rapide développement dépendra de l’habileté avec laquelle ces changements lui seront apportés.

BIBLIOGRAPHIE

Effront. 1) Sur la fermentation des acides amidés, Mon. Hcient., 1909, p. 145. — 2) Sur l’utilisation de l’azote des résidus de distillerie, Ibid., 1908, p. 429.

Aliments azotés artificiels.

Valeur nutritive des produits d’hydrolyse profonde des substances protéiques.

Synthèse des substances albuminoïdes dans l’organisme. — On sait depuis longtemps que les substances protéiques alimentaires, avant d’entrer dans la circulation, subissent l’action de plusieurs enzymes. Les produits formés sous l’influence des digestions pepsique et trypsique servent ensuite à la reconstitution des divers albuminoïdes de l’organisme. Ces données générales soulèvent cependant toute une série de questions secondaires qui deviennent de plus en plus pressantes au fur et à mesure que nos connaissances s’élargissent dans le domaine de la constitution et de l’hydrolyse des matières albuminoïdes. Il n’y a pas encore très longtemps qu’on croyait que les produits fournissant la réaction du biuret sont les seuls qui interviennent dans la synthèse de l’albuminoïde chez l’animal, les produits cristallins, d’une structure relativement simple, qui apparaissent dans la digestion trypsique, étant envisagés comme des déchets d’une importance tout à fait secondaire.

Cette manière de voir était d’accord avec l’idée préconçue qu’on avait de l’hydrolyse des protéines. L’étude in vitro des enzymes protéolytiques fournissait en effet une image tout à fait erronée de la digestion telle qu’elle se passe en réalité dans l’organisme animal. Tout d’abord, la digestion in vitro, avec la pepsine ou avec la trypsine, se fait très lentement ; de plus, l’hydrolyse reste très peu profonde, même après un temps suffisant pour qu’une digestion naturelle soit complète. On pouvait donc très facilement conclure que le travail des enzymes protéolytiques se borne à scinder les molécules protéiques complexes en substances de poids moléculaires encore très élevés, qui conservent toutes les propriétés de la

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matière albuminoïde initiale et peuvent aisément la reconstituer. L’analyse du bol alimentaire dans les différentes phases de la digestion fournissait aussi des résultats semblant favorables à l’hypotèse de peptones capables de régénérer les matières albuminoïdes, puisqu’on sait que le contenu de l’estomac et des premières portions de l'intestin est toujours formé d’albumoses et de peptones et seulement de très peu de substances fortement dégradées.

Il faut bien reconnaître que l’idée de l’assimilation directe des peptones et leur transformation ultérieure en albuminoïdes trouvait un appui sérieux dans une expérience célèbre de Hofmeister et Neumeister : ceux-ci avaient démontré, en effet, que le tissu intestinal frais possède la propriété de rendre abiurétique la solution de peptone. La disparition des peptones dans ces conditions était interprétée comme une reconstitution de l’albumine primitive. Mais cet argument de Hofmeister tomba en 1901, à la suite d’une expérience de Cohnheim, qui a reconnu que l’absence de réaction abiurétique ne provient pas de la régression de la peptone en albumine, mais, au contraire, d’une dégradation plus complète de celle-ci, sous l’influence de l’érepsine contenue dans le tissu.

Quoi; qu’il en soit, les travaux de Pawlow ont contribué beaucoup à changer nos idées sur le terme de la dégradation des molécules albuminoïdes sous l’influence des enzymes protéolytiques. Jusque-là, dans l’étude de la digestion protéique, on employait uniquement des préparations provenant d’extraits d’organes. Ces produits étaient forcément très peu actifs, leurs modes d’obtention mêmes apportant avec les diastases isolées quantité d’impuretés qui influaient non seulement sur la vitesse d’action, mais aussi sur le résultat final. Pawlow, en perfectionnant la technique de l’application de fistules aux animaux, a rendu l’emploi de celles-ci bien plus facile, ce qui a permis dans la suite de se procurer aisément des sucs gastrique et pancréatique purs et en quantités abondantes. Les substances actives obtenues par cette voie digèrent très rapidement l’albuminoïde et fournissent ainsi beaucoup

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plus vite des substances cristallines. L’expérience in vitro , faite alors avec les sucs naturels, laisse l’impression que la transformation des protéines dans le tube digestif conduit à une dégradation moléculaire très profonde et que le résultat de l’analyse du bol alimentaire, dont nous avons parlé précédemment, doit recevoir une toute autre interprétation : les substances, telles que les albumoses et les peptones, qu’on trouve dans le contenu intestinal, pourraient être envisagées comme des produits intermédiaires en voie de transformation, tandis que les produits ultimes de la digestion, les acides aminés, seraient absorbés très rapidement et régénérés en albuminoïde animal. D’ailleurs, on rencontre encore, dans les parties avancées de l’intestin, des amino-acides.

Cette nouvelle conception explique l’intérêt qu’on attache depuis quelque temps à l’étude des acides aminés et des autres produits de l’hydrolyse profonde des substances protéiques, tous corps dont la valeur nutritive soulève des problèmes intéressants, aux points de vue théorique et pratique. La synthèse des matières albuminoïdes, quoique enregistrée comme un fait définitivement acquis dans certains ouvrages récents de phj'siologie, est encore loin d’être réalisée. Les polypeptides, à poids moléculaires élevés, préparés artificiellement, tout en se laissant hydrolyser par certains catalyseurs biochimiques, ne sauraient être considérés comme des matières albuminoïdes : ils ont seulement une parenté plus ou moins éloignée avec certains des produits dérivant de la protéolyse. Et même, avec ces quelques débris d’une molécule si complexe, il ne semble pas plus possible d’en reconstituer une identique, que de refaire un vase brisé avec des fragments incomplets de celui-ci. La question, en réalité, se pose tout à fait différemment. Si vraiment l’organisme peut utiliser, comme point de départ de la synthèse des matières protéiques, un mélange de tous les aminoacides résultant du travail des ferments trypsique et érepsique, ou de celui des acides minéraux, une large voie se trouve ouverte qui aboutira alors à l’alimentation azotée artificielle, problème qui était toujours envisagé comme irréalisable.

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Travaux d’Effront. — Dès 1888, l’auteur eut l’occasion de déterminer la valeur alimentaire de divers produits azotés. A cette époque, le problème de l’emploi des mélasses pour la nutrition du bétail préoccupait à un haut degré le fabricant de sucre et l’agriculteur. L’opinion était alors très partagée, bien que la mélasse fût envisagée uniquement au point de vue de sa teneur en sucre et de ses sels de potasse. Au cours de ses recherches sur ce sujet, l’auteur fut conduit à établir la balance azotée chez des animaux ayant reçu, avec leur nourriture habituelle, des quantités assez fortes de mélasse. La question était la suivante : Quelle influence exerce ce produit sur l’alimentation azotée ? On pensait généralement que les sels étaient défavorables à l’utilisation des protéines des fourrages.

Or, la conclusion d’un très grand nombre d’analyses d’urine et d’excréments fut que cette hypothèse ne se confirmait nullement. En effet, les résultats, tout à fait inattendus, montraient que l’azote de la mélasse est également assimilé. Ges faits se trouvaient en contradiction complète avec les idées régnantes, à savoir que la substance protéique seule était considérée comme matière nutritive, les matières azotées de la mélasse, constituées presque uniquement par des acides aminés et des complexes abiurétiques, n’entrant pas à cette époque dans le cadre des substances alimentaires.

En vue d’éclaircir ce point, l’auteur poursuivit sur des chiens ses essais de nutrition azotée en employant les produits de l’hydrolyse profonde, faite avec des acides, de différentes matières protéiques, produits dont la composition est analogue à celle des substances azotées contenues dans les mélasses, et qui étaient d’ailleurs mélangés avec de la fécule, de façon à constituer un aliment comparable à la mélasse même. Dès l’année 1899, avec du sucre, de la fécule, de la graisse et des produits d’hydrolyse par l’acide, ne contenant plus d’albumose, on a pu maintenir pendant 18 jours un chien en équilibre azoté. A ces essais préliminaires on a attaché une très grande importance, tout en se plaçant exclusivement sur le terrain économique. Le prix de la viande étant en moyenne de 3 fr. 50 le

ALIMENTS AZOTÉS ARTIFICIELS

kilog., sa teneur en azote de 3.5 %, on voit que le kilogr. d’azote de viande revient à 100 francs. Or, l’azote de sang desséché se vend à raison de 2 francs le kilogr.; il en est de même pour celui des fourrages ; l’azote résiduaire des distilleries et des brasseries revient à 1 fr. 50 le kilogr. Si donc on parvenait à utiliser ces substances dans l’alimentation, on réaliserait une économie considérable, même en ne remplaçant que le tiers ou la moitié de la viande par des produits provenant de l'hydrolyse des résidus azotés d’origine animale ou végétale. Il y a plus : au point de vue de la nourriture concentrée, si utile pour les malades et les convalescents, les substances fortifiantes, telles que les peptones et les albumoses, qui sont recommandées par les médecins, tout en étant très discutables dans leurs effets, sont excessivement chères : leur azote revient à un prix beaucoup plus élevé que celui de la viande, et, par suite, elles ne sont pas abordables par toute une classe de la société. Au contraire, les extraits d’hydrolyse, d’une grande valeur nutritive et d’un prix modique, pourraient rendre de réels services.

Les premiers essais d’hydrolyse acide ont été faits avec des albumines de sang et d’œuf. L’albumine, dissoute dans de l’eau, est additionnée d’acide sulfurique à 50% de manière que le mélange contienne 350 à 400 grammes d’acide par litre. Le produit, devenu très pâteux, est laissé au bain-marie à 90-95° de 8 à 10 heures, cela jusqu’à ce qu’il ne renferme plus d’albumose et ne donne plus la réaction du biuret. Arrivé à ce point, on dilue le liquide avec de l’eau, on filtre, on traite par la chaux, on filtre à nouveau, on précipite les sulfates restants par le chlorure de baryum et l’on évapore dans le vide. Le produit obtenu a un goût astringent qui s’améliore considérablement par la conservation. Pour arriver à des produits plus parfaits au point de vue du goût, on a laissé passer un courant d’air dans le liquide, pendant son ébullition, avant d’évaporer dans le vide. Cette aération du moût filtré a rendu de très grands services, surtout pour les extraits de drêche,de foin, etc. Le produit obtenu avec l’albumine contenait de 9 à 11 % d’azote.

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En voici l’analyse :

Pour 100 d'azote Produit A Produit B

Azote précipitable par sulfate de zinc 0,26 0

» » par tannin 1,22 1,6

» » par réactif phosphotungstique. 38,01 23,0

Le produit A, d’après une analyse récente, faite par la méthode de Soerensen, contient, pour 100 d’azote total, 60,04 d’azote amine. Hydrolysé complètement avec l’acide chlorhydrique, il en fournit 75,5. Le produit A contient donc encore 20,6 % de polypeptides. Il est à remarquer aussi que A, qui précipite encore par le zinc, ne donne plus la réaction du biuret. Il appartient cependant au type des produits les moins hydrolysés. Mais sa composition diffère radicalement des produits commerciaux vendus sous le nom de peptones. Toutes celles-ci contiennent au moinsde30 à 40 % d’albumose et le précipité tungstique fournit abondamment la réaction du biuret. Dans le produit B, sur 100 d’azote on trouve seulement 23,0 d’azote tungstique. Ici, l’hydrolyse est poussée jusqu’à l’extrême. C’est ce type qui a servi dans les essais sur lesquels nous reviendrons plus loin.

Comme matières premières destinées à la préparation des extraits alimentaires, on peut aussi employer les drêcbes, le foin, le trèfle. Les drêches doivent être complètement déshuilées et ne renfermer, au maximum, que 6 % d’eau, afin de pouvoir être bien conservées. Le produit obtenu avec les drêches ou le foin a l’aspect d’un sirop épais, brun, d’une odeur prononcée rappelant l’extrait de viande. Avant d’attaquer les drêches par l’acide, il faut les débarrasser le plus possible du sucre et de l’amidon qu’elles renferment. On arrive à ce résultat par la fermentation lactique. Pour cela, on fait cuire, sous pression à 2 atmosphères, 1 partie de drêches et 2 parties d’eau. On laisse refroidir à 50°, on introduit dans la masse des morceaux de marbre destinés à saturer l’acide et susceptibles d’être enlevés facilement, et l’on ensemence avec un ferment lactique. La fermentation dure 2 ou 3 jours. On sépare ensuite le liquide du résidu insoluble. On presse celui-ci et on le

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mélange avec de l’acide sulfurique étendu, à raison de i volume de résidus pressés + 2 volumes d’acide + 2 volumes d’eau Le reste de l’opération est conduit comme plus haut. Au point de vue du goût du produit, il est à recommander de ne pas pousser l’évaporation jusqu’au bout en une seule opération, mais de s’arrêter lorsque le sirop marque 30°B. On lé laisse reposer, on le débarrasse des sels minéraux qui se déposent, on le soumet à une forte aération et, après, on termine la concentration.

Le travail du foin présente un intérêt tout particulier; l’azote de cette matière s’hydrolyse avec une facilité surprenante et l'albumose disparaît rapidement par l’action de l’acide à froid. L’attaque se fait de la façon suivante : Dans une cuve munie d’un agitateur à palettes on met 100 kilogrammes d’acide sulfurique concentré à 57-59° B.; puis on ajoute, par fractions de 10 kg., le foin finement coupé. On peut faire entrer facilement 50 kg. de foin dans 100 kg. d’acide, sans que la masse devienne encore épaisse. Arrivé à ce point, il y a intérêt à réchauffer le mélange pour le maintenir à 40°. Dès que le liquide est porté à cette température, on continue à introduire le foin jusqu’à ce que le mouvement des palettes soit rendu impossible. Avec un bon appareil on arrive à mettre de 250 à 300 kg. de foin dans 100 kg. d’acide. Le malaxage terminé, on abandonne le mélange pendant 12 heures. Ensuite, on dilue avec de l’eau, on envoie au filtre-presse, on sature l’acide par de la chaux et l’on finit comme précédemment. Par cette méthode, l’acide dissout jusqu’à 85 à 90% de la matière sèche contenue dans le fourrage. Il reste environ 10 % de résidus très peu riches en azote (1).

Les produits de l’hydrolyse profonde de l’albumine obtenus par la méthode précédente ont été expérimentés en 1899 à l’Hôpital Saint-Jean, à Bruxelles, d’un côté par le Professeur Stiénon, et de l'autre, par le Docteur Pechère. Voici les conclusions du Professeur Stiénon :

(1) O os produits, résultant de l’hydrolyse profonde des protéines par l’acide, ont conserré le nom dopeptones, bien qu’ils n’aient rien de commun avec les substances ainsi désignées dans le commerce.

« Les expériences ont porté sur quatre sujets : chez deux sujets, l’un de 3i, l’autre de 53 ans, on a dosé régulièrement l'urée émise en 24 heures; chez les deux autres, les dosages réguliers de l’urée n’ont pu être faits, mais on a recherché chaque jour s’il se produisait quelque trouble sous l’influence de la peptone administrée à la dose journalière de 30 et de 60 grammes. Il n’a été constaté aucun trouble, digestif ou autre, chez aucun des sujets en expérience ; la peptone a été prise facilement dans du bouillon et n’a provoqué aucune anomalie de l’appétit ou de la digestion ; les selles n’ont pas été influencées. Chez les deux sujets pour lesquels on a suivi les changements réguliers de l’élimination des résidus azotés de l’urine, il a été constaté :

1° Qu’une dose de 50 gr. de peptone, ajoutée au régime ordinaire pendant 5 jours, a augmenté le chiffre de l’élimination des principes azotés (de 7.52 gr. chez l’un et de 4.81 gr. chez l’autre).

2° Qu’une dose de 60 gr. de peptone, additionnée pendant 7 jours au régime, en même temps que la quantité de viande était diminuée de moitié environ, a produit une élimination de résidus azotés supérieure à celle d’un régime ordinaire sans peptone. Différences : chez le 1er sujet, 11.34 gr.; chez le 2e sujet, 7.48 gr.

3° Que le poids des sujets en expérience est resté fixe dans un cas et a augmenté dans l’autre.

Des expériences faites, il était donc permis de conclure que la peptone étudiée n’a aucune influence nocive sur l’économie; qu’en outre elle est convenablement absorbée et assimilée et peut, dans une certaine mesure, remplacer la viande du régime normal. j>

Voici, d’autre part, l’exposé des quelques recherches faites par le Docteur Pechère :

En premier lieu, on a soumis à l’observation trois sujets convalescents de fièvre typhoïde. Ayant établi d'abord la moyenne quotidienne d’élimination de principes azotés (urée) de l’urine, on a ajouté au régime une certaine quantité du produit expérimenté dilué dans du bouillon. On a alors comparé la moyenne de l’urée et recherché l’influence du régime ainsi modifié sur le poids du corps :

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I. — A. S., 22 ans, convalescent de fièvre typhoïde depuis quinze jours.

A. — 3 jours de régime ordinaire :

Moyenne quotidienne de l’urée 23,60 grammes

Poids du corps 48 kilogrammes

B. — Pendant les 7 jours suivants, addition quotidienne de 60 grammes de la peptone essayée au régime ordinaire :

Moyenne de l’urée 28,88 grammes

Poids à la fin des 7 jours 49,350 kilogrammes

Soit une augmentation moyenne de 5,28 gr. d’urée, et une augmentation de poids de 1.350 grammes.

C. — Pendant les 7 jours suivants, suppression de la peptone remplacée par 100 grammes de viande :

Moyenne de l’urée 23,25 grammes

Poids à la fin des 7 jours 50,165 kilogrammes

Il a donc été constaté une diminution de l’urée de 5,63 gr. sur la période correspondante et une augmentation de poids de 815 grammes seulement.

II. — J. V., 16 ans, convalescent de fièvre typhoïde depuis quinze jours.

A. — 3 jours de régime ordinaire :

Moyenne de l’urée 22,15 grammes

Poids du sujet 43,460 kilogrammes

B. — Pendant 7 jours, addition quotidienne de 60 grammes de peptone au régime ordinaire :

Moyenne de l’urée 26,96 grammes

Poids à la fin des 7 jours 45,200 kilogrammes

Soit une augmentation moyenne de 4,81 gr. d’urée et une augmentation de poids de 1,740 kgr.

C. — On supprime la peptone qu’on remplace par 100 grammes de viande quotidiennement :

Le 7* jour de ce régime le malade pèse 45,900 kgr. Il a donc gagné 700 grammes seulement.

Le dosage de l’urée fait pendant les 5 derniers jours donne une moyenne de 21,98 gr. par jour, soit une diminution moyenne de l’urée sur la période précédente, de 4,98 gr.

III. — J. B., 17 ans, convalescent de fièvre typhoïde depuis 15 jours. Poids du corps : 53,320 kgr.

A. — Pendant 7 jours, addition quotidienne de 60 grammes de peptone au régime ordinaire :

Poids du corps après 7 jours : 54,010 kgr. Ce qui fait une augmentation de 690 grammes, ou 98,50 gr. par jour.

B. — Suppression de la peptone pendant 2 jours. Poids du corps : 54,100 kgr. Augmentation : 90 grammes, soit 45 grammes par jour.

C. — Addition quotidienne à son régime de 20 grammes de peptone et de 100 grammes de viande, pendant 7 jours :

Poids du corps : 54,730 kgr., soit une augmentation de 630 grammes, ou 90 grammes par jour.

D. — On le remet de nouveau au régime ordinaire pendant 2 jours :

Poids : 54,815 kgr., soit une augmentation de 85 grammes, ou 42,50 gr.

par jour.

E. — On ajoute à son régime 60 grammes de peptone par jour, pendant 7 jours :

APPLICATIONS

Poids : 55,620 kgr., soit une augmentation de 805 grammes, ou 115 grammes par jour.

En résumé, l’administration de la peptone a dans les deux premiers cas amené une augmentation du taux de l’urée, et provoqué dans les trois cas un accroissement du poids. Ce dernier est constant dans la convalescence de la fièvre typhoïde; mais on remarquera, surtout par l’examen de la 3me observation, l’influence favorable de l’administration de la peptone.

IV. — Administration quotidienne de 10 à 30 grammes de peptone à un neurasthénique dont l’appétit était mauvais, pendant un mois : au bout du mois, augmentation du poids de 320 grammes.

V. — Administration quotidienne de 15 grammes environ de peptone à trois enfants bien portants âgés respectivement de 7 ans, 8 ans 1/2 et 9 ans 1/2, pendant un mois.

On n’a pu faire état des poids, mais on a pu constater que les enfants n’ont nullementété incommodés par l’ingestion presque journalière du produit.

VI. — Administration quotidienne de 10 grammes de peptone à trois enfants scrofuleux âgés respectivement de 2 ans, 2 ans 1/2 et 3 ans, pendant 20 jours.

Le poids a augmenté respectivement de 120 grammes, 185 grammes et 160 grammes pendant 20 jours, alors que pendant une période d’un mois sans administration de peptone, l’augmentation de poids a été de 80 grammes, 115 grammes et 95 grammes.

Le Docteur Pechère arrive aux conclusions suivantes : < Dans aucun des cas observés, l’administration de la peptone préparée par M. Effront n'a donné lieu à aucun inconvénient sur l’appétit ou la digestion. Les selles sont toujours restées normales. Le poids augmente davantage quand on ajoute de la peptone au régime ordinaire; il en est de même de l’urée dans l'urine. Ce produit, d’après ces constatations, n'a donc aucune influence nocive sur l’économie et représente un aliment de grande valeur. »

Les peptones qu’on obtient à l’aide du foin ou du trèfle sont également sans action nocive sur l’organisme. L’auteur a pris pendant plusieurs mois des doses journalières de 50 à 80 grammes et il s’en est bien trouvé. D’autre part, ces produits peuvent servir comme extrait alimentaire : il suffît d’en ajouter une faible quantité aux potages, aux sauces, etc., pour leur communiquer un goût de viande prononcé et très agréable.

Les résultats précédents étant très encourageants, l’auteur a cru pouvoir faire une application en grand de ses produits. Dès cette époque, des brevets ont été pris dans différents pays, notamment en Belgique, le 23 mai 1903, sous le n° 170510,

ALIMENTS AZOTÉS ARTIFICIELS

avec une addition (n° 173652), déposée le 13 novembre 1903. Malheureusement, l’opinion courante dans le monde scientifique et médical était alors très peu favorable à cet emploi, et, devant une sourde opposition, l’auteur abandonna complètement le problème. Cependant l’idée prédominante était bonne; et la meilleure preuve, c’est qu’elle a été reprise avec beaucoup de savoir-faire et d’énergie par Abderhalden et ses élèves, qui, assurément, n’avaient eu connaissance, ni des expériences faites à Bruxelles, ni des brevets déposés depuis 1903, puisqu’ils n’en parlent jamais dans leurs recherches. Du reste, les travaux de cette Ecole ont éclairci un certain nombre de points que les recherches de l’auteur n’avaient pas même pu soulever.

En effet, s’il était acquis, à cette date, que les produits de l’hydrolyse profonde peuvent servir à l’alimentation azotée de l’homme, cette constatation faisait pourtant naître toute une série de questions d’une grande importance. C’est ainsi qu’on peut se demander jusqu’où les substances albuminoïdes peuvent être hydrolysées sans perdre leurs propriétés alimentaires. Doit-on pousser la décomposition jusqu’à sa limite extrême, ou vaut-il mieux s’arrêter à certains polypeptides de structure relativement simples ? De plus, il y a lieu de savoir si les débris azotés conservent, chacun séparément, tous les éléments pour être reconstitués en substances albuminoïdes, ou si la présence de tout le mélange est nécessaire pour que l’organisme puisse de nouveau former une molécule protéique. Si tous les produits d’hydrolyse ne sont pas indispensables, quels sont ceux qui jouent un rôle principal, au point de vue de l’assimilation ? Enfin, peut-on employer indistinctement, pour ce travail, toutes les matières protéiques, ou faut-il donner la préférence à quelques-unes?

Les différentes matières albuminoïdes, tout en ayant une structure et une composition semblables, possèdent néanmoins une individualité propre, qui résulte d’une légère modification dans le mode de liaison des groupements aminés, soit de la série grasse, soit de la série aromatique. Ces différences spécifiques apparaissent surtout au cours de l’hydrolyse. Si l’on

APPLICATIONS

compare les analyses de la sérumalbumine et de la globuline, on voit que les quantités de produits obtenus ne sont évidemment pas identiques, mais que celles-ci restent du même ordre de grandeur. Il n’en est plus ainsi pour la gélatine et la gliadine. Pour cette dernière, parmi les corps de dislocation on observe qu’il y a un fort excès d’acide glutamique tandis que la lysine est absente. Quant aux produits fournis par la gélatine, ils renferment de la proline, de l’oxyproline, delà sérine, enfin de l’arginine et de la lysine; mais on ne trouve pas d’hystidine. En somme, la gélatine se distingue par l’absence de tyrosine et d’histidine; à part le glycocolle, qui se forme en grande quantité, les autres acides aminés sont rares.

Des différences que nous constatons dans les produits d’hydrolyse des divers albuminoïdes, peut-on tirer quelques conséquences pratiques au sujet de la valeur nutritive de ces mêmes protéines? En particulier, en ce qui concerne la gélatine, qui ne peut être envisagée comme un albuminoïde alimentaire proprement dit, doit-on chercher la cause de sa non-digestibilité dans l’excès du glycocolle formé, ou dans la quantité, relativement petite, des autres amino-acides, ou encore dans l’absence de tyrosine ou de toute autre combinaison, indispensable, plus tard, à la reconstitution, dans l’organisme, de matières albuminoïdes? Ces idées multiples, émises dès 1904 par Abderhalden, montrent toute l’étendue du champ ouvert à l’expérience et précisent le sens des nombreuses recherches qui ont été effectuées par lui et ses élèves dans ces dernières années.

Travaux d’Abderhalden sur rassimilation des matières azotées. — Les premiers essais, qui furent publiés, concernant la valeur nutritive des produits d’hydrolyse avancée des protéines, ont été entrepris en 1902 par Otto Lcewi. Les expériences portèrent sur un jeune chien nourri avec de l’amidon, du sucre et des produits abiurétiques provenant de la digestion pancréatique. L’équilibre azoté de l’animal put être maintenu pendant 25 jours, et à la fin de ce régime on constata même une légère augmentation de poids. Les résultats obtenus

ALIMENTS AZOTÉS ARTIFICIELS

ont conduit cet auteur à admettre que les albumines nutritives se trouvent complètement désagrégées dans l’intestin et que la synthèse des substances albuminoïdes dans l’organisme se fait avec les produits finaux de l’hydrolyse.

Les expériences de Lœwi ont été reprises en 1904 par Abderhalden, en collaboration avec Rona. Les essais furent faits avec des souris ; comme matières azotées, on employa les préparations suivantes : a) Caséine peptonisée avec de la pancréatine pendant 2 mois. Le produit contient encore 15 •/• environ de polypeptides et donne une légère réaction biurétique ; b) Caséine traitée 1 mois par la pepsine et 2 mois par la pancréatine. Elle contient environ 8 °/0 de polypeptides et ne fournit plus la réaction du biuret ; c) Caséine bouillie 10 heures avec l’acide sulfurique à 25 %. Ces produits azotés, débarrassés de l’ammoniaque, sont neutralisés, évaporés dans le vide, puis additionnés de sucre et de carbonate de soude. Un lot de souris fut alimenté avec de la caséine non digérée. Ce lot témoin vécut de 16 à 30 jours. Les souris nourries avec le produit (a) se sont comportées comme celles du lot témoin. Quant aux deux derniers lots, correspondant aux produits (b) et (c), ils moururent, l’un après 5 à 6 jours, l’autre après 5 à 9 jours. Ces essais semblaient donc montrer que les produits d’hydrolyse avancée, mais donnant encore une faible réaction du biuret, sont capables d’entretenir la vie chez les souris, tandis que les produits abiurétiques ont perdu toute propriété alimentaire. Une conclusion analogue découlait de résultats négatifs obtenus avec les produits de l’hydrolyse acide, à savoir que ce mode de travail détermine une désagrégation trop profonde pour donner encore des produits assimilables.

Ces premières expériences, en somme peu concluantes, suscitèrent toute une autre série d’essais qui se poursuivirent de 1904 à 1912. On reprit tout d’abord, en 1905, les expériences sur des chiens en employant comme nourriture azotée de la caséine hydrolysée, d’une part par la pancréatine, d’autre part par l’acide. L’hydrolyse par la pancréatine se faisait de la façon suivante : 1 kilogramme de caséine mise en suspension dans

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un litre d'eau est additionné de 50 grammes de pancréatine et d’un peu de toluol. Le liquide, rendu faiblement alcalin, est abandonné 2 mois et demi à 36° ; à ce moment il est devenu légèrement acide et ne donne plus la réaction du biuret. Il contient cependant encore 10 % de polypeptides. Après neutralisation on évapore dans le vide : le produit final titre 8.5 % d’azote. Pour les expériences, on mélangeait ce produit avec de la graisse exempte d’azote et de la fécule et l’on confectionnait une pâtée que le chien absorbait volontiers : celui-ci se comporta d’ailleurs normalement pendant toute la durée du régime ; on constata même, à la fin, une légère augmentation de son poids. Ce résultat confirmait donc ceux obtenus par Lœwi, d’après lesquels les acides aminés et les complexes azotés abiurétiques provenant de l’hydrolyse pancréatique, sont capables d’assurer la balance azotée d’un animal.

L’hydrolyse par l’acide a été faite ainsi : i kilogramme de caséine est bouilli pendant 12 heures avec 5 litres de S04H2 à 25 %. L’acide est alors précipité quantitativement par de la baryte; le liquide est filtré, neutralisé par de la soude et concentré dans le vide. Le résidu de l’évaporation dose 10 % d’azote. Ce produit, additionné de graisse et d’hydrates de carbone, est mal accepté par le chien, et les pesées de celui-ci ont montré que cette nourriture n’arrive pas à maintenir son équilibre azoté.

Abderhalden pense que les résultats négatifs peuvent être attribués à trois causes ; ou bien : 1° l’hydrolyse par l’acide est trop profonde et les produits obtenus ne sont plus assimilables ; 2° l’action de l’acide détermine la formation de substances étrangères nuisibles; 3° enfin, la racémisation partielle des produits obtenus est défavorable. Ces trois hypothèses ont été soumises à un examen très approfondi; comme il s’agissait avant tout de savoir si les produits d’hydrolyse profonde peuvent entretenir l’équilibre azoté, Abderhalden a attaché un soin tout particulier à l’étude des propriétés et à l’analyse des produits obtenus, afin d’être sûr d’opérer sur des aminoacides purs, exempts de polypeptides complexes.

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Les essais faits depuis 1907 sur la viande, la caséine, le lait, etc , hydrolysés par les enzymes ou les acides jusqu’à l’obtention exclusive d’acides aminés, ont conduit Abderhalden à des résultats très concluants. Voici une expérience type faite avec de la viande. La préparation diastasique employée était obtenue ainsi : la viande hachée est soumise pendant 6 semaines à l’action du suc gastrique de chien. Ensuite elle est rendue alcaline et traitée par du suc pancréatique et de la pancréatine. L’action trypsique dure 4 semaines. Après que la masse cesse de donner la réaction du biuret, on l’additionne d’un extrait intestinal, qju’on laisse agir encore 4 semaines. Pour se rendre compte du degré de l’hydrolyse, on traite la viande à expérimenter, par 3 volumes d’acide chlorhydrique concentré, pendant 8 heures à l’ébullition. Par la méthode de l’éthérification, il a été constaté que sur 100 de substances protéiques contenues dans la viande, il se forme 40,8 d’acides mono-aminés. La viande digérée par les enzymes a conduit à un chiffre presque correspondant, soit 41,05. D’ailleurs, les acides mono-aminés se trouvent dans la partie non précipitée par l’acide phosphotungstique; or, te précipité fourni par ce réactif, décomposé par la baryte et hydrolysé par les acides concentrés, ne donne pas des quantités appréciables d’acides mono-aminés, fait qui confirme l’absence de polypeptides dans le produit de la digestion.

L’hydrolyse acide de la viande était faite de la manière suivante : on laisse la viande bouillir 1 semaine avec de l’acide sulfurique à 10 %, puis on la maintient 2 heures et demie au bain-marie avec de l’acide sulfurique à 25 °/0. On élimine alors l’acide par la baryte, on filtre, on évapore à sec et l’on additionne le résidu d’un peu de tryptophane.

Les expériences avec la viande digérée furent faites sur un chien de 6 ans pesant 8,620 kg.

Le poids de celui-ci, maintenu au préalable 17 jours à jeun, était tombé à 7,120 kg. On commença d’abord, pendant une période de 10 jours, à donner à l’animal une ration faite de sucre de canne, de glucose, de graisse et de caséine digérée. La quantité quotidienne de caséine digérée était de 25 grammes ; cette dose fut ensuite portée à 33 grammes pendant les 5 jours suivants. Le chien, qui était, à la fin de son jeûne, totalement épuisé, reprit de la

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vigueur, se porta bien, mais son poids n’augmenta point : il resta de 700® grammes.

Dans uae deuxième période, qui dura 21 jours, la caséine fut remplacée par de la viande digérée par les enzymes, en quantités croissantes de 30 à 41 grammes. Le poids du chien augmenta graduellement, pour atteindre à la fin 8400 grammes.

Enfin, dans une troisième période de 5 jours, la viande est remplacée par du lait complètement hydrolysé par les enzymes, et le poids moyen reste de 8500 grammes.

Le fait que la viande digérée et le lait hydrolysé se montrent plus favorables que la caséine s’explique par la présence d’autres substances, salines, notamment, susceptibles de favoriser l’assimilation. Dans une autre série d’essais on arrive au même résultat quand on substitue intégralement des graisses aux hydrates de carbone. Mais dans toutes ces expériences, c’est toujours la viande digérée qui donne les meilleurs résultats; ceux obtenus avec la caséine digérée sont moins bons, et avec la caséine ou la viande bydrolysée par l’acide sulfurique, ils sont tout à fait mauvais. Cependant, en changeant la technique, en apportant plus de soin dans la fabrication des produits et dans le choix du mode de nutrition des animaux, on est arrivé à des résultats à peu près analogues, quelles que fussent les matières hydrolysées et les conditions même du traitement.

La conclusion indiscutable de ces essais est que les produits de l’hydrolyse profonde, les acides mono-aminés provenant de la dégradation des matières protéiques, peuvent maintenir l’animal en équilibre azoté. Néanmoins on peut toujours faire la même critique à tous ces résultats : c’est que, en dehors des acides aminés, l’hydrolyse fait apparaître un grand nombre de substances azotées inconnues, qui ne sont ni des polypeptides, ni des amino-acides, et qui, cependant, interviennent probablement dans l’assimilation et jouent peut-être un rôle important dans la synthèse des matières azotées de l’organisme. Pour répondre à cette objection, il fallait réussir à nourrir un animal en n’employant comme aliment azoté que des acides aminés purs, associés à des substances ternaires parfaitement déterminées. De multiples tentatives furent

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faites pour toucher à ce but. Les premiers essais n’obtinrent aucun succès ; mais, après de longs tâtonnements, on est arrivé à un mélange donnant des résultats assez satisfaisants. En voici la composition :

grammes

glycocolle renfermant .

. . 0,9335 gr. Az

(d) alanine

(1) sérine

(1) cystine

(d) valine

(1) leueine

(d) isoleucine

(1) acide aspartique

(d) acide glutamique

(1) phénylalanine

(1) tyrosine

(1) lysine (carbonate)

(d) arginine (carbonate)

(1) proline

(1) histidice

(1) tryptophane

Total : 100 grammes acides aminés renfermant .

. . 13,87 gr. Az.

(dosé directement : 14,25 gr.

En employant ce mélange de produits absolument purs,

additionnés de sucre, de graisse, etc.,

on a pu maintenir l’ani-

mal pendant un temps assez long en

équilibre azoté, quoique

cette nourriture

fût difficilement tolérée et

qu’elle produisît

des vomissements, de la diarrhée, etc.

Les meilleurs résultats furent obtenus lorsqu’on alterna les régimes alimentaires : en donnant à un chien dans une première période de la viande digérée ; puis, dans une deuxième période, de la caséine digérée ; dans une troisième, des acides aminés, etc., en variant le mode de nutrition, tout en employant toujours des produits d’hydrolyse, on a pu maintenir cet animal 74 jours dans un bon état de santé, et même observer une augmentation de poids considérable. Voici un tableau qui résume ces dernières expériences :

APPLICATIONS

Jours

Poids de l’animal

Nourriture

Teneur en azote

Azote total contenu dans

les excréta

Balance de l’azote

de la

nourriture

des urines

des fèces

Grammes

Mélange I. — » II. —