C. R Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (Paris

Deuts. med. Woch. . . Deutsche medizinische Wochenschrift.

Dingler’s Dingler’s polytechnisches Journal.

Hofm. Beitr Hofmeister’s Beitrâge zur chemischen Physiologie

und Pathologie.

Landw. Vers. Stat. . . Die landwirtschaftlichen Versuchs-Stationen.

Maly’s Bericlite . . . Maly’s Jahresberichte für Tierchemie.

Mon. Scient Moniteur Scientifique Quesneville.

Pfiiig. Arch Archiv für die gesamte Physiologie des Menschen

und die Tiere (Pflüger).

Proc. Roy. Soc. . . . Proceedings of the Royal Society (London).

Soc. Biol Comptes Rendus de la Société de Biologie.

Virch. Arch Virchow’s Archiv für Pathologie.

Zeits. f. Hyg. u. Infeht. Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten. Zeits. f. physiol. Chem. Hoppe-Seyler’s Zeitschrift für physiologische Chemie.

Les autres indications sont suffisamment explicites.

Introduction

Les transformations successives de la matière vivante, constamment en évolution durant la plus grande partie du cycle accompli dans la nature par les éléments qui la composent, offrent à l’investigation des chercheurs un champ illimité. Malheureusement, les réactions qui se passent dans l’organisme présentent une complexité considérable, résultant en majeure partie de la très grande diversité des espèces chimiques qu’on rencontre dans la cellule vivante. L’analyse des tissus organiques nous révèle, en effet, la présence, non seulement de quatre éléments constants : le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, unis en de multiples combinaisons, mais encore d’un certain nombre d’autres corps simples qui, pour n’exister souvent qu’à l’état de traces, n’en jouent pas moins un rôle important dans le fonctionnement de la cellule.

Jadis, devant la difficulté d’expliquer les phénomènes biologiques, on admettait que les êtres vivants possèdent une énergie vitale spéciale, et l’on attribuait uniquement à celle-ci la cause initiale de toutes les transformations observées dans l’organisme. L’effort des biologistes modernes est de dégager le plus possible la science de cette conception métaphysique pour la ramener à une notion plus positive, en montrant que la plupart des manifestations vitales sont régies par des lois d’ordre purement physique et chimique. La tâche est vaste et malaisée, et le moment n’est certes pas venu d’écrire un livre de physiologie uniquement basé sur des réactions physicochimiques. Mais la science progresse et le mystère qui enveloppe encore les manifestations vitales s’éclaircit à mesure ; de jour en jour on découvre le mécanisme de transformations qui jusque-là semblaient n’obéir qu’à des forces inconnues ; bref, le nombre des phénomènes qui ne peuvent s’expliquer que par l’activité vitale diminue sans cesse.

En particulier, si l’on envisage seulement les transformations relatives aux trois éléments principaux de l’organisme, à savoir : l’assimilation par la plante du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène, et leur condensation en hydrates de carbone, glucose, amidon, cellulose et autres, la genèse des matières grasses, etc.; puis la décomposition de ces produits de synthèse végétale en matériaux plus simples, et, finalement, leur retour aux formes minérales, l’eau et

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l’acide carbonique, on constate que nos connaissances représentent, malgré quelques points encore obscurs, un certain nombre de résultats définitivement acquis. Mais si l’on passe aux matières quaternaires, on est bien obligé de reconnaître que les notions certaines qu’on possède à leur endroit sont beaucoup moins étendues. Sans doute, dans ces dernières années, des travaux importants ont été laits : on connaît désormais, sinon exactement, du moins d’une façon très suffisante, la constitution de la matière albuminoïde, siège et support de la vie ; on sait que, par sa décomposition sous l’influence des agents de la digestion, elle donne naissance à toute une série de corps, dont on a réussi à établir la nature et qu’on peut môme doser assez approximativement ; enfin, on a montré que ces nombreux dérivés de la dégradation protéique, substances qu’on peut d’ailleurs obtenir par une voie purement chimique, sont susceptibles, réunis tous ensemble, d’être absorbés à leur tour par l’organisme et, par suite, capables de subvenir à l’alimentation azotée d’un animal.

Ce sont là des résultats sérieux et fort encourageants ; mais il reste encore beaucoup à faire. Pour un certain nombre de questions, on en est toujours réduit à émettre des hypothèses. En quoi la matière albuminoïde vivante diflère-t-elle de la matière albuminoïde morte? Suivant quel processus la substance azotée s’élabore-t-elle dans la plante ou dans l’organisme animal? En particulier, comment l’azote, puisé dans le grand réservoir atmosphérique par les bactéries symbiotiques de Hellriegel et Willfarth, ou assimilé sous forme de nitrates, d’ammoniaque ou d’humus, se transforme-t-il dans la plante en substance protéique, et comment l’albumine absorbée par l’animal se métamorphose-t-elle en chair musculaire? Enfin, par quel mécanisme l’albuminoïde s’adapte-t-il à la cellule qui l’abrite? On cherche encore la clef de l’énigme, ou, plutôt, on se voit contraint d’abandonner la solution de ces troublants problèmes aux influences occultes de l’activité vitale.

Ainsi, selon la logique des choses, c’est surtout dans la voie analytique que les progrès ont été marqués. Le chimisme qui préside à la digestion des différentes matières alimentaires, ainsi qu’à la solubilisation et à l’utilisation des réserves contenues dans la graine en germination ; le mécanisme suivant lequel s’opère la coagulation de divers liquides d’origine animale ou végétale; la façon dont s’effectue la transformation d’un certain nombre de substances de l’organisme, nous sont maintenant connus dans leurs grandes lignes. Nous savons que toutes ces réactions sont produites sous l’influence d’agents merveilleux, qui, par une admirable relation de cause à effet, sont précisément sécrétés par les cellules vivantes intéressées à ces transformations. Ces réactifs biochimiques ont pu être isolés et étudiés à part. On constate que tous, malgré leur spécificité, ont un certain nombre de caractères communs, résultant de leur sensibilité à la

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chaleur, ainsi qu’aux réactions de milieu. Mais leur propriété fondamentale est de produire, sous un poids très minime, une très grande quantité de travail, sans que toutefois leur propre matière disparaisse, par exemple en se combinant d’une façon définitive avec l’un des produits de la transformation.

Cette disproportion entre la cause et l’eflet, ainsi que cette inaltérabilité, qu’on retrouve chez toutes ces substances actives, justifient leur réunion en un groupe très bien caractérisé; à cette classe de corps, on a donné les noms divers de : ferments solubles, diastases, ou encore enzymes. Une étude plus approfondie montre que toutes ces substances présentent la plus grande analogie avec celles qu’en chimie minérale on a l’habitude d’appeler catalysantes. Il nous semble donc que le terme de catalyseurs biochimiques soit celui qui convienne le mieux pour désigner ces substances spéciales, qui, dans la vie cellulaire, jouent un rôle si prédominant.

Leur diversité est très grande. Les uns sont des produits en quelque sorte normaux de l’organisme. Procédant par voie de dédoublement ou d’oxydation, ils régissent les manifestations essentielles de la vie, à savoir les fonctions de nutrition et de respiration. Mais il y a plus : en ce qui concerne les catalyseurs de décomposition, on a pu observer dans quelques cas des réactions inverses — c’est-à-dire des réactions de synthèse — suffisamment nettes pour qu’il soit permis de généraliser la réversibilité de ces actions catalysantes et envisager la formation de principes immédiats et la reconstitution des tissus vivants comme également le résultat de phénomènes de catalyse. A côté de ces catalyseurs, il en est d’autres qui représentent plutôt des produits de défense de l’organisme, et dont la proportion dans celui-ci augmente sous l’influence de causes diverses : maladies, introduction de substances étrangères, etc. : ce sont les anticorps et les substances immunisantes.

Les uns et les autres, autant que la chimie permet encore de le dire, ont des compositions voisines de celles des matières albuminoïdes. Mais ils sont toujours accompagnés de matières minérales, et la présence de celles-ci a été reconnue dans certains cas d’une utilité, voire même d’une nécessité telle — comme, par exemple, le manganèse dans les procès d’oxydation ou le calcium dans la coagulation du sang —, qu’on arrive à se demander si leur rôle, dans les manifestations vitales en général, n’est pas encore plus grand qu’on l’a supposé jusqu’ici. La présence constante du fer dans l’hémoglobine, du magnésium dans la chlorophylle, de l’iode dans les thyroïdes, est peut-être l’indice d’actions catalysantes inconnues, qui expliqueraient alors l’importance physiologique de ces substances, l’une au point de vue de la respiration, l’autre au point de vue de l’assimilation carbonique, la troisième enfin au point de vue du fonctionnement normal de l’organisme.

INTRODUCTION

On le voit, un ouvrage complet sur les catalyseurs biochimiques devrait être un véritable traité de chimie biologique et de physiologie. L’auteur a limité sa tâche à un cadre moins vaste : il ne s’occupera exclusivement que des catalyseurs des matières azotées. Les chimistes trouveront dans ce livre des données sur tous les enzymes protéolytiques : l’action de la présure sur le lait, l’action de la pepsine et des différentes trypsines, érepsines et amidases, d’origine végétale ou animale, sur la matière albuminoïde, et l’étude des produits qui en résultent, ont été soigneusement décrites. La plupart des faits cités ont été vérifiés à nouveau par nous, et beaucoup de données numériques résultent d’expériences spécialement conduites à notre laboratoire. Nous avons également contrôlé les méthodes d’analyse que nous indiquons en vue de mesurer l’activité de ces divers enzymes. L’étude de la coagulation du sang a fait l’objet d’un chapitro particulièrement important : il bénéficie des acquisitions récentes de la science, de très nombreux travaux ayant été publiés, dans ces dernières années, sur la question. Enfin, nous avons décrit les différentes antidiastases connues, antiprésure, antipepsine, etc., et nous avons montré que la formation de toutes ces substances résulte d’un même principe, celui de défense vitale, principe sur lequel reposent d’ailleurs tous les phénomènes d’immunisation.

Les chimistes, en dehors de ces renseignements d’ordre général, trouveront aussi l’exposé de certaines applications des réactions diastasiques à l’industrie. On sait que celle-ci commence déjà à percevoir la place importante que prendront, dans un avenir prochain, les catalyseurs biochimiques. Nous avons donc passé rapidement en revue les diverses branches de l’industrie où interviennent les ferments protéolytiques. La panification et la conservation des farines, la fabrication des levures pressées et celle des matières nutritives pour les levures et autres infiniment petits, la brasserie, la fromagerie, la tannerie, l’industrie de récupération des sous-produits de distillerie, etc., nous ont fourni l’occasion de montrer le rôle plus ou moins important que jouent les diastases des matières azotées.

A un autre point de vue, nous pensons que notre ouvrage pourra être consulté avec intérêt par les médecins qui voudront approfondir le phénomène de la digestion, ainsi que le mécanisme des sécrétions gastrique et pancréatique. Us verront, en particulier, comment on peut appliquer les méthodes actuelles d’analyse des produits de protéolyse pour suivre la marche d’une digestion et faire d’une façon efficace l’exploration de l’estomac. Ils trouveront, d’autre part, divers renseignements sur les applications pharmaceutiques de la pepsine et de la trypsine, ainsi que sur les produits commerciaux qui en dérivent. Enfin, le chapitre sur la valeur nutritive des dérivés d’hydrolyse profonde des matières azotées, contient quelques données numériques dignes d’être prises en considération.

Préliminaires.