PROPRI /-; T E S G E N E R A L E S

Nous avons vu qiio les diaslases se lixcMil sur (lillrrciiles substances.

Ainsi un morceau de fibrine mis dans une soliiliou tle suc gastrique s'imprègne de la substance active de telle façon que la diastase ne peut plus en être enlevée par le hnagc.

Si, après avoir retiré cette fibrine de l'infusion et l'avoir lavée pour cberclier à enlever toute trace de substance active, on la met dans de l'eau à une température convenable, on voit le morceau de fibrine se dissoudre. Il est évident que cette transformation de la matière protéique est due à ce que la substance active s'est fixée sur la fibrine comme une teinture.

Il n'est d'ailleurs pas nécessaire que la diastase puisse agir sur une substance pour qu'elle s'y fixe. Par exemple, si l'on met quelques morceaux de soie dans du suc gastrique, ils s'imprègnent de substance active, quoique la diastase n'agisse nullement sur la soie.

La plupart des diastases sont insensibles à l'action de certaines substances, telles que l'acide cyanhydrique et le chloroforme, qui paralysent l'activité vitale des cellules.

Si l'on met, par exemple, des levures en présence de chloroforme dans une solution de sucre de canne, on constate que ces levures restent stationnaires, qu'elles ne se reproduisent plus ; cependant, on voit le sucre de canne se transformer en sucre interverti. La diastase continue donc à être sécrétée par les cellules et à produire un travail chimique, tandis que le travail cellulaire proprement dit est paralysé par le chloroforme .

On a conclu de ces expériences que les enzymes ne sont sensibles, ni à l'action des antiseptiques, ni à celle des substances qui s'opposent au fonctionnement vital. Mais le fait n'est pas général. On connaît en effet aujourd'hui une série d'enzymes qui sont excessivement sensibles au chloroforme, à l'éther, au thymol, ainsi qu'à l'acide cyanhydrique.

En réalité, les diverses diastases diffèrent considérablement entre elles quant à leur nature et quant à leur sensibilité visà-vis des différents réactifs.

Les diastases du malt ainsi que les substances actives des levures transformant le sucre de canne en sucre interverti, ;sont des diastases très résistantes et bien moins sensibles que les cellules qui les élaborent.

Ces mêmes diastases se retrouvent parfois dans d'autres ■cellules vivantes plus résistantes parce qu'il existe entre les ■cellules, comme entre ces diastases, des différences considéirables de sensibilité aux réactifs.

Il y a donc des cas où les antiseptiques attaquent les substances actives avant d'agir sur les cellules elles-mêmes et ■d'autres cas où c'est le contraire qui se j^rocluit.

Les levures que nous venons de citer fournissent un exemple de la sensibilité relative des diastases aux antisepticpies. On sait en effet, aujourd'hui, que les levures de bière •contiennent, en plus de la diastase changeant le sucre de canne en sucre interverti, un second enzyme qui transforme le sucre interverti en alcool.

L'absence de fermentation en présence du chloroforme prouve déjà cjue, des deux diastases contenues dans la levure, l'uneest détruite par l'antiseptique tandis que l'autre lui résiste.

La plus ou moins grande sensibilité des diastases à l'action <les antiseptiques et à celle des substances paralysant l'activité vitale peut être utilisée pour éviter l'intervention des ferments pendant l'action diastasique.

Quand on étudie, par exemple, la saccharification de l'amidon ou la transformation des viandes par la diastase, on peut être souvent induit en erreur par l'intervention des ferments qui produisent le même effet que la diastase dont on étudie l'action. On met dans ce cas un peu d'antiseptique, quelques gouttes de chloroforme par exemple, dans le liquide c[ui est soumis à l'essai et l'on empêche l'intervention des ferments.

Seulement, pour certaines diastases plus sensibles que les autres, on doit recourir à d'autres moyens pour empêcher l'action des ferments figurés, parce que la diastase elle-même serait détruite par l'antiseptique. Cette réserve est surtout

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nécessaire lorsqu'on éUidic l'aclion d'enzymes encore inconnus ; dans ce cas un résullal négalii'peut provenir de la présence d'un antiseptique.

L'action de la cbaleui" sur les enzymes est une propriété extrêmement importante et qui, mieux que tout autre, peut servir à caractériser une action diastasique.

En général, et à un certain nombre d'exceptions près, les enzymes exercent lentement leur action à la température de o", souvent même, à cette température, l'efièt qu'ils produisent est complètement nul. Si l'on élève graduellement la tem- ])érature jusqu'à 4o°, on constate que la réaction devient plus intense ; de /io° à 5o" on remarque une augmentation d'intensité très considérable — c'est généralement à cette température que la diastase atteint son maximum d'activité, — au delà de 5o° l'activité diminue; à 80° un affaiblissement considérable se produit, et enfin, au delà de go° la diastase est définitivement détruite.

Les différentes diastases sont caractérisées par leur tempéture optima, c'est-à-dire par la température à laquelle elles donnent leur maximum d'action. Cette température optima varie assez considérablement d'une diastase à l'autre, et cette variation constitue une propriété qui permet de les distinguer entre elles.

Mais la propriété des enzymes la plus utile à leur étude c'est la facilité avec laquelle ils se détruisent de 90 à 100", en présence de l'eau.

Quelques diastases, lorsqu'elles sont à l'état complètement sec, peuvent supporter une température de 90° et même davantage; mais tous les enzymes, sans aucune exception, perdent leur activité quand on porte leur solution aqueuse au voisinage de 100°.

Cette propriété est utilisée pour distinguer l'action diastasique d'une action purement cliimique.

Lorsqu'on met une infusion de levure dans une solution de saccharose, on constate la transformation du saccharose

en sucre interverti. Mais il n'est pas pour cela permis de conclure qu'on est en présence d'un travail diastasique ; car la transformation pourrait être due, soit à l'acidité du moût, soit à tout autre agent chimique.

Pour pouvoir affirmer qu'il existe dans une levure une substance active, on doit pratiquer une double expérience. On doit faire agir sur des quantité égales de sucre également dilué, pendant le même laps de temps et à la même température : d'une part une certaine quantité d'infusion de levure et d'autre part une quantité égale de cette même infusion, préalablement chauffée à loo" pendant quelques minutes, puis refroidie.

Si l'on obtient le même résultat dans les deux essais on peut conclure que la transformation n'est pas due à une substance active contenue dans l'infusion que l'on étudie. Au contraire l'intervention d'une diastase devient évidente, si dans l'essai avec l'infusion, chauffée on n'obtient jaas d'inversion, tandis que par l'action de l'infusion non chauffée on constate une transformation.

La propriété des diastases d'être détruites à lOo'' les rapproche d'une façon frappante de la matière organisée vivante.

INous avons dit plus haut que, lorsqu'on met une diastase en solution en présence d'eau oxygénée, celle-ci est décomposée. Pour produire cette réaction, on se sert d'une solution alcoolique de résine de gaïac. On prend généralement 2 ou 3 centimètres cubes de teinture de gaïac ; on y verse quelques gouttes d'eau oxygénée et on y ajoute ensuite, goutte par goutte, le liquide dans lequel on suppose qu'il existe un enzyme. En présence d'une substance active le liquide rouge prend une coloration bleue très intense.

Cette coloration est due à la transformation des acides gaïaconiques en gaïacosonidc, substance colorante. La réaction par la teinture de gaïac est excessivement sensible : on peut la provoquer avec des quantités infmiment petites de substance active.

Il ne finit pas oublier que la leiulurc de gaïac perd avec le Icmps la propriété de donner une coloration, et qu'il est préférable de faire la teinture avant l'essai, en Irilurant de la poudre de résine de gaïac avec de l'alcool; du reste, l'emploi de ce réactif offre toujours certaines diiïicultés : il faut remarquer que la matière colorante formée est très peu stable, qu'elle est décomposée par la chaleur, ainsi que par dilïércnts réactifs chimiques. Il suffit d'une laible alcalinité ou même d'une faible acidité pour empêcher la coloration de se produire, et il s'ensuit qu'il est nécessaire de prendre quelques précautions quand on se sert de ce réactif. Il est bon de neutraliser d'abord exactement l'eau oxygénée qu'on emploie, car cette eau est généralement très acide ; il est utile aussi de doser le degré d'acidité ou d'alcalinité du liquide contenant la diaslase que l'on étudie, puis de le neutraliser lorsqu'il est franchement alcalin ou franchement acide.

La coloration produite par l'acide gaïaconique n'est pas détruite par l'acide acétique, et il est souvent avantageux, lorsqu'on travaille avec un liquide complètement neutre, d'acidifier le liquide à essayer avec une goutte d'acide acétique dilué.

La réaction de la teinture de gaïac rend de grands services dans la recherche des enzymes. Cependant ce réactif n'est pas d'une sûreté absolue, car la coloration observée dans un liquide peut être due à d'autres corps que les enzymes. De plus, si l'on n'obtient pas de réaction, il n'est pas permis de conclure que le liquide ne contient pas de substance active, car la coloration peut être empêchée par différentes substances qui peuvent coexister avec les enzymes dans le liquide analysé.

On connaît du reste des enzymes qui ne donnent pas de coloration avec le gaïac et, d'autre part, des diastases qui, après avoir été soumises à certaines influences, perdent cette propriété sans toutefois perdre leur activité.

Ainsi, à une température élevée, certains enzymes ne

donnent plus de coloration avec le gaïac, alors que la substance active n'est pas encore détruite. Pour d'autres diastases la propriété de colorer la teinture de gaïac disparaît par un contact prolongé avec l'eau oxygénée, contacl qui n'influe pas sur l'activité de la diastase. Cependant on ne connaît pas d'enzymes qui après avoir perdu leur activité par l'action des agents chimiques ou physiques donnent encore une coloration avec la teinture de gaïac.

Il s'ensuit que, pour utiliser la réaction du gaïac, il faut, comme lorsqu'il s'agit de la chaleur, faire de doubles essais avec de l'infusion fraîche, d'une part, et avec de l'infusion chauffée à ioo°, d'autre part. Quand l'infusion fraîche produit une coloration et que l'infusion après avoir été chauffée n'en produit plus, on peut admettre qu'on se trouve en présence d'une diastase.

En outre, la teinture de gaïac donne, avec toute une classe de diastases et sans eau oxygénée, une coloration bleue. Dans ce cas, le gaïac permet non seulement de conclure à la présence d'une diastase dans un liquide, mais donne encore une autre indication, la réaction du gaïac sans eau oxygénée n'étant possible qu'avec une diastase oxydante.

La teinture de gaïac peut aussi rendre de grands services quand on recherche les diastases dans les plantes.

Il arrive souvent que les diastases contenues dans les cellules végétales sont altérées ou détruites à la suite d'une macération dans l'eau, et cela, à cause de la dissolution des substances extractives des cellules, qui détruisent les substances actives. Dans ce cas on a intérêt à chercher la diastase, non pas dans la solution, mais dans les cellules même.

A cet effet, on fait des coupes très fines que l'on introduit, soit dans de la teinture de gaïac pure, soit dans une solution de gaïac additionnée d'eau oxygénée.

Les cellules contenant la substance active se colorent en bleu.

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Il est souvent fort dilïicilc d(> distinguer un ti.ivail diastasiquc d'un travail cellulaire proprement dit. Si l'on constate qu'un liquide quelconqne est capable de provoquer des changements chimiques dans certaines substances, on est porté à admettre, si le môme liquide, a]:)rcs ébullition, n'a |)lus le même pouvoir, qu'on est en présence d'un enzyme. Mais en réalité, rien ne prouve, dans ce cas, que l'action constatée soit bien un phénomène diastasique proprement dit, car certains ferments figurés peuvent l'avoir provoquée.

Pour déterminer exactement si l'on se trouve en présence de ferments figurés ou de ferments solubles on peut recourir, dans certains cas, à une fillration à l'aide d'un filtre poreux c|ui a le pouvoir de retenir les ferments. Si le liquide filtré est encore actif, on peut en conclure que les transformations constatées sont bien des phénomènes diastasiques. Mais le contraire ne prouve pas l'absence de diastase dans le liquide essayé, car tous les enzymes sont plus ou moins retenus jDar la substance poreuse du filtre, et certains d'entre eux ne la traversent pas du tout.

C'est dans la proportionnalité qui existe entre la quantité de diastase employée et la quantité de substance transformée par ces diastases, que l'on trouve une preuve certaine de l'existence d'une diastase.

La loi de proportionnalité n'est cependant pas une loi absolue. Avec une quantité infiniment petite d'enzyme on peut transformer une quantité très considérable de substance, à condition qu'on laisse l'action se prolonger pendant longtemps dans des conditions telles que l'enzyme ne soit pas détruit pur les agents physiques et chimiques du milieu.

Cependant, au début de l'action, surtout si l'on emploie une très petite quantité de substance active et une grande quantité de substance passive, on constate l'existence d'une ])roportionnalité entre les quantités d'enzyme employée et do substance transformée.

3o LES ENZYMES

C'est dans ces conditions seulement que la loi de proportionnalité peut être vérifiée.

Si l'on additionne, par exemple, loo centimètres cubes d'une solution de sucre à lo pour lOO d'une feible quantité de sucrase, par exemple, i centimètre cube d'une infusion de levure, et si l'on arrête l'action après une heure, on constate qu'une partie du sucre a été transformée. Si, dans un liquide identique, on ajoute, dans les mêmes conditions de dilution et de température, 1/2 centimètre cube de la même solution de sucrase, on constate que la quantité de sucre interverti est à peu près la moitié de la quantité transformée dans l'expérience précédente.

Si au lieu de diastase on emploie des ferments figurés capables d'effectuer la même transformation on n'observe jamais de proportionnalité entre la quantité employée et l'effet obtenu. Une quantité double de ferments figurés ne transforme pas deux fois plus de sucre. Il y a, évidemment, dans le second cas, une quantité plus grande de sucre interverti, mais cette quantité n'est pas double.

La proportionnalité entre les quantités de diastase employée et de substance transformée est d'une grande utilité, surtout lorsqu'on peut croire à la présence de ferments figurés dans un liquide actif.

Composition chimique des enzymes. — Maintenant que nous connaissons les moyens de reconnaître la présence de diastases dans un liquide, étudions de près la composition chimique des enzymes.

L'analyse élémentaire des enzymes donne des chiffres très peu concordants pour les différentes espèces connues, et parfois même, pour une même diastase, divers auteurs ont trouvé des résultats très différents. Ce fait peut provenir de ce que les matériaux soumis à l'analyse ne sont nullement des substances pures, mais des mélanges de différentes substances. Il se peut aussi que les enzymes diffèrent réellement