‹ Les ferments solubles (diastases-enzymes)Chapitre 13 sur 17 · RÉSULTATS · texte numérisé non relu

RÉSULTATS

Expé-

riences.

HCl par litre.

Salive

ajoutée.

Après 24 h.

Après 48 h.

Pas d’action.

Pas d’action.

id.

id.

Action faible.

Action faible.

Act. presque nulle Act. presq. nulle

Sacch. complète.

Sacch. complète

id.

id.

Dans l’essai (7) c, l’iode donne une coloration bleue, mais les grains d’amidon sont liquéfiés, comme d’ailleurs dans les essais 8 et (8)«. Dans les essais (8) b et (8) c, la saccharification est complète au bout de 24 heures ; la présence de l’acide chlorhydrique n’a donc pas empêché ici l’action de la diastase.

Ces résultats en apparence contradictoires s’expliquent facilement. La salive étant légèrement alcaline, plus on ajoute de salive, plus on neutralise d’acide chlorhydrique et, pour une certaine quan-

lité de salive, l’acide chlorhydrique peul être neutralisé complètement. Dans ces conditions l’acide n’a plus d’influence sur le processus fermentaire.

Dans des recherches récentes, Chilfenden et E. Smith (16) ont repris l’élude de cette question. Ils ont déterminé d’abord l’alcalinité de la salive, qu’ils ont trouvée, pour une moyenne de 15 échantillons, égale à 0,097 p. 0/0 (exprimée en NaO CO2). Ils ont constaté en même temps que la salive neutralisée, non seulement conserve ses propriétés, mais est même plus active que lorsqu’elle n’a pas ôté neutralisée. Ils ont en outre attiré l’attention sur le rôle que peut jouer, dans ces expériences délicates, la présence des matières protéiques de la salive.

Danilewski (17) avait montré que les acides s’unissent avec certaines matières protéiques pour lormer des composés acides au tournesol, mais ne donnant pas avec la tropéoline la réaction violette qui caractérise les acides libres. Chilfenden et Smith ont cherché quelle était, dans la salive, la proportion de ces matières protéiques. Ils ont trouvé, comme moyenne de huit, déterminations,

que 20 cent. c. de salive neutralisée au tournesol et filtrée, contenaient des matières protéiques capables de se combiner à 7 cent. c. 74 d’acide chlorhydrique à 0,1 p. 0/0. Ces chimistes ont comparé ensuite l’action diastasique : 1° de la salive normale ; 2° de la salive neutralisée au tournesol ; 3° de la salive dont les matières protéiques étaient saturées d’acide; 4° enfin de la salive renfermant de petites proportions d’acide chlorhydrique libre. Ils ont constaté que la deuxième est toujours plus énergique que la première, que la troisième est plus énergique que la seconde si la salive est diluée, et que la quatrième peut encore être plus énergique que la troisième si la salive est plus diluée, mais seulement pour des traces d’acide libre.

Quandla proportion d’acide libre atteint 0 gr. 03 p. 1000, l’action fermentaire de la diastase salivaire est arrêtée presque complètement.

Dans leur ensemble ces résultats concordent avec ceux que Kjeldahl a obtenus avec la diastase de l’orge germé, ainsi qu’avec ceux que j’ai moimême publiés pour la salive. Ils sont plus complexes que ne paraissait le faire prévoir l’expérience

LES FERMENTS SOLUDLES

de Richet et ils ont une grande portée relativement à la question de savoir si la salive agit ou non dans l’estomac. 11 est manifeste que sites liquides de l’estomac acquièrent une acidité correspondant à 0,03 p. 1000 d’acide chlorhydrique libre, la diastase ne pourra pas agir ; elle sera même détruite, comme je l’ai fait remarquer dans un chapitre précédent. Cependant, durant les premières phases de la digestion, alors qu’il n’y a pas encore d’acide libre, la saccharification commencée dans la bouche pourra se continuer dans l’estomac.

11 faut évidemment rapprocher de l’influence des acides, celle des sels acides, qui sont tous plus ou moins nuisibles à l’action de la diastase. C’est ainsi que dans les recherches de Kjeldahl, si l’on représente par 100 l’accroissement normal du sucre en l’absence de sels, cet accroissement devient après l’addition de

0 gr. 10 d’azotate de plomb p. 0/0 20

» de sulfate de zinc 20

» de sulfate de protoxyde de fer 20 » d’alun 2

Les bases alcalines arrêtent l’action de la dias-

lase (1). Duggan (18) a constaté que 0 gr. 02 pour 1000 d’hydrate de soude réduisent l’action de la diastase à 26 p. 0/0 de celle qu’elle exerce en milieu neutre. Les carbonates alcalins sont aussi des paralysants de la diastase ; l’influence nuisible du carbonate de soude peut être constatée à la dose de 0,50 p. 1000. 11 en est de même des sels à réaction alcaline. Les bicarbonates de soude et de potasse sont cependant inactifs (1).

Quant aux sels neutres, leur action est assez variable, comme on peut le voir par les quelques résultats suivants trouvés par Kjeldahl dans les conditions expérimentales que nous avons exposées précédemment. L'accroissement du sucre, comparé à l’accroissement normal, devient après l’addition de:

0 gr. 50 d’arséniate de soude 0/0 20 0/0

0 gr. S0 de NaCl 0/0 90 0/0

Liquide saturé de sulfate de chaux 88 0/0

Duclaux (9, p. 183) a trouvé de son côté que le chlorure de calcium à 1/100 diminue de moitié l’activité de la diastase et que le bichlorure de mercure à 1/1000 la rend très faible.

lvjeldahl a aussi éludié l’influence de quelques produits organiques. L’alcool à 93°, à la dose de 10 cent, cubes 0/0, réduirait de moitié l’accroissement du sucre. L’acide salicylique àO gr. 10 0/0 paralyserait complètement l’action de la diaslase. Enfin les alcaloïdes végétaux et en particulier la strychnine n’auraient pas d’influence marquée.

La presque totalité des sels et composés organiques dont il vient d’être question nuisent h l’action de la diastase. Il en est autrement, d’après les recherches d’Effront (19), du phosphate d’ammoniaque, du phosphate de chaux, de l’alun ammoniacal, de l’alun potassique, de l’acétate d’alumine, de l’asparagine et de quelques matières albuminoïdes qui, à faible dose, favorisent l’action du ferment.

L’action de ces différentes substances sur la fermentation diastasique a été déterminée de deux manières différentes.

\° La diastase a été mise en contact direct avec différentes doses de réactif, avant d’être ajoutée à l’empois d’amidon.

2° La diastase, non traitée préalablement, a été

INFLUENCE DES AGENTS CHIMIQUES ajoutée à de l’empois d’amidon qu’on additionnait de ces diverses substances.

Far ces deux méthodes on a obtenu les mêmes chiffres pour l’asparagine, le phosphate d’ammoniaque et l’acétate d’aluminium. Les résultats obtenus avec le phosphate de calcium et l’alun différaient suivant la méthode employée. Peut-être doit-

on chercher ici l’explication du désaccord qui existe sur ce point, en ce qui concerne 1 alun, enlie Kjeldahl et Eliront.

Quoi qu’il en soit, voici un tableau dans lequel se trouvent rassemblés les principaux résultats des recherches de ce dernier.

La solution de diastase n’était autre qu’une macération aqueuse de malt sec dans la proportion de 1 pour 40. L’empois d’amidon avait unejdensité de 1015. Au reste les mêmes expériences ont été répétées avec de la diastase préparée par la méthode de Lintner et ont donné les mêmes résultats.

1 cent, cube de la solution introduit dans 1 00 cent, c. d’empois a donné (température non indiquée) :

Mallose pour 100 d'amidon.

Sans addition ' 8,63

Avec 0,7 de phosphate d’ammoniaque (Po'II'-AzH4). 51,62

Avec 0,30 de phosphate de calcium (Cal^Pho4)'). * 0,25 d’alun ammoniacal

0,25 d’alun potassique. . . .

K i. ‘iO

0,25 d’acétate d’alumine. .

0,02 d’asparagine

AA

0,05 d’asparagine

On remarquera que, en général, les mêmes substances qui favorisent le développement des microorganismes favorisent également l’action des ferments solubles.

lnulase. — D’après Green (20), l’inulase, comme les ferments dont on a parlé jusqu’ici, est très sensible à de faibles doses d’acides ou d’alcalis qui, ajoutés aux liquides dans lesquels elle exerce son action, affaiblissent son activité. 0,2 p. 0/0 d’acide chlorhydrique ou 1 ,5 p. 0/0 de carbonate de soude suffisent pour la détruire.

La destruction est plus rapide à une température modérément élevée (40° C.) qu’à basse température (10 à 15° G.). Une trace d’acide chlorhydrique (pas plus de 0,005 p. 0/0) est plutôt favorable ; mais l’accroissement d’activité est si faible qu’on peut dire que ce ferment agit mieux en milieu neutre.

Êmulsine et myrosine. — Les chimistes qui ont étudié l’influence des composés chimiques sur l’action de ces deux ferments se sont contentés, poui la plupart, d’opérer à doses élevées et leurs conclusions, bien que présentées sous une forme générale, ne doivent être admises que pour les proportions dans lesquelles les expériences ont été faites. Encore ne peut-on dire, lorsqu’une substance est donnée comme n’ayant pas d action sur ces feiments, qu’elle n’a pas, par exemple, une influence retardatrice, caries observations auxquelles nous faisons allusion n’ont presque jamais été accompagnées d’essais quantitatifs.

D’après Bouchardat (21), les sels neutres de soude, de magnésie, de potasse, l’acide arsénieux, les bicarbonates de potasse et de soude n empêchent pas l’action de l’émulsine. L’arséniate de soude, l’émétique, les sulfates de fer, de zinc et de cuivre la ralentissent seulement. Les bases alcalines, l’alcool à 8 0/0, les acides énergiques la paralysent entièrement. Le borate de soude (Dumas), peut-être à cause de ses propriétés alcalines, arrête l’action de l’ êmulsine et de la myrosine, tandis que l’acide

snlicylique (22) ne paraît pas avoir d’influence sur l’activité de ces deux ferments.

Le chloral, même à la dose de 3 gr. 50 0/0, est tout à fait sans influence sur l’action de l’émulsine. Ce fait observé par Bougarel (3) est fort intéressant. Il tendrait à démontrer que l’émulsine n’est pas une matière albuminoïde analogue aux autres, si toutefois c’est une matière albuminoïde. Elle aurait du, semble-t-il, être modifiée par le chloral qui entre, ainsi que l’a montré Personne, si énergiquement en combinaison avec les albumines.

Pepsine. — Ce ferment soluble n’exerce son action qu en solution acide. L’acide chlorhydrique est, comme nous l’avons déjà dit, l’acide qui favorise leplus celte action lorsqu’on emploie les acides en proportions chimiquement équivalentes à 2 gr.,

3 p. 1,000 de HCl. Mais, pour chacun des acides, il existe une proportion pour laquelle l’effet produit est maximum. Dans la digestion de la fibrine, cette proportion est, d’après A. Petit, pour :

L’acide chlorhydrique évalué en (HCl), 3 p. 1.000.

Acide bromhydrique id. (HBr), 0 à 10 p. 1.000.

» sulfurique. . . id. (SO'H2), 5 à 10 p. 1.000.

Acidcorlhophosphoriqueévaluéen (PHO'H3). 5 à 10 p. 1.000.

» phospbor. vitreux Aucun effet de 5 à

GO p. 1.000.

» formique » acétique.

» oxalique.

» lactique.

» tartrique » citrique.

Aucun effet de 20 à 40 p. 1.000.

Dans ses recherches, Petit opérait avec 25 cent, cubes de liqueur acide, 5 gr. de fibrine et 0 gr. 05 de pepsine (durée de 1 essai .’ 12 heures. Température : 50°).

On remarquera ce fait curieux que l’acide pliosphorique vitreux s’est montré inactif. Peut-être y a-t-il là une relation avec la propriété que possède cet acide à faibles doses de coaguler l’albumine?

De ce que la présence d’un acide est nécessaire pour que la digestion pepsique se produise, il s’ensuit que, en présence de toute substance alcaline, l’action de la pepsine doit être nulle. 11 n’y a donc plus à considérer ici que les composés neutres ou acides.

On doit également à A. Petit des recherches assez étendues sur ce point. Ces recherches ont été faites dans les mêmes conditions que celles qui précèdent, mais toujours en présence de 3 p. 1 .000 de I1C1 (23).

Nous les résumons dans le tableau suivant. Les chiffres de la première colonne représentent les proportions de sels qui n’exercent aucune influence sur l’action de la pepsine ; ceux de la seconde représentent, pour quelques-uns de ces sels, les doses qui retardent l’action, et enfin ceux de la troisième représentent les doses qui arrêtent celte action.

Doses inactives p. iOOO

Doses qui retardent

Doses qui arrêtent

Chlorure de sodium. . .

Bromure de potassium.

Iodure de potassium. .

Sulfate de magnésie. .

Chlorhydrated'ammonia. 10 à 40

Sulfate de zinc

Sulfate de fer

Sulfate de cuivre. . . .

Trotochlorure de fer. .

Phosphate de soude. .

Bichlorure de mercure.

Emétique

Acétate de soude

Tartrate de potasse et de

soude

Tartrate de fer et de potas.

Les doses consignées clans le tableau procèdent n’ont de valeur réelle que pour les conditions dans

lesquelles les expériences ont été faites. Si, en particulier, on augmente la proportiQn de pepsine, il faut, pour retarder Faction de celle-ci, des doses plus élevées de sels.

Ces résultats concordent avec ceux que Wolberg a publiés sur ce sujet à la même époque que Petit, sauf en ce qui concerne le chlorure de sodium. D’après Wolberg, la présence de 5 p. 1.000 de NaCl activerait les effets de la pepsine (24).

En thèse générale, on peut dire que la plupart des sels neutres en solution étendue (jusqu’à 40 p.

1 .000) sont sans influence. Ils deviennent nuisibles à la réaction lorsqu’ils sont très concentrés. Il est en outre important de remarquer que l’effet de quelques-uns de ceux qui s’opposent à la digestion de la fibrine lient sans aucun doute à ce que l’acide chlorhydrique, en saturant leur base, met en liberté un acide moins énergique que lui.

A la suite de ces corps, A. Petit en a étudié d’autres très divers ; différents alcaloïdes, des huiles essentielles, l’éther, le chloroforme, la benzine, l’acide phénique. Les alcaloïdes et les huiles essentielles, employés à des doses relativement faibles, il est vrai, sont sans action surla digestion pepsique. Avec l’acide phénique, on retarde l’effet de la pepsine lorsqu’il y en a de 4 gr. à 10 gr. par litre. Enfin l’étlier, le chloroforme et la benzine paralysent la fermentation à la dose de 800 gouttes par litre, mais sont satisfaction à la dose de 200^goutles.

Trypsine. — Nous connaissons fort peu de chose relativement à l’influence des agents chimiques sur l’action de la trypsine. Comme nous le savons, ce ferment peut exercer son action en milieu alcalin, neutre ou très peu acide. La réaction qui lui convient le mieux est une réaction légèrement alcaline. On obtient un effet maximum lorsque le liquide renferme de 0,2 à 0,5 0/0 de carbonate de soude. Si- la proportion de ce sel augmente, l’activité du ferment diminue. Ainsi, pour une proportion de 4 0/0 de carbonate de soude, la quantité de fibrine digérée tombe à 21 centièmes.

De très faibles doses d’acide paraissent sans influence sur l’action delà trypsine. Des doses plus fortes la retardent ou l’arrêtent complètement. Toutefois, on n’est pas d’accord sur la valeur de ces dernières. Ainsi, tandis que cei tains physiolo rristes ont constaté que la digestion trypsique était arrêtée en présence de 0,5 p. 1.000 d’HCl (Kühne), d’autres l’ont vu se continuer en présence de 3 p. 1.000 du même acide (C. Ewald). On ne peut expliquer ces contradictions qu en admettant que, comme pour la diastase, 1 action nuisible de 1 acide chlorhydrique peut être empêchée parles matières protéiques présentes dans la liqueur. Ces malièies forment avec l’acide une combinaison qui ne s’oppose pas complètement à l’activité du ferment. Par conséquent, lorsque la trypsine est impure et mélangée à beaucoup de matières protéiques, lorsqu en outre on la fait agir sur une proportion considérable d’albuminoïdes, il faut une dose élevée d acide pour arrêter son action. Dans tous les cas, comme l’ont constaté Chiltenden et Cummins (25), dès qu’il y a de l’acide libre, le ferment est paralysé.

D’après les mêmes chimistes, l'action delà tryp-

sine sgi ait lavoi isée par la présence de la bile ainsi que par celle du laurocholate et du glychocolale de soude. Ces faits ont un certain intérêt au point de vue physiologique, étant donné que la digestion trypsique se fait dans l’intestin.

Papaïne, trypsines végétales. — Les faits publiés par divers observateurs relativement à l'influence des agents chimiques sur l’activité de la papaïne et des autres trypsines végétales ne sont pas toujours concordants. Ils laissent supposer, en tout cas, ou que les expériences ont été mal conçues, ou que ces ferments diffèrent entre eux et diffèrent en outre de la trypsine animale. Nous nous contenterons de résumer ici, sans insister, les principaux d’entre eux.

D’après Sidney Martin (26), la papaïne agit eu effet dans un liquide neutre ; mais son activité est beaucoup plus grande quand on l’additionne d’une petite quantité de carbonate de soude (environ 0,25 0/0). Une plus forte dose de sel alcalin est préjudiciable, de même qu’une faible proportion d’acide (0,05 d’acide chlorhydrique pour 100).

D’après Ilirschler (27) qui appelle la papaïne,

papayotme , les choses seraient tout autres , une légère acidité favorisant 1 action du ferment, et une faible alcalinité l’arrêtant complètement. La pioportion d’acide chlorhydrique la plus favorable serait 0,05 pour 100. Lorsque la proportion d’alcali dépasse 25 pour 1000, 1 action digestive est à peine sensible.

D’après Chitlenden (28), la puissance digestive du suc de l'ananas est plus grande en liqueur neutre. Ainsi, l’acidité du suc naturel équivaut à peu près à 0,5 p. 0/0 de HCl, or 1 activité d un tel suc est à celle d’un suc neutralisé exactement comme 3 est à 4. D’autre part, une alcalinité correspondant à 0,5 p. 0/0 de carbonate de soude affaiblit l’activité du ferment qui est complètement annihilée si cette alcalinité s’élève à 1 p. 0/0. Le ferment débarrassé des sels par précipitation du suc à l’aide de l’alcool, est encore plus sensible, puisqu’il est absolument inerte en présence de 0,1 0/0 d’acide chlorhydrique.

Présure. — L’influence des agents chimiques sur l’action de la présure a été fort bien étudiée par Duclaux (29).

Celle influence dépend en quelque sorte de l’ action que ces composés exercent par eux-mêmes sur le lait. Lorsqu’ils peuvent déterminer la coagulation du lait, ils aident à l’action de la présure. Ainsi l’acide acétique à la dose de 1 / 1 00, d’autres acides plus actifs tels que l’acide lactique et surtout les acides minéraux à des doses encore plus faibles coagulent le lait à la température ordinaire : tous ces acides ajoutés aux très petites proportions accélèrent la coagulation par la présure. L’acide borique, cependant, retarde celte coagulation; mais il est bon de remarquer que l’acide borique n’est pas un acide franc et qu’il agit comme une base sur certains papiers réactifs. Cette propriété de l’acide borique l’a fait employer par les industriels pour empêcher la coagulation du lait.

Avec les sels lieu très, il y a une distinction à établir. La plupart d’entre eux coagulent le lait à la température ordinaire lorsqu’ils sont à des doses suffisamment élevées. Mais quelques-uns, suivant leur nature ou leurs proportions, modifient la caséine. Dans ce dernier cas, le lait, avec présure et sel, se coagule moins vile qu’avec la présure seule.

Avec les sels qui ne modifient pas la caséine, ou qui ne sont pas en proportions suffisantes pour la modifier, la coagulation est plus rapide.

Les plus intéressants, parmi ces sels, sont les sels alcalino-lerreux, qui, ajoutés en quantité très minime, accélèrent notablement la coagulation par la présure. Avec 1 gr. de chlorure de calcium par litre, le lait se coagule deux fois plus vile. Les chlorures sont presque aussi actifs.

Par contre, Faction de la présure est très nettement contrariée par l’état d’alcalinité delà liqueur ; que celle alcalinité provienne de l’addition d’une base alcaline, ou d’un sel à réaction alcaline.

Enfin, on a vu ailleurs que les oxalates alcalins et, en général, les sels qui précipitent la chaux du lait, s’opposent à la coagulation de la caséine par la présure. Eu leur présence il y a bien formation de caséogène , mais celui-ci ne peut passer à l’état de caséum .

Ferments solubles pathogènes. — Nous connaissons encore fort peu de chose relativement à Faction des composés chimiques sur ces composés. Aux faits que nous avons déjà signalés à la page 48, nous ajouterons les suivants.

19 i LES FERMENTS SOLUBLES

D’après Roux et Yersin, (30) la toxine diplitéritique s’oxyde facilement à l’air, surtout si elle est en même temps exposée à la lumière solaire. Ces savants, ayant exposé à l’air et à la lumière une solution de toxine diphtéritique dont 1/8 de cent, cube suffisait pour tuer un cobaye, ont constaté qu’au bout de 5 heures, elle ne produisait plus qu’un œdème local sur ces animaux.

En présence d’un acide même faible, l’activité delà toxine diphtéritique est fortement amoindrie. Ainsi, en ajoutant de petites quantités d’acide lactique ou d’acide tartrique à une solution très toxique de cette toxine, on atténue son activité au point que 1 cent. c. du liquide injecté au cobaye ne produit plus d’action. Si, ensuite, on neutralise avec un alcali, on ne rend pas à la toxine son activité première. L’affaiblissement est d’autant plus marqué que le contact a été plus prolongé, comme si une partie de la toxine était détruite. Nous connaissons des faits analogues pour les ferments solubles ordinaires.

Les ferments protéo-hydrolyliques, trypsine et pepsine, détruisent la toxine diphtéritique.

Les agents oxydants, comme le permanganate de potasse, la détruisent également.

L’iode, sous forme de trichlorure (Behring) ou en solution dans l’iodure de potassium (Roux et Vaillard) (31), atténue la toxine diplitéri tique ainsi que la toxine tétanique et les animaux en supportent alors l’injection à doses mortelles. C’est sur cette propriété qu’est basée, à l’Institut Pasteur, la vaccination des chevaux contre la diphtérie, pour la production du sérum antidiphtérique.

Les faits que nous venons d’exposer dans ce chapitre paraissent tout d’abord très variés. On peut cependant en tirer quelques notions générales.

Ces faits nous montrent surtout que les fermentations déterminées par les ferments solubles sont extrêmement sensibles à la présence de la plupart des agents chimiques. 11 n’y a que les substances qui arrêtent le développement des microorganismes parce qu’ils s’opposent à la respiration du protoplasma, qui, d’une façon générale et à faible dose, sont sans influence sur le processus. Quant aux agents actifs, ils n’agis-

sent pas sur tous les ferments ou leur influence

est variable suivant le ferment considéré. Les acides arrêtent la digestion trypsique et sont nécessaires à la digestion pepsique ; celle-ci est empêchée par les alcalis qui paraissent accélérer la première. Le chlorure de calcium, aux plus petites doses, paralyse ou retarde l’action de la diaslase et de l’inverline ; il favorise au contraire celle de la présure. Nous avons encore là une preuve de la spécificité des ferments solubles.

BIBLIOGRAPHIE

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(29) Duclaux, Mémoire sur le lait [Ann. del'Inst. agronomique 1879-80, p. 43).

(30) Roux et Yersin, Contribution à l'élude de la diphtérie (Ann. de l’Inst. Pasteur, III, p. 281 ; 1890).

(31) Vaillard, Sur quelques points concernant l’immunité contre le tétanos (Ann. del’Inst. Pasteur, VI, 1892, p. 224).

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