RECHERCHE DES SUCRES DANS LES TISSUS VÉGÉTAUX

Les sucres peuvent se rapporter à deux groupes généraux, les saccharoses et les glucoses. Les premiers se rencontrent accumulés dans certaines régions des végétaux, très-souvent nettement localisées (Betterave, Canne à sucre, Carotte); les seconds sont répandus dans presque toutes les parties de la plante lorsqu'elle est en voie de développement.

Les tissus que nous avons k déterminer sont ceux qui contieiment à la fois, en forte proportion, des saccharoses et des ijlucoses, ces derniers se trouvant ordinairement aussi en assez grande ahondance dans les tissus où les premiers s'emmagasinent.

Nous verrons qu'au point de vue physiologique, c'est surtout la distinction de ces deux genres qui nous intéressera. Les saccharoses ne sont pas directement assimilables; les glucoses sont directement assimilables. Aussi devrons-nous insister beaucoup plus sur la recherche des proportions relatives de ces deux sortes de sucres que sur la distinction spécifique des divers glucoses et des divers saccharoses.

LES NECTAIUES. 79

i° Saccharoses. — Les saccharoses ont tous pour forftiule:

Ceux qu'on renconlre dans les végétaux ont les propriétés communes suivantes :

Ils ne sont pas altérés par les alcalis à 100 degrés.

Ils ne réduisent pas le tarlrate cupro-potassique.

Sous l'aetioii des acides, ils se dédoublent en s'hydratant pour donner deux glucoses.

Le plus répandu est le saccharose proprement, dit ou sucre de Canne.

2" Glucoses. — Les glucoses ont tous pour formule :

Ils sont détruits par les alcalis à 100 degrés.

Ils réduisent le tartrate cupro-potassique.

Le plus répandu est le glucose ordinaire, ou sucre de raisin.

S 1". — Analyse d'un niél(uige de glucoses et de saccharoses.

Dans les mélanges sucrés provenant des tissus végétaux oi'i les sucres sont accumulés (nectar, extrait aqueux des tissus neclarifères), on trouve en généralun mélangedes deux genres de sucres précédents.

En ne nous préoccupant que des corps sucrés, corps qui font spécialement l'objet de celte étude, noua pouvons faire l'analyse d'un semblable mélange par un des procédés suivants, ou mieux par les trois successivement.

Dans la plupart des cas, le mélange se compose de saccharose proprement dit {sucre de Canne), de glucose ordinaire {sucre de raisin) et de lévulose.

1° Analyse par le tartrate cupro-polassiqm. — Ce procédé est celui dont j'ai fait le plus souvent usage.

On prend deux volumes égaux de la dissolution A et B. Le volume A est traité par le tartrate ; on dose la quantité des glucoses qu'il contient. Le volume B est interverti par un peu

80 «. ■•NNiBa.

d'acide sulfuriqiie ('!), neutralisé, et traité de nouveau par la liqueur de Fehiing. La différence des deux dosages, multipliée par '^, donne le poids du sucre de Canne. Le dosage de A donne le poids des glucoses.

Si la quantité de matièren'est pas extrêmement petite (2), on peut faire un dosage de ia manière suivante :

On verse dans un ballon iO'" de tartrate cupro-potassique, 50* d'eau distillée, 1" de soude concentrée. On porte à l'ébullition. On ajoute goutte à goutte la liqueur sucrée, qui par suite d'essais préalables est étendue de façon que 10" de cette liqueur décolore environ '\0" de tartrate.

Dans quelques cas où la matière sucrée était beaucoup trop peu abondante pour faire un dosage, ou loi-sque je ne voulais que constater la présence des deux genres de sucres, j'ai opéré en précipitant par la liqueur de Fehiing, jusqu'à ce que la coloration bleue persiste ; filtrant, décantant et refdtrant, puis en faisant agir un peu d'acide suUurique. Si après l'interversion on peut obtenir un nouveau précipité, c'est qu'il y a des saccharoses. Avec une certaine habitude, on peut même juger dans beaucoup de cas de la proportion approximative des deux sucres, par la comparaison des deux précipités obtenus.

La liqueur de Fehiing s'altère avec la plus grande facilité, si on ne la conserve pas à l'ombre et dans un endroit frais. En tout cas, il est indispensable, avant de faire une analyse quelconque parce procédé, de constater que laliqueur employée ne donne pas de précipité avec une dissolution de sucre candi blanc et pur.

2" Analyse par la lumière polarisée. — Le plan de polarisation de la lumière polarisée est inégalement dévié par les

(i) L'inlerTersion du sucre de Canne par les acides peut se représenter par la formule :

Siccliaroae. Eau.

(2) Lorsqu'il s'agissait d'analyser le nectar, ce liquide sucré était recueilli simplement au moyen d'une pipette sur un très-grand nombre de fleurs de ta même

différents sucres, et l'angle de déviation peut servir à cai-actériser les diverses espèces de saccharoses et de glucoses.

Le sucre de Canne a pour pouvoir rotaloire -\- 73° ,S

Le glucose + 57' ,6

Le SQcre interverti (mélange égal de glucose et de lévulose). — 25* Pourvu qu'on opère aux environs de 15° à 20» de température.

En déterminant le pouvoir rotaloire du mélange avant et après inversion, on peut en déduire par des équations les proportions des différents sucres.

J'ai opéré en général avec le saccharimètre de Jellet, à nicol coupé, avec la lumière du sodium.

Dans le cas où j'avais une quantité de matière très-peu considérable, je me servais d'un tube spécial de 2 millimètres de diamètre sur 200 millim. de longueur.

3" Véri^tion par le dosage total des sucres au moyen de la fermentation. — Dans le cas d'analyses complètes et détaillées, j'employais à la fois les deux procédés précédents. Comme vérification, je faisais fermenter le mélange par la levure de bière. Le volume d'acide carbonique dégagé m'indiquait le poids du sucre total, qui devait être égal à la somme des poids de glucoses et de saccharoses obtenus précédemment. Ce procédé permettait en outre d'isoler les matières non fermentescibles.

En général, on trouve que la quantité totale de sucres ainsi déterminée est un peu inférieure à la somme des saccharoses et des glucoses donnée par les procédés précédents. Cela tient à ce que, dans l'interversion, une partie de la dextrine ou des gommes qui se trouvent souvent comme produits accessoires dans les mélanges sucrés peut s'être transformée en glucoses.

Lorsque la différence, entre la somme des glucoses et saccharoses obtenus d'une part, et la somme totale de sucres d'autre part, est trop grande, ou lorsque les deux premiers procédés donnent des résultats mal concordants, il est bon de mettre directementenévidencelaprésencedu sucre deCanne.

Le procédé le meilleur et le plus simple a été indiqué par Payen.

83 et. ■•IWMIBK.

On évapore le tissu à sec, on reprend par l'alcool à 90 degrés , on ajoule un volume d'éther double ; on voit alors la saccharose apparaître cristallisée.

1 s. — Reconnallre les cellules sacchariféres.

On peut employer plusieurs procédés pour rechercher dans quelle région se trouve surtout l'accumulation des sucres, et en particulier des saccharoses.

; Si l'on opère sur des quantités assez considérables, on pourra prendre un poids égal de deux tissus à comparei', les piler dans deux volumes d'eau égaux, et en déduire par dosage la din'érence dans la quantité des sucres qu'ils peuvent contenir.

Ce procédé est long et il exige une assc^ grande quantité de matière. J'ai essayé de rechercher directement les tissus saccharifères sur les préparations microscopiques par l'un des deux procédés suivants :

-I' Par le tarlrate cupro-potmsique. — On met dans la préparation une goutte de liqueur de Fehling étendue ; on chaufle la préparation. On regarde au microscope dans quelles régions s'est formé le précipité jaune ou jaune rougeâtre. On intervertit ; on remet une goutte de liquide cupro-potassique, on rechauffe . On examine de nouveau le précipité (voy. fig. 4 et 5) . S'il est beaucoup plus abondantque dans le premier cas, c'est que l'accumulation de saccharose est notable. Il faut, bien entendu, qu'il y ait un excès de tartrate dans la première opération pour que tout le glucose ait été précipité.

Cette manière d'opérer est très-délicate, exige une grande habitude et de nombreuses précautions.

Si l'on fait bouillir le liquide sous la lamelle de façon à produire de violents mouvements, le précipité se distribue dans toute ta préparation ; on trouve alors une teinte jaune générale et l'on ne peut rien conclure.

Il faut en outre taire l'opération le plus vite possible, sans quoi l'eau dissolvant les sucres peu à peu, on aurait encore un précipité général. Enfin, il ne faut pas que la préparation soit

LES MECTAIRES. 88

très-mince, si l'on veut bien juger de l'intensité relative des teintes obtenues par la réaction.

Les meilleures conditions sont donc d'opérer vers 90 k 95 degrés, avec des coupes peu minces. Si le résultat se trouve trop masqué par la dissolution des sucres dans l'eau de la préparation, on opère en faisant chauffer les coupes dans un petit tube, puis en les reprenant avec une pince pour les examiner ensuite, une fois le précipité obtenu dans les cellules.

Sans prendre toutes ces précautions dans mes premiers essais, j'avais cm ce procédé de recherche impraticable. Il m'a ensuite donné de très-bons résultats dans beaucoup de cas ; car en comparant l'observation de ces précipités plus ou moins intenses avec les résultats fournis par le procédé de recherche précédent dans les cas très-nets, j'ai trouvé une concordance suffisante.

En somme, la teinte jaune produite par la liqueur de Fehling, l'augmentation de la teinte après interversion, nesont pas des preuves absolues de la présence des glucoses et des saccharoses (1) ; mais c'est un caractère important qui, joint à d'autres, peut servir à démontrer la présence des sucres dans les cellules. Si l'on a reconnu par un dosage la présence réelle des deux genres de sucres, ce procédé donne d'excellentes rndicalions sur la manière dont ils sont distribués dans les tissus.

2° Par l'alcool absolu. — Si le tissu est très-riche en saccharose, on peut mettre directement en évidence le sucre de Canne dans les cellules. Si l'on traite la préparation par l'alcool absolu, comme le sucre de Canne est insoluble dans ce liquide, il apparaît sous forme de cristaux étoiles dans les cellules saccharigènes.

Comme vérification, si l'on extrait la partie soluble du tissu, qu'on la traite par l'alcool à 90 degrés, puis par l'éther, comme je l'ai indiqué plus haut, on voit apparaître dans le liquide des

(l)[uisque certaines gommes peuvent précipiter le lartrate; ilenestde même de certaines Tariélés de dexlrine et de la deitrine ordinaire en présence des *cide«>

Si «. BONNUSm.

cristaux de même forme : c'est encore la saccharose mise directement en évidence.

g 3. — Béiuluis géaéraui.

Je signalerai plus loin, à l'occasion, dans tes difTérents cas examinés, les résultats particuliers relatifs à la situation des régionssftccharigènes. Je veux seulement indiquer dès à présent les résultats généraux.

En général, dans la fleur, on trouve une accumulation plus ou moins abondante de saccharoses accompagnées de glucoses, dans les tissus voisins de l'ovaire. On trouve souvent aussi des accumulations de sucres (saccharoses et glucoses) en des régions localisées des oi^anes appendiculaires (feuilles, stipules, bractées, etc.).

Lorsque, dans certaines circonstances, ces tissus à sucres émettent au dehors un liquide sucré (nectar), ce liquide contient des sucres des deux genres, saccharoses et glucoses.

Le plus souvent la saccharose est du sucre de Canne, rarement de la mélézitose (miellée du Larix) ou de la mannitose (plusieurs miellées, Fraxinus, Sambucus, Quercus).

Le plus souvent les glucoses sont le glucose ordinaire et la lévulose. Dans tous les cas observés, il y a plus de glucose ordinaire que de lévulose ; autrement dit, les glucoses sont le sucre interverti et un excès plus ou moins grand de sucre de raisin.

Nectar (1). — Nous venons de dire que, comme l'a le premier

(1) Ud grand nombre d'auteurs se soDt déjà occupés de l'analyse des neclan (voy. à ce sujet Kurr, loc. cit., p. 107), où se trouvent les indicalions bibliographiques relatives à Kôlreuler, Odheliua, Koffmann, Thonison, Afarggraff, Jâger, Hackensie, John, Fourcroy, Vauquelio, Base, etc. Hais les analyses de ces auteurs ne portent que sur quelques cas particuliers.

C'est Braconnot (Mémoires de la Soc. icient., Nancy, 1811 , p. 5T-6t) qui a le premier montré, par des analyses plus nombreuses, la généralité de la présenre du sucre de Canne en forte proportion dans les nectars.

Voyez aussi quelques analyses de HH. Erlenmeyer, Ueber die Fermente, etc. {Sitzungsber. der Bayer. Akad. der Wtss., t. Il, 1874) ; Wilson, Association tannique pour l'avancement des sciences, 1ST8.

montré Braconnot, le sucre de Canne existe en généra! en assez forte proportion dans le nectar.

Ce liquide sucré contient surtout : de l'eau, de la saccharose, du sucre interverti, du glucose ordinaire, et en moins grande quantité, comme produits accessoires qui peuvent manquer : de la dextrine, des gommes, de la mannite, quelques produits azotés ou phosphores très-peu abondants.

En général, c'est un liquide plus ou moins acide ; très-acide (CiceryLathyruspratensis), presque neutre (stipules de Vicia saliva).

La quantité d'eau contenue dans le nectar est très-variable chez les différentes espèces, très-variable aussi chez la môme espèce. Nous verrons plus loin qu'elle dépend des influences extérieures (voy. Partie physiologique) ; il suffira de dire qu'on peut trouver du nectar contenant 95 pour 100 d'eau {Friiillaria imperialis) et du nectar ne contenant presque pas trace d'eau {Fuchsiu, Mirabilis). Dans ce dernier cas, on voit quelquefois le dépôt de sucre cristalliser sur le tissu nectarifère, lorsqu'une chaleur forte et sèche s'est produite rapidement pendant l'émission du nectar (1 ) . En mettant de côté les temps chauds et secs, on peut dire que dans la plupart des cas, la proportion d'eau varie entre 60 et 85 pour 100.

La quantité totale de sucres varie évidemment aussi, d'après ce qui précède. En outre, elle change beaucoup par rapport aux autres substances que l'eau. La quantité de saccharose est trèsvariable dans les différentes espèces ; elle dépend aussi de l'âge qu'a le tissu nectarifère (voy. Partie /)Aysio/ojij!(e). En général, les nectars extra-floraux contiennent moins de saccharose que les nectars floraux. Ceux des Prunus avium, Cratœgus oxyacantha, en contiennent beaucoup moins que le nectar des stipules de Vicia. Le nectar de Calluna vulgarts contient relativement peu de saccharose. La saccharose est au contraire extrêmement abondante dans les nectars floraux de Mirabilis, Fuchsia, Helleborus niger.

(1)H. Oelpino cite aussiqiielques cas aiinlogues. Voy. Ulter. Oaerv., \qc. rii., B»U. enlomotog., I. VI, Florence, iSli.

86 C B«NNIBR;

Chez ces trois genres, ainsi que chez V Agave amertcana, le Potygonatum multi/lorum, j'ai pu isoler la saccharose par crïsr tallisations successives, et obtenir des dissolutions de sucre de Canne extrait du nectar, ne contenant plus trace de glucoses, ne donnant aucun précipité avec la liqueur de Fehling. Les neclai-s étaient évaporés h 35°; les cristaux repris à la pince, passés rapidement dans l'eau distillée, redissous, évaporés de nouveau, etc., jusqu'à séparation complète.

Par une simple évaporation, la saccharose cristallise seule en général ; le plus souvent le glucose ne cristallise pas dans ces conditions, la lévulose est incristallisable. Aussi les cristaux de sucre qu'on observe quelquefois sur les tissus nectarifères par les temps secs doivent-ils être des cristaux de sucre de Canne. L'examen microscopique des cristaux de sucre obtenus m'a souventdonné d'utiles renseignements (voy. fig. 124, 125, 126).

En général, pour les nectars tloraux, au moment où le liquide sucré est émis, il contient un peu plus de saccharoses que de glucoses.

Je citerai comme exemples quelques-unes des analyses qui diffèrent le plus entre elles :

Lonkera Periclymenum (au moment de l'anthése), jours secs.

Saccharose 12 I

Glucoses (lévulose et glucose) 9 > 100

Dextrine, gommes, matières minérales i

et pertes 3 /

Lava^dttla vera (après l'anthése), il la suite de jours pluvieux.

Saccharose 8

Glucoses 7,5

Résidu et pertes 4,5

Frititlaria impmaiis (au moment de l'anthése), temps humides.

Eau 95

Saccharose 1

Glucoses 1,5

Gommes, résidu, perles 2,5

tiES NECTAIRES. 87

Produits accessoires. — Quoique j'aie porté mon allentîon presque uniquement sur les matières sucrées, j'ai cherché à reconnaître dans quelques cas les autres produits qui peuvent être renfermés dans le nectar.

Pour reconnaître la dextrine (C**H*''0™), la partie de la substance qui avait résisté à la fermentation était soumise à l'action de l'acide sulfurique, qui transforme la dextrine en glucose. On dosait ensuite par le liquide cupro-polassique. Je n'ai pu me servir du pouvoir rotatoire de la dextrine, il est trop variable. En général, elle colore l'iode en pourpre. On peut aussi la séparer des glucoses par l'alcool à 95degrés ; elle se précipite tandis que le glucose reste dissous.

Si la mannite (C'*H"0'*) est assez abondante, on peutl'isoler partiellement en traitant successivement la substance non fermentée par l'alcool étendu, puis par l'alcool absolu ou par l'éther. On obtient une matière sans pouvoir rotatoire sensible, qui fond vers 160 degrés. On en trouve quelquefois en proportion très-notable (Acerplatanoides) . Les gommes sont assez difficiles à mettre en évidence. On peut souvent les reconnaître par le précipité caractéristique, soluble dans l'acide acétique, que donne le sulfate de sesquioxyde de fer (1). Lorequ'elles sont en assez grande quantité, elles rendent le nectar très-visqueux {Crat(Bgus, Amygdalits) (nectars extra-floraux) (2).

On trouvera, dans le mémoire de M. Behrens cité plus haut, d'importants renseignements et un grand nombre de détails intéressants sur les substances, autres que les sucres, qu'on rencontre dans le nectar ou dans les tissus nectarifères (3).

Analyses des miels. — On pourrait chercher à avoir des indications sur la composition du nectar par celle du miel qui en provient, si, comme on l'a souvent supposé, cette composition ne se modifiait pas dans la transformation du nectar en miel.

(i) Procédé indiqué par H. Raussin {Joum. de pkarm.).

(2) D'après M. Behrens, on peut reconnaitre les gommes par la teinture d'aniline (Flora, H oct. 1878).

(3) Voy. Behrens, Anatomische-physiot. Vnlen., etc: {Flora, 1879).

89 6. B4MINUBR.

Mais, en général, la saccharose, abondante dans le nectar, n'existe qu'en très-faible quantité dans le miel, ou même est complètement intervertie. Il n'en reste en proportion trèsnotable que dans les miels de montagne.

On trouve en outre dans le miel plusieurs glucoses complexes, et parfois une quantité de mannile supérieure à celle qu'on trouve dans les nectars mannitifères.

Cependant des miels récoltés en diverses saisons, au moment où une fleur en culture est dominante, offrent des caractères très-différents,qui rappellent les caractères des nectars que les Abeilles ont alors recueillis.

J'ai eu l'occasion d'examiner les miels spéci&nx deCentaurea Cyanus, Polygonum Fagopymm, Robinia Pseudacacia, miellée du Chêne, Centaurea 'Jacea, Tilia europœa, Calluna vulgaris, Onobrychis sativa {\).

Tous ces miels présentent des propriétés et une composition très-différentes, qui ont souvent un certain rapport avec celles des nectars de ces plantes ; le miel formé par les Abeilles avec la miellée du Chêne contient de la gomme et du tannin ; le miel de Bruyère ne renferme généralement pas de saccharose, celui du Robinia en a, etc. Mais, en somme, il n'est pas possible, par l'analyse de ces matières sucrées, de déduire des résultats certains relatifs au nectar; il faut recourir, comme nous l'avons fait, à l'analyse directe de la substance.

Recueil du nectar sur rAbeille. — Dans quelques cas où le nectar est trop peu abondant pour qu'on puisse en recueillir sur la plante une quantité suffisante, on peut en prendre dans le jabot des Abeilles, après s'être assuré qu'à ce moment elles visitent exclusivement cette espèce. J'ai pu ainsi reconnaître la composition qualitative du nectar sur des fleurs que certains auteurs prétendaient n'être pas nectarifères {Ulex, Genista, Anémone nemorosa).

(1) La plupart des échanlilloDS m'ont été donnés par H. P. Faivre, qui s'est appliqué à recueillir les différents miels récoltés par les Abeilles. Les autres ont été récoltés directement i Louye, au niomenl de la fleuraisoa du Sarrasin, de celle de la Bruyère, etc.