MATIÈRES ALBUMINOÏDES DU LAIT DE VACHET

La caséine. — L’ordre logique voulait que l’étude des matière» albuminoïdes du blanc d’œuf fût suivie de celle des matières albuminoïdes du jaune de l’œuf. Mais la solution du problème de la pluralité spécifique impose l’obligation d’étudier d abord la caséine : la connaissance des matières animales du jaune y gagnera en facilité comme en clarté.

La caséine était d’abord nommée caséum. C’est dans le Mémoire de MM. Dumas et Cahours que le changement très rationnel de dénomination a été opéré.

Le lait de vache» quoi qu’en ait dit M. Lieberkühn, contient, outre la caséine , encore d’autres substances albuminoïdes. C est en cherchant un procédé de préparation de la caseine qui la fournisse très pure» que j’ai découvert dans le lait deux autres matières albuminoïdes. A cet égard, le doute n’est plus permis. En effet, M. Dumas, en présentant à l’Académie une Note sur ce sujet, s’est exprimé dans les termes suivants : «Dans quelques recherches sur le lait de vache, dont je me suis occupé cette année, j’ai constaté comme M. Béchamp, mais par d’autres moyens, la présence dans le lait de trois matières albuminoïdes distinctes , le caséum, toutefois, demeurant très prépondérant par sa quantité relative W. »

Préparation de la caséine. — Les auteurs, en général, prescrivent de porter le lait à l’ébullition pour le coaguler par l’acide que

f11 Comptes rendus, t. LXXVII, p. i529 (1873).

l’on a choisi, le sulfurique ou l’acétique. Pour des motifs dont il sera parlé plus loin, il ne faut pas chauffer le lait au delà de 5o à 55 degrés. Il serait trop long et inutile de décrire les procédés que l’on a proposés pour l’extraction et Ja purification de la caséine. Voici le procédé auquel je me suis arrêté : c’est celui qui a fourni la matière dont il est question dans tout le cours de ce mémoire.

Le lait absolument frais, par suite non écrémé, est étendu d’environ son volume d’eau et chauffé, au bain-marie non bouillant, doucement jusqu’à 5o degrés; il faut éviter d’atteindre 6o° cent. On y verse alors un petit excès d’acide acétique étendu, de façon que la liqueur devienne franchement acide. Le eoagulum est aussitôt séparé, mis sur une toile et là, malaxé avec de l’eau un peu acidulée d’acide acétique (il peut arriver, si l’on n’a pas ajouté assez d’acide acétique, que le eoagulum de caséine se redissolve, ou du moins se divise tellement que le lavage en devient

impossible), et lavé à plusieurs reprises avec de l’eau distillée, en exprimant chaque fois la masse. Celle-ci, après ces lavages soignés, bien exprimée, est broyée dans un mortier, pour la bien diviser, et traitée par un mélange de 1 p. o/o d’alcool et 5 à 6 d’éther. On jette sur un filtre et lave encore avec l’éther. La matière ainsi débarrassée de corps gras, du moins en grande partie, est délayée dans beaucoup d’eau (2 litres pour 100 grammes), et additionnée d’un peu d’ammoniaque; il en faut vraiment bien peu; on évite que la liqueur devienne alcaline; la caséine se dissout peu à peu; la solution n’est pas limpide; elle est filtrée sur un filtre mouillé, qui retient un peu de corps gras. La nouvelle solution est encore précipitée, à froid, par l’acide acétique, de façon à rendre la liqueur franchement acide; le précipité de caséine, très blanc, est lavé à grande éau sur un linge, bien exprimé et traité encore une fois par l’éther. Le produit est alors redissous dans l’eau à peine ammoniacale, et la solution filtrée reprécipitée par l’acide acétique. La matière encore bien lavée, exprimée, reprise par 1 alcool et l’éther, est d’une blancheur éclatante; et si la caséine, encore imprégnée d’éther, est rapidement séchee dans le vide sur 1 acide

100 M. A. BÉCHAMP.

sulfurique, elle apparaît d’une blancheur parfaite, très divisée et très légère W. Ainsi obtenue, elle laisse moins de 2/1 000e de

cendres. . /

Au lieu d’ammoniaque, on peut employer le carbonate de cette base comme dissolvant. On peut aussi employer le carbonate de soude; il faut à peine 2 grammes de ce sel dans 2 litres deau, pour dissoudre 200 grammes de caséine; mais on conçoit que l’ammoniaque vaille mieux.

J’ai obtenu par ce moyen, dans plusieurs expériences,. 35 gr. de caséine très pure par litre de lait absolument frais.

Je parlerai plus loin des eaux mères des reprécipitations de la

caséine. ? ,

J’ai aussi préparé la caséine en acidulant le lait par 1 acide acetique et le laissant se cailler à froid; ou bien je l’ai laissé se cailler spontanément. La caséine extraite dans ces expériences était absolument identique à celle que l’on obtient à 5©0, ou 55° centigrades.

J’étudierai, à l’occasion du mémoire sur la digestion, la caséine préparée par la présure; je n’ai pas voulu, pour les études présentes, introduire dans la préparation rien qui pût être soupçonné y avoir laissé quelque chose d’organique. Mais j’ai eu 1 occasion d’étudier le lait coagulé dans l’estomac d’agneau.

Du pouvoir rotatoire moléculaire de la caséine. — J’ai pris le pouvoir rotatoire de la caséine dans les dissolvants les plus divers, en simplifiant ou compliquant les conditions. Cela était nécessaire pour faire évanouir le fantôme de l’influence des petites quantités, qui servait à expliquer les différences de propriété dans les matières albuminoïdes. J’ai opéré sur des échantillons obtenus dans un grand nombre de préparations. J exposerai les expériences avec détail, pour que l’on puisse juger en connaissance de cause. Les dissolvants employés ont été :

(1) Si la dessiccation se fait à l’air, la caséine prend l'aspect Corné de l’albumine.

L’acide acétique et l’acide chlorhydrique ;

La soude et la potasse;

Le carbonate de soude;

L’ammoniaque et son carbonate;

La chaux et la baryte;

Le phosphate et le pyrophosphate de soude ;

Le borax.

La détermination exige quelques précautions qui se rapportent à la caséine. Celle-ci,, séchée dans le vide, retient de l’eau, qu’elle ne perd que par une dessiccation prolongée à 1 do ou 1 4« degrés. Mais il arrive qu’à i4o degrés, elle peut cesser d’être soluble dans l’acide acétique et dans les solutions alcalines étendues; non seulement elle peut cesser d’être soluble , mais s altérer. Il suit de là qu’il faut consacrer une partie de la caséine , dont on veut prendre le pouvoir rotatoire, à déterminer l’eau quelle retient et ensuite les cendres quelle peut laisser. Je donnerai une fois pour toutes un exemple détaillé..

Du pouvoir rotatoire dans l’acide acétique. — La caseine se dissout aisément et à froid dans l’acide acétique a 3 ou 4 équivalents d’eau ou plus étendu. On ne peut comparer le phénomène de cette dissolution qu’à celui de la gomme dans 1 eau. La caséine ne se gonfle pas, ne forme pas de gelée comme l’albumine; elle devient hyaline et disparaît peu à peu sans résidu.

La première détermination que j’ai faite l’a été sur une solution acétique quelconque. Par l’évaporation d’un volume donné de la solution et dessiccation à uo° ou i20° du résidu, on a connu, après incinération et soustraction des cendres, le poids de la matière active :

aj=3°,72\, Z=2 , v = 5CC, p = o&r, 1 1 6, cendres oSr,oo5, [a]j=

C’est ce nombre qui a été publié dans la Note des Comptes ren-

]02 M. A. BÉCHAMP.

dus W. Mais c’est là le pouvoir rotatoire d’une combinaison acétique. J’ignorais alors que la caséine pouvait fixer plus de 3o p. o/o de son poids d’acide acétique, que la dessiccation et une température élevée sont loin d’expulser en totalité. En outre, la matière contenait encore beaucoup de matières minérales : 4,3 p. o/o. Cela néanmoins suffisait pour affirmer la non-identité substantielle de la caséine et de l’albumine.

a. ]Sr,3 de caséine sont mis à sécher à i4o°, jusqu’à pesée constante ; pesé et incinéré :

Poids à îào degrés . 1^,116

Cendres . . . • 0 >°o5

cendres o,448 p- 0/0.

iSr,3 de la même masse, pesés au même instant, sont dissous dans l’acide acétique à 3 ou 4 équivalents d’eau. La solution est complète ; il a fallu filtrer. Trouvé :

aj=7°, 1^, / = 2 , r = 3 1 cc, p= i8’r,i 1 1, cendres o&r,oo5, [a]j = 99°,o6’'Y

b. Pour connaître l’influence prolongée de la chaleur sur le pouvoir rotatoire de la caséine, la même matière a été chauffée pendant sept heures à ioo°; elle reste intégralement soluble dans l’acide acétique. La quantité de matière à i4o° est de 1^,55, contenant o&r,oo6 de cendres. Trouvé :

.aj= 7°,7''sy, 1=2, r = 4occ, p= i&r,544, cendres o?r,oo6, [a]j = 99°>74\

c. Pour connaître si la masse d’acide a quelque influence sur

Comptes rendus, t. LXXVII, p. 1629.

la grandeur du pouvoir rotatoire, la solution précédente a été étendue d’eau de façon à doubler le volume; pris la rotation de la nouvelle liqueur. Trouvé :

ai=4°,o7\, l— 2 , v=-8occ, p — rf?, 54 4, [a]j=io5°,4\

La caséine d’une autre opération est dissoute dans 1 acide acétique à 3 ou 4 équivalents d’eau, à chaud, et la solution étendue d’eau. Trouvé :

«T 4°,22\, 1=2, v = 3o“ p= 0^,605, cendres oSr,oo5, [a]j= 1 o40,6"\

Comme contrôle, 10“ de la solution sont évaporés, et le résidu traité 7 fois par l’eau, évaporé et séché à i4o°. Trouvé :

aj = 4°,2 2\,/=2,i;-10“,

p=^ 0sr,2o3, cendres o&r,oo2, [a]j= io3°,9\

On peut juger par là de l’écart dans la détermination indirecte de la valeur de p et du pouvoir rotatoire.

d. La caséine a été traitée par un mélange d’acide cristallisable et d’acide à 3 ou 4 équivalents d’eau, à volumes égaux. A froid la caséine forme comme une gelée; celle-ci se liquéfie en chauffant et on peut aisément filtrer. Trouvé, après destruction du composé acétique, etc. :

a7=*3°,33’\, 1—2, v— 1 occ, p = 0sr, 177, cendres 0^,001, [&]/=^U:4°\

Le pouvoir rotatoire de la caséine dans l’acide acétique comme dissolvant est plus petit dans l’acide le plus concentré.

Da pouvoir rotatoire dans l'acide çhlorhydriqae. — La caséine se

M. A. BÉCHAMP.

dissout avec la plus grande facilite dans l’acide étendu à i ou 2 millièmes. L’acide plus concentré ne la dissout pas, bien mieux, précipite les solutions dans l’acide plus faible. Trouvé :

aj=4°,66\, /= 2, v = 26œ, p = o&r,5576, cendres oSr,oo2, [a];= 1 oS0^^

Remarque. — La caséine employée dans cette expérience avait, en solution ammoniacale, pour pouvoir rotatoire — 1 180.

Du pouvoir rotatoire dans la soude caustique. — 2 grammes de caséine séchée dans le vide (1^,699 à i4o°, cendres déduites) exigent pour se dissoudre 0^,062 de soude. Trouvé :

aj=9°,96\W, 1=2, u = 4 1 cc, 1^699, [a]j= 1200, 2\

Pour donner une idée d’une détermination indirecte et juger par là de Terreur que Ton peut commettre par cette méthode , on a évaporé iocc de la solution sodique et séché le résidu à i4o°:

Résidu . <^,430

Cendres . . . 0 >025

Caséine . . o >4o5

0sr,4o5 représente la caséine, moins le poids de Tacide carbonique uni à la soude des cendres. Or, 0^,0 2 5 de carbonate de soude représente o&r,oio4 d’acide carbonique. La valeur de p devient donc osr,4o5 + o&r,oio4, et Ton a :

aj=9°,96\, 1= 2, v== 1 occ, />=osr,4i54, E«]j=ri i9°,9\

Du pouvoir rotatoire dans la potasse caustique. — La caséine est

(1) La rotation déterminée avec

ancien appareil de Soleil.

dissoute dans la plus petite quantité possible de potasse caustique. Trouvé :

<x;=70,44\, /==2’ v=5cc’

p = o&r, 16, cendres o&roo6, [a]j= i 1 On n’a pas fait la correction de l’acide carbonique des cendres.

Du pouvoir rotatoire dans l'eau de chaux. — La caséine ençore liumide se dissout facilement dans l’eau de chaux.

1 0 Solution presque neutre :

aj=2°,44\^=2> v=i°cc’

. cendres 0^,007, [a]j = 1 1 8°,4'\

«j= 6°,o5\, /= 2, r = 5cc, p = oSr,i3, cendres 0^,008,

20 Solution légèrement alcaline :

ai=4°,77\’ l=2i

p = oSri 0 1 , cendres oSr,oo8, [a]j= 1 1 8°,

11 n’y a pas lieu de faire la correction de l’acide carbonique des cendres, car l’incinération a été faite au rouge vif.

Du pouvoir rotatoire dans l’eau de baryte. — La caseine se dissout facilement dans l’eau de baryte. Je l’ai employée saturée. La solution est très peu alcaline :

aj=±=7°,38\, 2, ü=5cc,

p = oSr,i6, cendrés 0^,018, [a]j=^ 1 1 5°, 3^

Le pouvoir rotatoire serait un peu plus grand si l’on faisait la correction de l’acide carbonique des cendres.

SAV. F.TRANG. t. XXVIII. — N” 3. 4

!08 M. A. BÉCHAMP,

Je reviendrai sur les propriétés de ces solutions alcalines de caséine , pour les comparer à la solution alcaline naturelle d’albumine.

Du pouvoir rotatoire dans une solution de carbonate de soude, a. 2&r,oZi7 de caséine (à 1 4o°) sont dissous par 0^,07^ de carbonate de soude pour faire 5o centimètres cubes. La rotation a ete prise avec un ancien appareil de Soleil. Calculé par la formule de

Biot:[a]jf=â- Trouvé:

«7 = 9°, ia\, 1=2, e=oer,959o6, s=o?r,o4o94,

5= 1,0 ii974, [a]j= 1 1 °°,6\

La solution précédente était très légèrement alcaline.

b. La caséine a été dissoute dans la plus petite quantité possible de carbonate de soude; la dissolution se fait plus lentement, mais complète, et la liqueur rougit manifestement le tournesol. Trouvé :

“j==4°,9\, 7=2, V=5ce,

p = o®r, 109, cendres o&r,oo3, [a]j= 1 i2°,h'\

<*7=6°, 33\, /= 2, v=5cc, p = oSr,i46, cendres o&r,oo4, [®]j= 1 °8°,4%,

Du pouvoir rotatoire dans l'ammoniaque. — Le meilleur dissolvant de la caséine est sans contredit l’ammoniaque. La caséine encore humide s’y dissout en quelque sorte instantanément, et la quantité nécessaire est vraiment insignifiante. Je donnerai tous les résultats que j’ai obtenus en diverses circonstances, surtout à cause de deux déterminations, qui ont paru insolites :

a. a7=i3°,88\, 1=2, i>=~5cy p = osr,3oi, cendres oSr,ooo5, [a]j = i 13°,a'\

b. a;= » 2^\y 1= 2, V‘«5“, p ==oSr,2 57, cendres oSr,ooi5, [a]j= 1 1

c. aJ=4°,88T'Y, /= 2, y— 33cc, p = o^,6o5, cendres oSr,ooÔ, [a],-^ 1 33°^.

Comme contrôle, évaporé io“ de la solution et séché le résidu à 1 4o°. Trouvé :

p ,==. o^1 , 1 8 4 1 cendres = oer, ooi

d. La caséine de cette opération est la même qui dans b, avec carbonate de soude, a donné — i o8°,4 :

<Xj=12°,32\, Z= 2,u=5cc, p = 0gr, a64, cendres o, [a]j= 1 1 6°,7\

e. La caséine de cette expérience a été préparée dans le laboratoire de M. Fremy, au Muséum :

aj=i2°\ Z==2, v-=5cc, p = 0^,2 5 7, cendres o&r,oo3, [a]j=1 16°>i7'NV

Cependant, comme on le verra plus loin, le pouvoir rotatoire supérieur à - i3o° a encore été retrouvé dans une circonstance intéressante.

Du pouvoir rotatoire dans le phosphate de soude. — La caséine

M Pris, séance tenante, le pouvoir rotatoire de la même caséine en solution dans le carbonate de soude. Trouvé :

1=2, u= 10", /> = o8\i48, cendres os',oi2, [*])= 1 1 2°,5\

M. A. BÉCHAMP.

encore humide se dissout facilement dans une solution moyennement concentrée de phosphate de soude ordinaire. La solution était alcaline au moment de l’observation. Trouvé :

aj = 4°,6'\, 1=2, v=5cc,

" p = o^r, î o 5, cendres oSr,o86, [a]j= i og'Sô^

Du pouvoir rotatoire dans le pyro phosphate de soude. — ■ La solution se fait un peu plus lentement que dans le phosphate. Trouvé :

ay=4°,i i\, /=2, v=5cc, p = oSr,og5, cendres 0^,095, [a]|4== xo8°,2'sy

Du pouvoir rotatoire dans le borax. — — La dissolution de la caséine humide se fait aussi facilement que dans le phosphate. Trouvé :

Oy = 7°, 2 a\, 1= 2, te 5CC, p=oSr,i5r], cendres o&r,o45, [a]j#a i,4°,.96'Ny

La solution est alcaline.

Pouvoir rotatoire de la caséine dans des mélanges. — ■ Aux expériences précédentes j’ai ajouté les suivantes :

i° A de la caséine encore humide et ne laissant que 0,6 p. 0/0 de cendres j’ai ajouté du phosphate de chaux récemment précipité et encore humide. Les deux matières étant bien broyées ensemble, le mélange a été repris par l’ammoniaque très étendue. La solution s’obtient difficilement limpide. Trouvé :

aj = 5°,32\, /==2, u= iocc, p = oSr, 2 1 8, cendres osr,oo5, || jy =■ 1 2 2°^

Cendres : 2,3 p. 0/0.

2° Le même mélange de phosphate de chaux et de caséine est traité par l’acide acétique aqueux; tout se dissout. Trouvé, après destruction de la combinaison acétique par l’eau et dessiccation à

«j=i 30,44^\, /=2, v= ioœ, p = o?r, 17, cendres oSr,o4, [aj^ loi°,2\

Cendres : 23,5 p. 0/0. \

3° Les deux solutions sont mêlées, tout reste dissous, parce que l’acide acétique est en grand excès sur l’ammoniaque. Par l’addition ménagée de l’ammoniaque, la caséine est reprécipitée; elle apparaît avec un aspect albumineux, bien différent de celui de la caséine pure. Le précipité bien lavé est redissous dans l’ammoniaque. Trouvé :

a,- — 3’,6\, /= 2, «=ioa, p = oSr, 1 58, cendres oSr,oo6, [a]j = 1 1 4°%,

Cendres : 3,8 p. 0/0.

4° J’ai isolé la caséine de sa dissolution dans l’eau de chaux et dans le borax, en précipitant par l’acide acétique. La caséine bien lavée a été observée en solution ammoniacale.

a. Caséine isolée de la solution calcaire :

Oj = 4°, 1 \, l = 2 occ,

p == oSr, 177, cendres 0^,00 1 5, [<x]j = 1 1 Ô°.8^y Cendres : o,85 p. 0/0.

b. Caséine extraite de la solution boraxée :

aj = 7°’2\’ /= 2, V = 5“, p = oSr, 1 53, cendres o?r,oo2, [«],•= 1 1 7">6'\

Cendres : 1 ,3 p. 0/0.

110 M. A. BÉCHAMP.

Il me semble que l’on peut maintenant soutenir, avec preuves à l’appui , la proposition suivante :

Proposition. — La combinaison , le mélange, la compénétration de la caséine avec les matières minérales : alcalis, alcalis terreux, phosphates, sels, acides, ne la rendent pas identique, ni même analogue à l’albumine du blanc d’œuf, ni, comme nous le verrons , à aucune autre matière albuminoïde, de même qu’avec aucune albumine du blanc d’œuf ou des produits d’altération qui en proviennent par l’action des acides ou des alcalis; elle reste elle-même.

M. Liebexkühn ayant soutenu que, quand on trouve quelque autre matière albuminoïde dans le lait, c’est que la caséine a été altérée, il y avait lieu de démontrer, non seulement que le l'ait contient d’autres matières albuminoïdes que la caséine, mais que celle-ci reste inaltérée dans le lait ancien, caillé ou même dans le fromage.

Du pouvoir rotatoire de la caséine du lait caillé. — Elle a été extraite et purifiée comme pour la caséine du lait frais. Trouvé, dans le carbonate de soude :

aj — 20 1 “,

p = 4gr,43, cendres o%r, 1 99, [a]y = 1 1 4°,3\

La caséine employée laissait 0,76 de cendres p. 0/0. Pour dissoudre la caséine employée il a fallu 0^,167 de carbonate de soude.

Une autre expérience avec une caséine de même origine a donné également en solution sodique :

aj=6°‘> 9\» *=2. v=io“, p = 0^,282, cendres 0^.0 1, [a]y= 1 22°,3’\

Dans la coagulation spontanée du lait, la caséine reste donc

inaltérée. Pourtant on avait constaté la présence des bactéries dans la masse; le petit-lait contenait de l’alcool, de l’acide acétique et de l’acide lactique.

Pourvoir rotatoire de la caséine extraite de la caillette d’un agneau. — La masse compacte retirée de la caillette d’un agneau (il y avait des bactéries) a été traitée comme le coagulum du lait. La caséine obtenue, en solution dans le carbonate de soude, est un peu colorée, assez difficile à observer. Trouvé :

aj = 50,52\, /=2, v= io“, p = oSl',27, cendres 0^,009, [a]j = 1 02°,2’SÇi

Pouvoir rotatoire de la caséine du fromage d’Alsace nommé M uns terkaes. — Ce fromage était dans l’état particulier où la surface commence à devenir molle et coulante. J’ai employé un morceau du centre encore friable et bien blanc. La matière bien lavée à l’eau a été traitée comme le coagulum du lait. Après deux traitements, la matière est très blanche. La caséine obtenue a été observée en solution sodique. 2&r,gg5 de matière (à i4o°), cendres (oSr,o36) déduites, exigent, pour être dissous, 2CC de soude à 3i/ooo. Trouvé :

ctj = 8°, 1 5\, té&k , v = 8 occ, p = 2&r,gg5, cendres o^,o36, [a]/= loS'Ng^

On ne peut donc pas soutenir que la caséine s’altère quand le lait se caille ou vieillit.

Sur la caséine soluble. — Existe-t-il une caséine soluble? Quelques auteurs se sont préoccupés de la recherche d’un état soluble de la caséine , comparable à l’albumine du blanc d’œuf. Il est certain que, dans ces termes, celte recherche était rationnelle, car il faut bien admettre que le lait contient la caséine à l’état de dissolution. Mais si l’on se propose de rechercher un état de la caséine