LES FERMENTS DE LA MOULE MÉTABOLISME DES RÉSERVES

Le glycogène, le sucre et les graisses de la moule ne restent pas continuellement sous ce même état. Comme toutes les réserves, ces corps sont susceptibles, à un moment donné, d’être utilisés pour fournir de l’énergie à l'animal et subissent des transformations plus où moins profondes que nous n’avons pas à étudier. Mais 1l y a autre chose : ces réserves apparaissent comme susceptibles de se transformer les unes dans les autres avant leur utilisation (ainsi le glycogène en sucre, les graisses en glycogène), et il y a lieu d'envisager un métabolisme général des réserves de la moule. Il était mtéressant d’en étudier au moins les points essentiels après avoir étudié les variations de la teneur en réserves de l’animal.

Transformation probable des graisses en glycogène. — La transformation des graisses en elycogène est admise à l’heure actuelle par presque tous les physio-

logistes. Nous rappellerons brièvement les faits qui ont amené à la constatation du phénomène :

1° On sait que Pabsorption des féculents et des sucres favorise l’aceumulation de la graisse dans l'organisme, Il y a donc des rapports biochimiques entre celle-ci et ceux-là.

2° Il estégalement de notion elassique que dans certaines oraines les graisses se transforment en amidon (glycogène végétal) et en sucre. Le règne végétal offre done un exemple certain du rôle des graisses dans la glycogénèse.

3° Presque tous les physiologistes sont tombés d’accord sur ce fait que l’ingestion de glycérine augmente le glycogène (Luchsinger, Heidenhain), et bien que lon aie pu objecter que la glycérine exerce simplement une action d'arrêt sur la transformation du glycogène en sucre (Ramson), le plus grand nombre a conclu à un rôle réel exercé par la glycérine dans la glycogénèse, Or la glycérine entre dans la constitution des corps gras, De plus, Bierry, V. Henry, Ranc ont trouvé que la glycérine, soumise à l’action des rayons ultra-violets, s’oxyde en milieu neutre en donuant de la glycérose, sucre à trois atomes de carbone. La même expérience faite en milieu alcalin donne naissance à un hexose : le 8 acrose.

= 4° Bouchard et Desprez ont montré que chez les sujets inanitiés, l’ingestion de graisses augmente considérablement la teneur des muscles en glycogène.

5° Nattan-Larrier a constaté qu’à la naisssance, le foie de l'enfant est très chargé en graisses et peu en glycogène. Si l’on suit l’évolution réciproque de ces substances, on constate que dans les premiers jours la graisse disparait, mais qu’en revanche le glycogène augmente.

om: (os

6° Cest l'étude des animaux hibernants qui a apporté les faits les plus démonstratifs. Ainsi, l’on constate chez la grenouille qu’à la fin de l’hibernation, au moment où le glycogène augmente, les graisses diminuent. Voici, d’autre part, le résumé succinct des expériences du professeur R. Dubois', qui ont définitivement tranché la question :

Les marmottes, au cours de l’hibernation, s’endorment pendant un mois et se réveillent au bout de ce temps pour éliminer urines, fèces, excès d’acide carbonique, puis se rendorment pour un mois, etc. Au début des réveils mensuels, avant le réchauffement de l’animal, le foie renferme beaucoup de glycogène. Ce glycogène, au fur et à mesure du réchauffement, se transforme en glucose, qui est brûlé pour produire de la chaleur. Quand la provision est épuisée et que l’acide carbonique recommence à s’accumuler dans le sang, l’animal se refroidit de nouveau et se rendort. Il recharge alors son foie en glycogène, qui sera utilisé au prochain réveil, ete. Le professeur R. Dubois a montré que les marmottes qui sont à la diète absolue ne perdent, au moment des réveils, que de faibles quantités d’urée. Or, le glycogène ne pouvant pas prendre naissance aux dépens d’une alimentation hydrocarbonée, qui n’existe pas, ni se former aux dépens des albuminoïdes (car alors on trouverait beaucoup d’urée), il est par là même démontré que c’est la graisse qui sert à la fabrication du glycogène, on arrive aux mêmes conclusions par létude du quotient

respiratoire

‘ Voir R. Dubois, Physiologie comparée de la marmotte. /Ann. ÜUni., Lyon 1896.)

7° E. Couvreur a montré écalement chez le ver à soie, pendant la période nymphale, la transformation de graisses en glycogène!.

Ceci posé, 1l est très intéressant de constater, comme nous l'avons fait remarquer d’ailleurs en passant à plusieurs reprises, que la diminution des graisses, qui s’opère en été dans tous les organes de la moule, correspond précisément à la période de plus grande augmentation du glycogène. D'un fait isolé, nous n’aurions pas osé conclure, mais une pareille constatation venant après les travaux que nous avons exposé, nous parait avoir la valeur d’une confirmation. Tout se passe chez les mollusques comme chez la marmotte, la grenouille, ou le foie de l’enfant, et une partie des graisses s’y transforme en glycogène en même temps que, des différents organes de l’animal, du glycogène émigre également sous sa forme de glycogène vers le manteau, qui constitue un centre d’appel.

Il faudrait alors comprendre de la façon suivante les variations des graisses par rapport à la vie sexuelle de la moule : —- emmagasinement au printemps (avril-juin), transformation d’une partie de cette réserve graisseuse en olycogène au début de Pété (juillet-août), pour contribuer à la formation des réserves de l’embryon: enfin, puisque les graisses continuent à diminuer après l’émission du naissain, transformation, moins rapide et moins importante pourtant, des graisses en glycogène, destiné peut-être à remplacer dans la mesure utile celui transporté des différents organes de la mère sur le naïssain (septembre). Vers

! Ann. Soc. Linn. Lyon, 1897.

HR octobre, la moule est revenue au chiffre de sa teneur normale en corps gras (1,8 pour 100 environ).

Transformation du glycogène en sucre, — Glycogénase. — On connait, depuis CI. Bernard, la possibilité de la transformation du glycogène en glucose. En même temps que le phénomène lui-même, le grand physiologiste découvrait d’ailleurs son mécanisme, dù à l’action hydrolysante d’un ferment : ferment glycogénique ou glycogénase.

Cette glycogénase existe chez les moules comme chez les animaux supérieurs. Elle est l'agent d’une transformation en glucose d’une partie du glycogène de ces mollusques qu'il est facile de démontrer. [1 suffit d'extraire de la moule le ferment en question, de le faire agir sur une solution de glycogène : au bout d’un temps plus ou moins long, le glycogène aura complètement disparu de la solution et sera remplacé par du glucose; la solution ne donnera plus les réactions caractéristiques du glycogène, mais réduira par contre la liqueur de Fehlmeg.

Pour cette extraction de la glycogénase, nous nous sommes servi de la méthode des macérations : macération pendant quarante-huit heures environ dans poids égal d’une solution de fluorure de sodium à 2 pour 100, ou dans trois fois son poids de glycérine. Il suffit de décanter finalement sur un filtre. On pourrait aussi extraire cette glycogénase par le procédé de l’atmolvse du professeur Dubois, employé par EE. Couvreur sur un autre mollusque, l’Escargot. (Voir thèse de Mi! Bellion).

Disons enfin que le glycogène diminue post mortem

chez Mytilus, en même temps que le glucose augmente. Il est facile de s’en rendre compte par des dosages.

I s’agit bien d’une action diastasique. Tout ce qui est susceptible en effet de favoriser ou d’entraver l’action d’un ferment favorise ou entrave cette transformation de glycogène en sucre. Si au lieu d'opérer, par exemple, à la température du laboratoire, on opère vers 30-35 degrés, le glycogène diminuera plus vite, en même temps qu’augmentera plus vite également le glucose. Voici quelques chiffres

à ce sujet :

GLYCOGÈNE GLUCOSE

DATES Tempé- Teneur Au bout Teneur Au bout rature primitive de 15 heures primitive de 15 heures degrés gr. 0/00 gr. 0/00 gr. 0/00 gr. 0/00 30 janvier 1914 . + 12 23,88 15,902 » »

> «6 23,808 13,300 » » 19 février 1914 . + 12 » » 1,688 3,493 — — . + 35 » » 1,688 4,193

Après ébouillantage, on n’assiste plus, par contre, à aucun phénomène du même genre. La glycogénase est détruite à 100 degrés, et les teneurs respectives en glyco— gène et en glucose demeurent les mêmes post mortem.

Nous nous sommes déjà inquiété de savoir si la fonction olycogénique de la moule était plus spécialement hépatique ou beaucoup plus générale au contraire. Voici un nouveau fait : de la pulpe de moule, d’où le foie a été détaché, 1l est possible d'extraire, par la méthode Imdiquée plus haut, de la glycogénase, tout comme d’un foie isolé. Le ferment mis en présence d’une solution de glycogène transforme intégralement dans les deux cas ce corps en sucre. La fonction glycogénique apparait donc bien, là encore, non pas

comme une fonction localisée dans un organe à l’exclusion des autres, mais comme une fonction de tous les organes, de toutes les cellules peut-être.

Mais un fait saute aux yeux, sur lequel il y a lieu maintenant d’insister : c’est la très faible quantité de glucose mise en liberté dans lorganisme de la moule par l’action de la glycogénase. Ce n’est qu’une très petite partie du olycogène qui semble transformée en sucre, puisque le foie, par exemple, dont la teneur en glycogène peut attemdre 57 grammes pour 1000, ne renferme jamais plus de 7 grammes pour 1000 de glucose, puisque, d’autre part, le manteau dont la teneur en glycogène atteint en août près de 125 grammes pour 1000, ne nous a révélé que 3 grammes pour 1000 de glucose vers la même époque. Il ne faut pas oublier enfin que le glucose est longtemps à l’état de simples traces dans tous les organes, et cela malgré la présence constante toute l’année du ferment glycogénique.

On sait cependant quelle est l'importance du sucre dans les organismes comme source d'énergie, et l’on arrive ainsi à se poser une question nouvelle : à se demander où la moule puise son énergle vitale. Est-ce dans une transformation du glycogène en produits d’oxydation? C'est la première idée qui nous soit venue, et nous avons essayé de la vérifier. Nous avons, dans ce but, recherché chez la moule la présence d’une peroxydase susceptible d’effectuer la transformation supposée. Ceci à deux époques intéressantes de l’année : 1° en février, au voisinage du maximum de Ja teneur en glucose de Mytilus ; 2° en août, au moment de la surcharge glycogénique et de la réduction du glucose

à l’état de traces indosables. Comme mode opératoire !: macération des tissus broyés dans une solution de fluorure de sodium à 2 pour 100 pendant environ vingt heures, filtration et essai sur le filtrat des principales réactions des oxydases et des peroxydases. Voici les résultats obtenus :

19 février 1914. — 1° Le filtrat donne, avec une solution de pyrogallol à 1 pour 60 dans l’eau distillée, une coloration brune (réaction favorable).

2° Avec l’eau oxygénée neutralisée additionnée de quelques gouttes de teinture de gaïac, le filtrat donne une teinte bleue plus foncée que celle de la solution témoin (réaction favorable).

3° Avec une solution d’hydroquinone à 1 pour 100 dans l’eau distillée, le filtrat donne un précipité rose légèrement violacé au lieu d’une coloration brune. Il ne se dépose pas de cristaux verts de qumhydrone.

4 Avec le réactif de Rohmann et Spitzer (solution contenant une molécule de paraphénylène diamine, une d’-naphtol et trois de soude) le filtrat donne un précipité jaune canari au lieu d’une coloration violette ;

»° Avec le gaïacol, enfin, en solution concentrée dans l’eau distillée, le filtrat donne un précipité légèrement rouge (réaction favorable).

2 août 1914. — 1° Coloration et précipité brun par le pyrogallol.

2° Avec de l’eau oxygénée neutralisée et additionnée de gaiac, coloration bleue plus intense qu'avec l’eau oxygénée neutralisée et le gaïac seul.

3° Avec l’hydroquinone, coloration et précipité rose violacé.

4% Avec le gaïacol précipité légèrement rouge.

De tout ceci on peut conclure à la présence d’une oxydase chez la moule. Pieri et Portier! avaient déjà signalé d’ailleurs la présence d’une oxydase dans les branchies et les palpes labiaux de Mytilus. Mais les réactions qui préeèdent indiquent que cette oxydase n'existe évidemment qu'en très faible quantité, à quelque époque de l’année que ce soit d’ailleurs. Un essai tenté sur des foies détachés, par la même méthode, avec la pensée qu’ils contiendraient peut-être plus d’oxydase que le reste de la pulpe et donneraient des réactions plus franches, ne nous a rien apporté de plus. Voici pour mémoire, cependant, les réactions obtenues avec le filtrat de foie, réactions qui mdiquent la présence fort nette de Foxydase dans le foie :

1° Avec le pyrogallol, coloration brun foncé.

2° Avec l'eau oxygénée neutralisée additionnée de gaïac, coloration bleue plus intense qu’avee la solution témoin. Très abondant dégagement de bulles gazeuses.

3° Avec l'hydroqumone, coloration lie de vin.

4 Avec le gaïacol précipité légèrement rose.

Disons enfin que malgré tous nos efforts nous n'avons pu parvenir en faisant agir des extraits fluorurés ou glycérinés de foie ou de pulpe de moule, sur des solutions sucrées, à constater une dimimution de la quantité de glucose. Même après quarante-huit heures de contact à 30 degrés, la solution témoin, (ne renfermant pas d’oxydase) et les solutions sucrées soumises à l’action de loxydase, renfermaient la même quantité de sucre.

1 Pieri et Portier, Présence d’une oxydase dans certains tissus des mollusques acéphales {Archives de Physiologie, 1897, p. Go).

Que conclure en dernière analyse? I] semblerait bien, vue la faible quantité d’oxydase contenue dans les moules, vue surtout notre Impuissance à constater une action sur les solutions sucrées, qu’il faille abandonner l'hypothèse d’une transformation du glycogène en produits d’oxydation du glucose. Il ne faut pas oublier non plus que le sucre sert surtout à la production d'énergie calorifique, que Bierry et Rance ont récemment démontré le rapport existant entre la teneur en sucre du sang des animaux et leur température normale. Or, la moule est précisément un animal à sang froid, à vie passive, à réactions sensitives et motrices fort réduites. Ne se peut-il pas que le rôle de la combustion du glucose soit secondaire chez la moule adulte? Le rôle essentiel du glycogène ne serait-il pas plutôt chez Mytilus de s’accumuler dans Pembryon? Et l’embryon, embryon cilié très mobile, accomplissant par cela même beaucoup de travail, dépensant beaucoup d’énergie, ne contiendrait-1l pas. lui, par contre, une glycogénase ou une oxydase susceptible d'utiliser rapidement et facilement ses réserves de glycogène aussi longtemps qu’il en aura besoin?

Nous nous contenterons de poser le point d’interrogation.

Nous signalerons, pour terminer, quoi qu’il en soit, un fait singulier. En dehors du ferment oxydant que nous y avons décelé, la moule adulte renferme, comme certains autres mollusques d’ailleurs, une substance ferrugineuse qui persiste après la destruction de la zymase par la chaleur, et qui, oxydante elle-même, est capable de caraméliser le sucre entre + 70 et + 75 degrés. On connait les retentissantes expériences du professeur R. Dubois sur la biophotogenèse, phénomène réductible en dernière analyse

à l’action d'une zymase oxydante (la luciférase) sur une albuminoïde spéciale (la lucitérine). Le professeur R. Dubois a démontré qu’à côté de cette luciférase Pholas dactylus renferme une substance ferrugineuse oxydante elle-même. C’est de sa méthode d'extraction que nous nous sommes servi. Elle est la suivante : On dessèche grossièrement d’abord les mollusques en les roulant dans de la craie pulvérisée bien sèche, puis, pour compléter la dessication, on les laisse pendant vingt-quatre heures dans une étuve à 35 degrés au milieu d’un excès de craie. Au bout de vingtquatre heures, ce tout est pulvérisé aussi finement que possible, et la poudre obtenue est traitée par l’éther (trois quarts d’heure de contact environ). On décante, puis on dessèche ce qui est resté sur le filtre dans un dessécheur à chlorure de calcium ou à acide sulfurique pendant environ trente-six heures. Le produit sec est finalement mis en contact avec un sirop sucré et laissé dans Pétuve à 70 degrés pendant quelques heures. On assiste dans ces conditions à la caramélisation du sucre. Cette opération a fort bien réussi chez la moule, puisque des sirops de glucose ou de saccharose ont été caramélisés très nettement dans ces conditions après séjour de seize à vingt-quatre heures dans l’étuve à 70 degrés.

Reste à savoir si ce composé ferrugineux, insoluble dans le fluorure de sodium ou la glycérine, ne passant pas, par conséquent, dans les pseudo-solutions d’oxydase employées au cours de nos recherches, joue un rôle dans une transformation possible du glycogène en produits d’oxydation avancés. La chose n’est pas du tout invraisemblable et l’on peut fort bien entrevon: que la

présence de ce composé soit indispensable. Mais nous entrons en plein dans le domaine de l’hypothèse, et c’est à de longues et difficiles expériences, qui ne peuvent pas entrer dans le cadre de ce travail, qu’il conviendrait de s'adresser pour finalement faire la lumière dans ce débat. Là encore, nous nous contenterons d'apporter les faits que nous possédons et de poser le point d'interrogation”.

1 D'après M. le professeur R. Dubois ce composé ferrique oxydant provient de la destruction de la luciférase.