C.C. supplémentaires d'oxygène

Graphique 7.

a. Consommation supplémentaire d’oxygène, pendant la décomposition de l’acide aspartique, exprimée par la différence des moyennes du tableau 4.

b. Modification du pH pendant l’essai.

cours desquelles la consommation d’oxygène, c'est à dire l’appauvrissement, s’est poursuivie dans tous les ballons. Après 9 heures de cet appauvrissement nous avons donc effectué un appauvrissement d’une durée totale de 11 heures. C’est seulement après cet appauvrissement prolongé que la désamination peut commencer en milieu alcalin.

En raison de l’importance de cette question, nous voulons ici examiner encore de plus près si l’augmentation si brusque de la consommation d’oxygène après la neuvième heure de l’essai doit en effet être attribuée exclusivement à la désamination, car on pourrait croire qu’une agitation de 9 heures dans un milieu défavorable à l’existence, représente la limite extrême au delà de laquelle la vie n’est plus possible. Ne devrait-on pas attribuer peut-être la consommation supplémentaire d’oxygène à une

oxydation intensifiée, par suite d’une autolyse de cellules dont le contenu passe dans le liquide extérieur?

L’objection peut être réfutée expérimentalement. Si le contenu cellulaire passe dans le liquide extérieur, on doit pouvoir en retrouver quelque vestige dans celui-ci. Immédiatement après l’arrêt de l’expérience, nous avons donc déterminé l’amino-azote dans tous les ballons. Le résultat des déterminations est le suivant:

Solution initiale Solution finale Dans les essais sur l’amino-acide 4,99 mg 1,87 mg

Dans les essais-témoins 0,00 mg 0,12 mg

Compte tenu de la longue durée (22 heures) des essais, l’augmentation de l’amino-azote dans les essais-témoins est donc même inférieure à l’augmentation que nous avons pu constater pour un essai de 4 heures en milieu alcalin. On doit attribuer ce fait à la circonstance fortuite que les pellicules de ces essais étaient plus jeunes que d’habitude (2j^ jours au Heu de 3 à 4 jours).

Première conclusion: dans les pellicules non-appauvries, la désamination est arrêtée complètement en milieu alcalin.

La deuxième conclusion concerne les vitesses de réaction en milieu acide et en milieu alcalin.

La tableau 5 permet de faire une comparaison.

Concentrations exprimées en millièmes de molécule-grammes d’azote par litre.

temps entre le début de

concentration

vitesse (diminution de la

concentration par heure)

Essai suivant le graphique

pH

agitation

concentration

initiale

l’essai et le premier dosage suivant

après la durée indiquée

intermittente

6 heures

continue

13 heures

Les concentrations initiales sont à peu près les mêmes; de ce point de vue les vitesses de réaction sont donc comparables.

Par contre, dans les deux essais indiqués l’agitation a été différente. Nous présentons la vitesse de décomposition en milieu alcalin comme une valeur maxima, parce que cette valeur a été atteinte par agitation continue. Cette même agitation aurait majoré la vitesse, si elle avait été appliquée à Fessai en milieu acide.

Notre mesure de la vitesse en milieu acide n’offre donc pas une valeur maxima. Il s’ensuit d’une part que la vitesse en milieu alcalin est sans aucun doute moindre que la vitesse en

milieu acide; d'autre part, il a été établi par cette expérience que, sous certaines conditions, la désamination se produit en milieu alcalin avec une vitesse appréciable.

La troisième conclusion à déduire du tableau 4 et du graphique 7 se rapporte à la publication de Schmalfusz et Mothes (1930). Ces auteurs ont constaté une désamidation et désamination rapides en milieu acide, et nous pouvons le confirmer. Mais Schmalfusz et Mothes ont cru qu'en milieu alcalin, l’Aspergillus est capable seulement de provoquer une désamidation.

* Le fait que Schmalfusz et Mothes n’ont pas pu réaliser de désamination s’explique facilement, car ils n’ont pas appauvri les moisissures. On est surpris de constater que le défaut d’appauvrissement des moisissures puisse entraver aussi complètement la désamination. Pour expliquer ce phénomène, nous formulerons au paragraphe suivant une hypothèse qui sera vérifiée expérimentalement dans le chapitre IV.

§ 9. L'hypothèse de la préférence” pour le sucre.

Suivant Schmalfusz et Mothes, le pH décide directement et à lui seul de la désamination. On sait qu’un pH défavorable peut de cette façon rendre inactives les préparations d’enzymes. Ces auteurs ont démontré dans leur étude que la désamidation peut être empêchée dans une préparation d’Aspergillus du simple fait d’un pH défavorable. Ils ont admis que le pH était capable d’agir de la même façon également in vivo .

Mais cette constatation empruntée à une préparation, ne pourrait être étendue au mycélium vivant que si l’on s’était préalablement assuré de ce que, en milieu alcalin, le pH intérieur répond au pH extérieur, et le phénomène biologique de la perméabilité s’oppose à cette identification (voir par exemple Bünning, 1936).

Le fait qu’un pH élevé arrête la désamination dans le seul cas des pellicules non-appauvries, nous fait entrevoir que dans les pellicules non-appauvries il y a encore des substances dont la présence rend impossible une désamination. Nous supposerons que ces substances sont les sucres directement assimilables du mycélium.

Suivant notre hypothèse l’Aspergillus a une grande préférence” pour les sucres à quelque pH que ce soit. En milieu acide cette préférence ne se manifeste toutefois pas, parce que ce milieu favorise plusieurs formes de métabolisme à la fois. Ce n’est pas le cas lorsque le pH est élevé. La croissance extrêmement défectueuse en milieu alcalin décèle un métabolisme fortement entravé. Il existe toujours une certaine concurrence

entre la décomposition des amino-acides et celle des sucres; elle est accentuée dans des conditions défavorables; dans ces circonstances, c’est la désamination qui tombe.

Cette hypothèse de la préférence pour les sucres correspond bien au fait que la désamination surtout, et la désamidation à vin degré moindre, sont entravées par un pH élevé; le fait s’explique en admettant que la désamidation représente une hydrolyse, et que la désamination constitue une oxydation. Les sucres, qui sont toujours dissociés par oxydation, seront donc en concurrence surtout avec le radical amine et moins avec le radical amide de l’asparagine. Nos suppositions trouvent un appui dans les graphiques 2 et 3 de Schmalfusz et Mothes. On y constate que l’asparagine, en milieu acide, est attaqué dès le début de l’essai; par contre, en milieu alcalin l’asparagine reste intacte pendant les quatre premiers jours.

Notre hypothèse peut expliquer ce retard de la façon suivante:

1° aux deux pH, la consommation de sucre commence dès le début de l’essai.

2° en milieu acide, qui est favorable au déploiement de toute l’activité de la moisissure, la consommation du sucre va de pair avec la désamination et la désamidation; une préférence, s’il y en a une, ne se manifeste pas facilement.

3° en milieu alcalin, la moisissure se développe mal. Les réactions du métabolisme ne peuvent plus avoir lieu simultanément, mais se suivent d’après un ordre déterminé et s’achèvent l’une après l’autre.

L’Aspergillus commence par faire une distinction entre le sucre et l’asparagine.

Au commencement, seule la matière préférée est consommée. Ce sont les sucres. Après quatre jours, le sucre est à peu près complètement consommé, et c’est maintenant le tour à l’asparagine. En ce qui concerne celle-ci, la moisissure fait encore une distinction entre la désamination et la désamidation. La teneur en sucre qui a baissé ne constitue plus d’obstacles pour l’hydrolyse du radical amide, tandis que, pour une oxydation marquée du radical amine, la teneur en sucres est encore trop considérable.

Le pH défavorable permet donc aux préférences de se manifester dans tous leurs détails et dans un ordre fixe.

L’hypothèse de la préférence pour le sucre est susceptible d’une démonstration expérimentale. Il s’agit essentiellement des deux points suivants:

1° Du point de vue de la physiologie végétale, comme du point de vue de la physiologie animale, la désamidation et la désamination sont fondamentalement différentes;

2° La présence de sucre fait se manifester cette différence en empêchant la désamination.

Avant de passer à la description des expériences sur ce sujet, nous croyons qu’il y a lieu de donner une définition physio-

logique plus précise du mot „préférence” qui évoque une interprétation anthropomorphique. A cet effet, nous partons du fait frappant que l’ammoniac, contrairement aux habitudes généralement répandues dans le règne végétal en cas de déficience physiologique en azote et malgré cette déficience, peut rester inutilisée dans une large mesure par l’organisme. L’asparagine n’est donc pas employée comme source d’azote ou l’est dans une mesure extrêmement faible. L’asparagine n’a donc eu d’importance dans nos essais qu’à titre de source de carbone.

Ce que tout organisme cherche essentiellement dans sa source de carbone, c’est de l’énergie. Le mot „préférence” ne veut donc pas dire autre chose que: „le sucre est pour l’Aspergillus une meilleure source d’énergie que l’asparagine”.

On pourrait croire que notre problème, posé en ces termes, se réduit à des proportions extraordinairement modestes et qu’il pourrait être résolu par voie chimique. Il suffirait de brûler de l’asparagine et du sucre dans la bombe de Berthelot, pour déterminer dans quelle mesure le sucre est supérieur à l’asparagine comme source d’énergie.

Cette explication néglige le fait qu’une source d’énergie, d’ailleurs excellente, peut rester inutilisée par l’organisme, si elle n’est pas amenée à une forme susceptible de réagir physiologiquement.

C’est ainsi par exemple qu’il n’est pas irrationnel de penser que la désamination est une réaction par laquelle l’asparagine immobile sort de son état d’inertie physiologique. On a constaté, notamment au cours de ces dernières aimées que les acides dicarboxyliques à 4 atomes de carbone, sont remarquables à ce point de vue (voir Szent Gyorgi, 1935).

Dans le chapitre suivant sera examinée l’influence des sucres dans la solution extérieure. S’il est vrai que ce sont les sucres qui inhibent la désamination dans les pellicules non-appauvries, la présence de sucre dans le liquide extérieur doit avoir une grande influence sur le cours de la désamination.

Enfin, une expérience au sujet de la déficience d’oxygène pourra jeter de la lumière surtout sur la nature de la concurrence entre le sucre et l’acide aminé.

azote transformé (en mgr.)