CHAPITRE PREMIER

Variations dans la composition de la racine de Gentiane jaune au cours de la végétation d’une année.

Parmi les racines des Gentianes qui renferment de la gentiopicrine, on a vu que c’étaient celles de la Gentiane jaune dont la composition était la mieux connue, au point de vue des hydrates de carbone et des glucosides. 11 était donc tout indiqué de s adresser à ces dernières pour étudier les variations qui peuvent se produire dans la proportion de ces principes immédiats, au cours de la végétation.

On sait que, dans l’essai biochimique de ces racines, l’invertine hydrolyse, en même temps que le saccharose, le gentianose qui fournit du lévulose et du gentiobiose, et que ce dernier sucre est hydrolysé par Témulsine en même temps que la gentiopicrine. Il se comporte, sous l’influence de l’émulsine, comme un glucoside hydrolysable par ce ferment: production de sucre réducteur, retour à droite de la déviation.

Par ce fait même, on ne pouvait pas doser directement, dans la racine de Gentiane, le glucoside hydrolysable par Témulsine, la gentiopicrine, puisque les observations polarimétriques représentent à la fois l'hydrolyse de la gentiopicrine et Thydrolyse du gentiobiose.

Il fallait donc, pour opérer ce dosage, recourir au procédé que nous avions déjà utilisé, M. Bourquelot et moi, eu étudiant l’influence du mode de dessiccation sur la racine de Gentiane (11. Ce procédé repose sur ce fait que l’éther acétique, le meilleur dissolvant du glucoside, ne dissout que des traces d’hydrates de carbone, ainsi que l'avait reconnu, avant nous, M. G. Tanret (2).

Dès la réception des racines, arrivant de Gerardmer, c est-adire vingt-quatre heures environ après leur récolte, on en pesait 300 grammes que l’on traitait de la façon suivante :

On projette les racines coupées en tranches dans 900 cm d’alcool à 850 bouillant ; on fait bouillir à reflux pendant 20 minutes et on laisse refroidir; après quoi, on décante le liquide, puis on passe les racines au hachoir et on les traite à l’ébullition par 750 cm^ d’alcool à 85=. Après refroidissement, on exprime le produit à la presse et on filtre. On réunit les deux liquides et on distille l'alcool au bain-marie. On filtre le liquide aqueux résiduel que l’on sépare en deux portions: l’une correspondant à 200 grammes de racines et l’autre correspondant a 100 grammes. Ces deux parts sont distillées à sec, sous pression réduite, et séparément. On reprend 1 extrait correspondant à 200 grammes de racines par une quantité suffisante d’eau thyrnolée pour obtenir 200 cm^ et, sur le liquide ainsi obtenu, on fait l’essai à l’invertine et à l’émulsine (essai A).

On traite le deuxième extrait (correspondant à 100 grammes de racines) par l’éther acétique bouillant, trois fois par 150 cm* d’éther acétique, en maintenant l’ébullition 20 minutes. On obtient ainsi un liquide éthéro-acétique, d’une part, et un extrait insoluble dans l’éther acétique d’autre part. Cet extrait est séché dans le vide pour éliminer toute trace d’éther acétique et on le reprend par une quantité suffisante d’eau thyrnolée pour obtenir 100 cm* de liquide sur lequel on lait agir successivement rinvertine et l’émulsine (essai B).

(1) Em. Bourquelot et M. Bridel. - De l’influence du mode de dessiccation sur la composition de la racine de Gentiane. Préparation de la gentiopicrine en partant de la racine sèche. [Joarn. de Pharm. et de Chim. (7) I, p. 156, 1910).

(2) Loc. cit.

On évapore à sec l’éther acétique et on reprend l’extrait résiduel par une quantité suffisante d’eau thymolée pour faire 100 cm^ ; on fait agir l’émulsine sur ce liquide qui ne doit renfermer que les principes glucosidiques (essai G).

L’essai B permet le dosage du gentianose : on a vu que dans l’hydrolyse du gentiobiose par l’émulsine, il y a formation de 1 gr.,489 de sucre réducteur pour 3 gr.,420 de gentiobiose,. provenant de 5 gr.,04 de gentianose; la quantité de sucre réducteur formé par l’émulsine servira donc à calculer la quantité de gentiobiose et de gentianose.

Pour cela, il suffira de multiplier cette quantité par le chiffre 2,296 pour avoir le gentiobiose hydrolyse et par le chiffre 3,384 pour avoir le gentianose existant originairement dans la racine essayée.

Après avoir calculé de la sorte le gentianose, on pourra calculer, par différence, le saccharose. En effet, on sait que 5 gr.,04 de gentianose produisent sous l’action de l’invertine, 3 gr.,911 de sucre rédui teur. En multipliant le chiffre représentant le gentianose par 0,776.on aura la quantité de sucre réducteur que produit le gentianose par l’invertine. On retranchera, alors, le chiffre trouvé du chiffre représentant, dans l’essai, le sucre réducteur produit par l’invertine, et l’on aura le sucre réducteur provenant de l’hydrolyse du saccharose. En multipliant ce nouveau chiffre par 0,95, on aura le saccharose : on sait, en effet, que 3 gr.,60 de sucre réducteur représentent 3 gr.,42 de saccharose.

L’essai G permet le dosage de la gentiopicrine par un procédé analogue. Une molécule de gentiopicrine 356, fournit, après hydrolyse par lemulsinc, une molécule de glucose, 180. En multipliant la quantité de sucre réducteur produit par l'émulsine par 1,977, on obtient la quanti té correspondante de gentiopicrine. De plus, il est toujours facile de vérifier si le sucre réducteur formé provient uniquement de la gentiopicrine : l'indice de réduction enzymolytique suffit pour cela ; on a toujours obtenu un chiffre très voisin, sinon égal à 111, indice de réduction de la gentiopicrine pure.

Le tableau 1 résume les résultats obtenus dans l’essai A : essai fait d’après la méthode biochimique ordinaire.

Tableau I. — Résultats généraux des essais biochimiques.

24 mai

3 jain

iSjniD

tSjniiUt

26 juillet

li août

18 lolt

IT sept.

2 lovembre

Déviation initiale.

— après invertine ..

— ion4’

— après èmulsine ..

Sucre réducteur initial.

j — après invertine.

— après èmulsine.

1 Paj- invertine :

Recul.

Sucre réducteur.

Par èmulsine :

Retour.

Sucre réducteur.

On remarquera, en premier lieu, que la déviation initiale, fortement lévogyre pendant les mois de mai, juin et juillet diminue progressivement jusqu’en octobre. Au contraire, la déviation après action de l’invertine est toujours à peu près égale, variant seulement de - 9" 36’ à — 12»36’. L’explication de ces faits est facile : le recul produit sous l’action de l’invertine est de 1°30’ en moyenne dans les trois premiers essais, tandis qu il est de 10°5’ en moyenne dans les trois derniers. Au mois de mai, la Gentiane commence à pousser : elle consomme ses réserves d’hydrates de carbone; au mois de juillet, la tige est suffisamment poussée, et la plante recommence à accumuler, dans ses racines, les hydrates de carbone qui lui serviront au printemps suivant. Les sucres ainsi mis en réserve sont ici du gentianose et du saccharose, corps dextrogyres, et c est pburquoi l’on constate cette diminution progressive de la déviation initiale gauche, au fur et à mesure de l’accumulation des réserves.

Sous 1 action de l’émulslne, le retour de la déviation est assez constant, puisque le chiffre le plus faible est 11°17’; elle chiffre le plus fort 12° 41’, la moyenne étant 11° 50’. Les indices de réduction sont au contraire assez différents, ce qui est dû à ce que l’émulsine hydrolyse en même temps le gentiobiose et la gentiopicrine. L’indice de réduction du gentiobiose étant 478 et celui de la gentiopicrine 111, on comprend qu’il suffise d’une faible variation dans la proportion de ces deux principes pour faire varier fortement l’indice de réduction que l’on observe dans les essais.

J’ai déjà eu l’occasion de faire remarquer la marche assez spéciale de l’hydrolyse par l’émulsine : très rapide au début pour traîner ensuite en longueur pendant parfois plus de soixante jours (voir page 30) ; il est donc inutile de revenir sur ce point.

L’essai A donne déjà des indications précieuses sur la composition de la racine de Gentiane, tout en ne permettant qu’un seul dosage, celui des hydrates de carbone réducteurs. La proportion en est assez faible et à peu près égale à partir du mois de juillet. Dans les mois de mai et de juin, alors que la plante utilise ses réserves, la quantité est bien supérieure, environ trois fois plus forte.

Tableau II. — Dosage des hydrates de carbone.

24 mai

3 juin

23 juin

13 juiliBt

26 juillet

17 septembre

Déviation initiale...

— après invertine..

— après émulsine..

Sucre réducteur initial....

— après invertine.

— après émulsine.

Par invertine :

Sucre réducteur.

Par émulsine :

Retour.

Sucre réducteur.

Gentiobiose.

Gentianose.

Saccharose .

Les tableaux 11 et 111 donnent les résultats des deux autres essais. Le tableau 11 correspond aux essais B, c’est-à-dire aux essais portant sur un extrait débarrassé des glucosides par épuisement à l'éther acétique et ne renfermant plus que les les hydrates de carbone. C’est cet essai qui permet le dosage du gentianose et du saccharose. Le tableau 111 correspond aux essais C, c’est-à-dire aux essais portant sur un extrait soluble dans l’éther acétique et ne renfermant que les principes glucosidiques. C’est cet essai qui permet le dosage de la gentiopicrine.

(Tableau II). On remarquera de suite l’augmentation progressive de la déviation initiale droite, augmentation corrélative d’une augmentation du recul de la déviation sous l’action de l’invertine.

ün voit que c’est au début de juin que la racine de Gentiane renferme le moins d’hydrates de carbone hydrolysables par l’invertine ; à partir de cette époque, la proportion de ces principes augmente, puis ne varie plus du mois d’août à la fin de la végétation.

En comparant les résultats obtenus dans les deux essais A et B,on voit que le recul par inverline est toujours plus fort dans l’essai B. Je n’ai pu trouver l’explication de cette différence.

Pour le gentianose, on constate que, dans les mois de mai et de juin, la quantité calculée au moyen du sucre réducteur produit par l’émulsine, est plus forte que celle que l’on obtient en supposant que tout le sucre réducteur produit par l’invertine provient de gentianose. On trouve, en effet, dans le premier essai, 3 gr.,948 de gentianose, alors que, par l’invertine, il ne s’est formé que 2 gr.,235 de sucre réducteur, quantité provenant de 2 gr.,878 de gentianose. 11 en est de même dans les essais du 3 et du 23 juin, pour lesquels on calcules gr.,062 et 2 gr.,701 de gentianose, alors que, d’après l’action de l’invertine, il ne peut y en avoir que 1 gr.,562 et 2 gr.,453. Il est donc probable que, pendant les mois de mai et de juin, époque à laquelle la Gentiane utilise ses hydrates de carbone, elle renferme une certaine proportion de gentiobiose libre.

Quant au saccliarose, on ne peut pas dire si la racine de Gentiane en renferme pendant les mois de mai et de juin, étant

donnés les résultats que l’on obtient en calculant la quantité de gentianose.

A partir du mois de juillet, la proportion de saccharose augmente progressivement jusqu’au mois de novembre ; il y a une faible diminution en août et eu septembre, diminution qui correspond à une augmentation de gentianose. La proportion de saccharose subit donc de grandes variations, puisqu’il en existe plus de 4 pour 100 au mois de novembre, tandis que, au mois de juillet, il y en a 1 pour 100, et. sans doute, moins encore durant les mois de mai et de juin.

Sous 1 influence de l’émulsine, on a remarqué que la marche de l’hydrolyse était plus rapide dans les essais B que dans les essais A correspondants. C’est ainsi que l’hydrolyse a duré, dans l’essai B du 24 mai, 18 jours seulement au lieu de 47 jours dans l’essai A de la même date.

11 est possible qu après l’hydrolyse de la gentiopicrine, la gentiogénine formée ait une action retardatrice assez marquée sur les hydrolyses produites ultérieurement par l’émulsine. Cette hypothèse expliquerait pourquoi le même ferment a besoin d'un laps de temps double pour hydrolyser la même proportion de gentiobiose, suivant la présence ou l’absence de gentiogénine dans les liquides où se produit la réaction.

Le tableau 111 montre que le glucoside que l’on hydrolysedans les essais est uniquement de la gentiopicrine, si l’on s'en rapporte aux indices que l’on obtient, dont le plus éloigné diffère à peine de l’indice théorique : 113 au lieu de 111. La gentiopicrine existe en proportions notables pendant toute la vésrétatlon, et les différences que l’on observe sont tout à fait minimes, la plus faible proportion étant de 1 gr.,959, la plus forte de 2gr.,376 et la moyenne de 2 gr.,140. On peut dire, cependant, que la gentiopicrine existe en proportions plus fortes pendant les mois de juin et de juillet.

En résumé, la composition de la racine de Gentiane subit pendant une végétation annuelle des variations assez fortes, surtout si on envisage les hydrates de carbone réducteurs et les hydrates de carbone hydrolysables par l’invertine.

Pour ce qui est de la gentiopicrine, en effet, les variations

Tableau III. — Dosage de la gentiopicrine.

23jrà

13 juillet

26 juillet

18 goût

11 septembre

Déviation initiale..

Déviation après émaDinc..

Sucre réducteur initial.

— après émulsine

Par émulsine :

Retour.

Sucre l'éducteur.

Gentiopicrine.

Indice.

sont beaucoup moindres, et la racine de Gentiane, à quelque époque de la végétation qu’on la prenne, renferme toujours une proportion de gentiopicrine voisine de 2 pour 100.

La proportion pour 100 des sucres réducteurs varie de 2 gr.,246 à Ogr.,595, la plus forte quantité se trouvant à la reprise de la végétation, alors que la plante utilise ses matériaux de réserve, formés d’hydrates de carbone plus ou moins condensés.

La proportion pour 100 des hydrates de carbone liydrolysables par l'invertine varie do 1 gr.,213 au début de la végétation à 7 gr..826 à la fin de la végétation.

Le gentianose existe toujours dans une proportion de 3 à 5 pour 100, sauf pendant les mois do mai et de juin, pendant lesquels il est probable que la racine de Gentiane renferme du gentiobiose libre. C’est pendant les mois d’août et de septembre qu'il y a le plus de gentianose, et c’est justement à cette époque que MM. Em. Bourquelot et Nardin ont traité la racine de Gentiane pour avoir ce sucre.

C’est, en somme, le saccharose qui subit les plus grandes variations : il s’accumule dans la racine à la fin de la végétatation et disparaît, ainsi d’ailleurs que la plus grande partie du gentianose, au début du printemps, à la reprise de la végétation.