PREMIERE PARTIE

La Cyanogénèse végétale.

Acide cyanhydrique libre. — L’instabilité et la grande volatilité de ce corps expliquent la rareté des cas où on a rencontré lPacide prussique non fixé à quelque autre composé chimique.

Le gouet et quelques autres Aroïdées auraient la propriété (fortement discutée) den émettre à l’état libre.

Au moment de la germination des amandes, l’auteur italien MARCO SUAVE (60) a pu constater la présence de l’acide cyanhydrique: combiné dans la radicule, combiné et libre dans la tigelle des amandes douces; et de l’acide cyanhydrique: libre dans la radicule et la tigelle, combiné dans les cotylédons des amandes amères. TREUB (in Puymaly: 48) trouva de l'acide prussique libre et combiné dans les feuilles de Phaseolus lunatus.

Cependant, les physiologistes RAVENNA et BosiINELLI (49) traitèrent les jeunes plantules d’amandier et les feuilles de Phaseolus lunatus par une solution bouillante de potasse caustique, afin de détruire les ferments de la feuille en même temps que pour fixer l’acide cyanhydrique libre. Ils eurent soin de plonger les feuilles de Phaseolus lunatus l’une après l’autre dans la solution, pour ne pas abaïsser la température du milieu. Ils distillerent la bouillie après l’avoir acidulée par de l’acide tartrique, ne trouvèrent pas d'acide cyanhydrique dans le distillat des amandes germées, et en trouvèrent des traces si minimes dans le distillat des feuilles du Phaseolus lunatus, que la présence d’acide cyanhydrique libre dans cette plante semble très douteuse.

Les Glucosides cyanhydriques. —— L’acide prussique existe donc, dans le règne végétal, très généralement lié à d’autres composés, et l’expérience a montré qu’il affecte de préférence la forme glucosidique.

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Tous ces glucosides cyanogénétiques se ressemblent par leur structure et par leurs produits de dédoublement: acide cyanhydrique — sucre réducteur — corps cétonique ou aldéhydique. Ces combinaisons ne sont pas très stables et subissent l’hydrolyse par ébullition en présence d’acides dilués. Comme l’acide cyanhydrique formé est lui-même facilement hydraté par ces acides, il est préférable de se servir des ferments qui coexistent dans les plantes, quand on veut les décomposer dans un but analytique.

Ces glucosides sont à ranger en deux principaux groupes : ceux qui se dédoublent en acide cyanhydrique, glucose et acétone, et ceux qui fournissent de l’acide cyanhydrique, du glucose et de l’aldéhyde benzoïque.

Du premier groupe on ne connaît guère que la linamarine que JORISSEN (40) a retirée des graines de lin, et qui est identique à la manihotoxine du Manihot et à la phaséolunatine que DuxsTaN (14) a trouvé dans les haricots de Birmanie. Ce glucoside qui répond à la formule C10 H17 Az O6 se présente sous forme d’aiguilles cristallines incolores, dont le point de fusion est 141°. Presque insoluble dans l’alcool absolu et l’éther éthylique, il est soluble dans l’acétone, le chloroforme et surtout dans J’eau. Ses solutions sont lévogyres, leur pouvoir rotatoire est de — 26,3°.

Le deuxième groupe renferme presque tous les autres glucosides cyanhydriques.

A part la dhurrine, que DUNSTAN (14) a obtenue en épuisant le sorgho (plante fraîche) par de l'alcool, et qui fournit par dédoublement de l’aldéhyde paraoxybenzoïque, tous les autres se décomposent en acide prussique, glucose et aldéhyde benzoïque. En présence d’acide chlorhydrique concentré chaud, ils se transforment en glucose, ammoniaque et acide phénylglycolique. C’est pour cette raison que BOURQUELOT (3) les appelle: phénylglycolnitrilebiosides s’ils donnent deux molécules de glucose, et phénylglycolnitrileglucosides s'ils n’en donnent qu’une seule.

L’amygdaline, glucoside de l’amandier, du pêcher et du prunier est un phénylglycolnitrilebioside et correspond à la formule C20 H27 Az Oft, Elle se présente sous forme de cristaux prismatiques renfermant 3 molécules d’eau. Elle perd son eau de cristallisation à 120° et fond à 200°. Elle est insoluble dans l’éther,

peu soluble dans l'alcool froid, soluble dans l’alcool chaud, soluble dans 12 parties d’eau froide ou dans une partie d’eau bouillante. Sa solution est lévogyre, son pouvoir rotatoire est égal à —- 39,7". Sous l’influence de l’émulsine, elle se dédouble en trois phases successives (58), dont la première consiste en la production d’amygdonitrileglucoside et de glucose. L’amygdonitrileglucoside se scinde, ensuite, en benzaldéhyde-cyanhydrine et en glucose. En dernier lieu, la benzaldéhyde-cyanhydrine donne naissance à l’acide prussique et à l’aldéhyde benzoïque. En traitant amygdaline par une solution de baryte, on la transforme en son isomère: l’isoamygdaline, phénylglycolnitrilebioside dont le pouvoir rotatoire est égal à — 51,0°. Ce glucoside n’a encore pu être retiré d’aucun végétal.

Les phénylglycolnitrileglucosides répondent à la formule C14 H17 Az Of.

FISCHER (18) a obtenu l’amygdonitrileglucoside en faisant agir les ferments de la levure de bière sur l’amygdaline. Ce glucoside a pu être isolé des bourgeons et de l’écorce du Prunus Padus et du P. virginiana. Il se présente sous forme d’aiguilles cristallines incolores, fondant entre 147° et 149°. Sa solution aqueuse est lévogyre, son pouvoir rotatoire est égal à — 26,9°. En présence d’acide chlorhydrique concentré et chaud, il se décompose en glucose, ammoniaque et acide phénylglycolique gauche.

Une solution de baryte le transforme en prulaurasine: principe cyanhydrique du Laurier - cerise, d’où M. HERISSEY (33) l’a isolé à l’état cristallisé: fines aiguilles ayant quelquefois une longueur de plusieurs centimètres, incolores, inodores et de saveur amère. Leur point de fusion est situé entre 120° et 122°. La prulaurasine est très soluble dans l’eau, l'alcool, l’éther acétique, elle est insoluble dans l’éther éthylique. Sa solution aqueuse est lévogyre, son pouvoir rotatoire est égal à —52,7°. À chaud et en présence d’acide chlorhydrique concentré, elle fournit du glucose, de l’ammoniaque et de l’acide phénylglycolique inactif.

La sambunigrine qui a été retirée des feuilles du sureau noir par BOURQUELOT et DANJOU (6) en 1905, cristallise en longues aiguilles soyeuses, incolores et inodores, dont le point de fusion est situé entre 151° et 152°. Facilement soluble dans l’eau ou lalcool froid, elle est presque insoluble dans l’éther

éthylique, qui la précipite de sa solution dans l’éther acétique. Sa solution est lévogyre, son pouvoir rotatoire est de — 76,3°. Une solution de baryte la transforme en prulaurasine. En présence d’acide chlorhydrique concentré et chaud elle se décompose en glucose, ammoniaque et acide phénylglycolique droit.

La gynocardine, retirée du Gynocardia odorata, se dédouble en glucose, acide prussique et un trihydroxyaldéhyde ou une trihydoxycétone; la lotusine, décrite par DUNSTAN et HENRY (13), est le glucoside cyanogénétique du Lotus arabicus et donne par hydrolyse du glucoside, de l’acide cyanhydrique et une matière colorante, jaune, la lotoflavine.

Les ferments. — Dans les végétaux, ces glucosides se trouvent toujours accompagnés des ferments qui sont capables de les dédoubler. L’action d’un ferment n’est cependant pas spécifique du glucoside qui se trouve dans son voisinage (2); ainsi l’émulsine, ferment des amandes, dédouble aussi bien l’amygdaline des amandes amères, la prulaurasine du laurier-cerise, la phaséolunatine du haricot de Birmanie, qu’elle produit l’hydrolyse de glucosides non cyanogénétiques comme la salicine ou l’aucubine. Néanmoins, le dédoublement d’un glucoside est plus prompt lorsqu'on y emploie le ferment engendré par la plante qui a fourni le glucoside. Ainsi, dans ses recherches sur le haricot à acide cyanhydrique, GUIGNARD (28) a toujours préféré une émulsine retirée d’une variété de haricots de Birmanie dont l’acide cyanhydrique a été supprimé par la culture. —— Pour hydrolyser la linamarine, JORISSEN (39) eut recours à la farine de lin. Ces ferments ne se trouvent donc pas, uniquement, dans les plantes ou les organes qui contiennent les glucosides: l’émulsine existe dans les amandes douces comme dans les amandes amères; le ferment qui dédouble le principe cyanhydrique des feuilles du sureau noir, se rencontre également dans la racine du sureau noir et même dans le sureau à grappes et l’hièble, qui tous les deux sont dépourvus de glucoside cyanhydrique.

Il semble cependant que, dans certains végétaux, le ferment n'existe pas toujours en quantité suffisante pour hydrolyser la totalité du glucoside cyanhydrique qu'ils contiennent et que, par son action sur le glucoside, on obtient parfois de l’acide prussique en même temps qu’une partie du glucoside reste intacte et n’est décomposée que par l'addition d’une nouvelle quantité d’enzyme.

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Ainsi, chez le Gymnema, il faut ajouter de la poudre fermentaire à la plante écrasée pour libérer tout l’acide cyanhydrique qu’elle renferme (22).— Pourtant, lorsqu’en 1905 BOURQUELOT (5) signala la présence dans le sureau noir d’un composé cyanhydrique qui n’était pas accompagné d’une quantité de ferment suffisante pour le décomposer complètement, GUIGNARD (27) prouva nettement que l’hydrolyse totale se produit quand on laisse réagir les deux corps pendant un temps suffisamment long: ce qui s'explique par la nature même des ferments qui, par définition, sont capables de transformer par leur action catalytique, une quantité relativement infiniment grande d’un corps, à condition que la réaction s’effectue à la température convenable, que sa durée ne soit pas limitée et que l’abondance des produits de décomposition de ce corps ne gêne pas la réaction. Nous aurons encore l’occasion de revenir sur ce sujet, quand nous parlerons de nos recherches sur l’acide cyanhydrique chez le sureau.

Grâce à un procédé très ingénieux, imaginé par GRESHOFF (22) et basé sur la production de la réaction du bleu de Prusse dans la cellule-même, on a pu localiser d’une façon précise les glucosides cyanogénétiques et les ferments dans la plante. En étudiant la feuille de laurier-cerise, GUIGNARD (24) a montré que lémulsine a son siège dans la gaine endodermique qui entoure le faisceau libéro - ligneux, ainsi que dans les cellules non sclérifiées du péricycle; tandis que le glucoside se trouve dans les cellules parenchymateuses de la feuille. Dans le cylindre central de la partie axile d’une amande, l’émulsine habite le péricycle; dans les faisceaux des cotylédons, elle se trouve dans le péricycle et en petite quantité dans l’endoderme.

Une intervention mécanique, comme la contusion ou le broyage, déchirant les parois cellulaires, met en contact intime les éléments qui produisent l'acide cyanhydrique par leur action réciproque. MIRANDE (45) libère l’acide prussique des plantes fraîches, en les baignant dans une atmosphère chargée de vapeurs d’éther ou de chloroforme. Il constate que les vapeurs de mercure ou de sulfure de carbone ont aussi cette propriété. Cette influence s’expliquerait par l'interruption de la fonction chlorophyllienne causée par la présence de ces vapeurs. GUIGNARD (30) a également observé cette action des anesthésiques sur les plantes cyanogénétiques, mais il en donne une interprétation plus admis-

sible que la précédente : L'action déshydratante de ces vapeurs anesthésiantes entraînerait les glucosides, avec l’eau, hors des cellules et les rapprocherait des ferments qui en libèrent l’acide prussique. Ce même auteur a aussi obtenu la mise en liberté de l’acide cyanhydrique par l’action du gel, qui produit la plasmolyse des cellules et dont l’influence est du même ordre que celle des anesthésiques.

Origine de Pacide cyanhydrique. — Vouloir attribuer toujours la même signification, à la présence de l’acide cyanhydrique dans les nombreux végétaux qui en sont pourvus, malgré la différence de fonction des organes qui le renferment et les formes variables qu’il revêt, serait une chose absurde. Néanmoins, il ne peut guère y avoir de doute que, quels que soient les stades intermédiaires qui ont précédé sa naissance, il se forme aux dépens des azotates que la plante puise dans le milieu qui héberge les racines.

Un chimiste italien GANASsINI (21) a réussi à en réaliser la synthèse, en faisant agir de l'hydrogène naissant sur des azotates en solution aqueuse faiblement acide, et en présence d’aldéhyde formique ou de glucose; et aussi par l’action des azotites sur du glucose ou du sacharose, en solution légèrement acide et en présence d’un peu d’aldéhyde formique.

En exposant à la lumière diffuse du laboratoire, pendant 24 heures, en vase ouvert et à la température ordinaire, une solution contenant 1/1000 d’acide citrique, 1/10000 seulement d’azotite potassique et une petite quantité de sulfate ou de bicarbonate ferreux, le botaniste belge JORISSEN (38) constata la formation d’une quantité d’acide cyanhydrique suffisante pour être caractérisée par la réaction du bleu de Prusse; en même temps il se formerait de la diméthylcétone. Il insiste sur le fait qu’à l’obscurité ces corps ne se produisent pas.

D’après ce même auteur (37), l’acide prussique peut aussi prendre naissance à la température ordinaire par l'action prolongée de composés organiques existant dans le règne végétal, sur de l’acide azotique très dilué, Ainsi, il obtint un précipité de 0,0032 gr. de cyanure d’argent, après avoir fait réagir pendant 48 heures, à la température ordinaire et à la lumière, 0,50 gr. de vanilline, substance qu’on rencontre fréquemment dans les plantes, sur 100 cm3 d’une solution d’acide azotique à 3,31 %.

Les expériences de TREUB (63) sur le Phaseolus lunatus ont suffisamment démontré que la teneur en acide cyanhydrique de cette plante dépend de la richesse du sol en azotates.

Par contre, le savant français M. Fosse (19) a fait connaître une synthèse de l’acide prussique, non par réduction des azotates, mais en faisant agir un oxydant —- le permanganate de potasse — sur de l’ammoniaque en présence d’un sel d’argent et d’un corps organique comme la glycérine, le sacharose, le glucose, l’amidon, la cellulose ou l’aldéhyde formique. Par une réaction analogue, l'acide cyanhydrique pourrait se former dans la nature, indépendamment de ia fonction chlorophyllienne, et se transformerait, dès sa naissance, en urée et autres composés azotés, en passant par l’acide cyanique. Du reste, dans une publication récente (20) l’auteur annonce qu’il a décelé de l’acide urique dans un certain nombre de végétaux, ce qui nous éclaire davantage sur les stades qui ont pu précéder la formation d’urée.

Si l’acide cyanhydrique se forme au moment de la germination des amandes douces, même quand on les fait germer dans du sable siliceux et à l’obscurité, on ne peut guère en expliquer la présence que par l'effet de la décomposition des matières albuminoïdes. En oxydant les matières albuminoïdes, on trouve, parmi les produits de décomposition, aussi bien de l’acide prussique que de l’aldéhyde benzoïque qui tous les deux existent dans l’amygdaline des amandes germées.

Rôle de l’acide cyanhydrique. — L’acide cyanhydrique constituerait donc un stade transitoire entre l’azote minéral et l’azote organique. En effet, TREUB (62) a constaté que dans des « cellules spéciales » du Pangiunt eduie, cellules qui fabriquent lacide cyanhydrique, cet acide disparaît lentement, pour être remplacé par des matières protéiques qui se formeraient à ses dépens.

D'après RAVENNA et ZAMORANI (53), il se transformerait en matière albuminoïde, en passant par le stade amidé, et, pour en fournir la preuve, ils ont essayé de cultiver des plantules de sorgho dans une solution stérilisée de sels minéraux, dont les azotates étaient remplacés par de l’asparagine. Après peu de temps, ces plantes s’étiolaient, ne pouvant pas assimiler l’azote organique. Des plantes de même espèce ayant poussé dans une

solution nutritive contenant des azotates, végétaient normalement et produisaient de l’acide cyanhydrique. — Malgré l’absence d’azotates dans certains milieux de culture, les plantes auxquelles les auteurs avaient inoculé de l’asparagine continuaient à vivre et à grandir, bien que leur taux en acide prussique fût de beaucoup inférieur au taux normal. — Il semble donc que, l'acide cyanhydrique représentant un stade intermédiaire entre l'azote minéral et les substances amidées, l’inoculation de ces dernières rend quasi superflue la formation d’acide cyanhydrique et permet à la plante de fabriquer des matières protéiques, directement, aux dépens de ces amides.

Si tel était en général le rôle de l’acide prussique dans le métabolisme de l’azote végétal, toutes les plantes devraient en être pourvues; et cependant le nombre des espèces cyanogénétiques connues est restreint, quand on le compare au nombre des plantes d’où cet acide n’a jamais pu être retiré. D’éminents physiologistes nous répondent que, si nous ne pouvons pas y déceler sa présence, il n’en est pas moins vrai qu’il s’y forme, mais que son existence est tellement passagère que, dès sa formation, il entre dans des combinaisons plus complexes et échappe ainsi à nos réactifs.

Quant à l’hypothèse qui pourrait se présenter à l’esprit, que les glucosides cyanhydriques seraient des produits de déchet, il suffit de rappeler le fait que les glucosides ont surtout été trouvés dans le liber des plantes (59) qui, comme on le sait, est chargé de transporter les produits destinés à être utilisés par les organes du végétal, pour démontrer l’improbabilité d’un pareil rôle (66). Chez beaucoup de végétaux, la leneur des feuilles en acide cyanhydrique diminue, et devient presque nulle au moment de leur chute. RAVENNA et TONEGUTTI (52) font sécher des feuilles de laurier - cerise sous une cloche en présence de chlorure de calcium et constatent que leur teneur en acide cyanhydrique a fortement diminué au courant de cette opération, sans qu'ils aient pu caractériser la moindre trace d’acide prussique libre dans l’atmosphère de la cloche: la réserve de glucoside a donc été consommée par la feuille même qui n’avait pas perdu toute vitalité. Ces faits confirment l'opinion de beaucoup de botanistes, qui considèrent les glucosides cyanhydriques comme matière de réserve azolée que la plante utilisera à un moment donné.

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Les feuilles de sureau noir subissent une perte de principe cyvanhydrique par la dessication, mais les travaux de Guri- GNARD (27) nous ont enseigné qu’en automne, au moment de la chute, leur teneur n’a pas beaucoup diminué par rapport à celles de l'été ; il en est de mème en ce qui concerne les feuilles de Ribes aureum (26). Il serait logique que, si le glucoside de ces feuilles était une matière de réserve destinée à être utilisée par le végétal, ce glucoside quitte les feuilles avant que celles-ci ne se détachent de l’arbre. Ce qui est vrai pour une espèce est en contradiction avec les faits observés sur une autre plante, et il est vain d’essayer d'établir une même loi qui régisse immuablement la formation, laccumulation et FPutilisation de l’acide cyanhydrique, chez les différents végétaux où il a été signalé.

Dans son étude magistrale sur lPacide cyanhydrique dans le règne végétal, GRESHOFF (22) nous rapporte que le physiologiste BuRK lui à appris que « chez l’Arum l'acide cyanhydrique stupéfie et finit par tuer les insectes qui ont pénétré dans l’inflorescence et ont prêté leur aide dans l'oeuvre de l’autofécondation.» Chez le Lotus arabicus (13), l’acide prussique jouerait un rôle protecteur par son effet toxique, en empêchant les animaux d’en brouter tant que la plante est jeune; il en disparaîtrait quand les semences atteignent la maturité et il ne serait utilisé par le végétal qu’à ce moment. Si tel était le rôle de l’acide prussique, aucun végétal cyanogénétique ne devrait être parasité; mais la pratique nous montre, que chenilles et pucerons se livrent à des orgies sur les feuilles du sureau noir, et TREUB (64) raconte que plusieurs pieds de Phaseolus lunatus cultivés pour ses besoins ont été dévorés par les insectes.

Cependant, BOURQUELOT (4) ayant remarqué que des moutons qui paissaient sur un champ y dédaignaient la linaire striée, il examina cette plante et y trouva de l’acide cyanhydrique.

Ne prenons pas l’effet pour la cause et adoptons le raisonnement de GOETHE : Der Ochse wehrt sich mil den Hôrnern, weil er die Hôrner eben hat. (C’est parce qu’il les a, que le boeuf se défend avec ses cornes).

Influence de la lumière, — La question qui nous intéresse d'une façon directe et autour de laquelle évoluent toutes nos recherches, est l’influence qu'ont la lumière et l’obscurité sur la production d'acide cyanhydrique dans les feuilles.