Garros : Acides gummiques
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Thèse présentée à la Faculté des sciences de Paris

pour obtenir le grade de Docteur ès Sciences physiques

par

Félix Garros

Contribution à l'étude des acides gummiques. Nouveau sucre en C5 : "prunose"



soutenue le 21 mai 1894

devant la commission d’examen :

Friedel, président
Lippmann, Duclaux, examinateurs



INTRODUCTION


Pendant le cours de ce travail, j'ai eu à ma disposition peu de données.


Tous les chimistes savent que sur les matières gommeuses nos connaissances sont bien restreintes, leurs propriétés chimiques sont à peine connues, vu, sans doute, les difficultés surgissant à chaque pas dans leur étude.


Les relations qui existent entre ces matières et les diverses autres gélatineuses, pectiques..., qui offrent un aspect à peu près identique, des propriétés très voisines, font que les unes et les autres semblent dériver souvent de la même façon dans les actes physiologiques de mêmes principes.


Ces relations, en apparence si étroites, ont été la cause de l'identité qu'on leur a souvent attribuée.


MM. Wigand, Frank, Prilleux, Decaisne pensent que les gommes se produisent aux dépens des parties amylacées et ligneuses de l'arbre. Malgré leur diversité, elles ont été envisagées, pour la plupart, comme formées d'un même élément essentiel, l'arabine, qui, sous des influences diverses, prend la forme soluble ou insoluble.


M. Fremy a, le premier, montré que l'arabine était un acide organique et lui a donné le nom d'acide gummique. Celui-ci combiné à 3/100 ou 4/100 de chaux, de potasse et autres bases constituerait les gommes solubles.


Guérin-Vary, dans l'exposé de ses études sur les gommes, dit que la gomme du cerisier contient une substance soluble identique avec la gomme arabique, et M. Fremy, des expériences de ce savant et des siennes, a tiré la conclusion que la cérasine (gomme du cerisier insoluble) est une combinaison de chaux et de l'acide métagummique (gomme arabique insoluble) obtenu, nous verrons dans quelles conditions, avec la gomme arabique.


Voilà les connaissances que l'on possédait.


Le nombre considérable de ces gommes, la découverte récente de la série des matières sucrées en G3, semblant montrer que les sucres qui constituent cette nouvelle série sont dérivés, essentiellement, des produits gummiques, donnaient à l'étude de ces derniers un grand intérêt.


D'après la théorie du carbone asymétrique de MM. Lebel et Van't Hoff et la méthode synthétique de M. Fischer, cette série comporterait huit sucres en G5 (pentoses), alors que quatre seulement sont connus. On pouvait donc espérer la découverte d'un de ces sucres inconnus par l'étude de la saccharification des gommes.


Mes recherches ont, en effet, amené la découverte d'une nouvelle pentose, que j'appelle «Prunose», parce que je l'obtiens par saccharification de la gomme du prunier. Elles m'ont conduit également à des résultats que je ne prévoyais pas dès le début, capables de modifier les idées qu'on s'était faites sur la nature de l'acide gummique (partie organique de la gomme arabique), de l'acide cérabique (nom que je propose pour désigner la partie organique de la gomme du cerisier soluble) et de la cérasine (partie organique de la gomme du cerisier insoluble) encore peu étudiés. Je me suis donc aussi occupé, dans ce travail, des deux acides gummiques les plus répandus : l'acide gummique et l'acide cérabique.


Chacun de ces acides a présenté dans mes expériences une composition centésimale constante, composition commune à tous les deux.


Trois réactions, qui ne dépendent pas des quantités de réactifs mis en action, semblent, néanmoins, différencier ces deux produits.


Envisagés par les auteurs chacun comme un principe hydrocarboné, analogue aux hydrates de carbone proprement dits, ils seraient, d'après les faits expérimentaux que je vais établir, composés de deux principes hydrocarbonés combinés.


Mon travail sera ainsi divisé :


Dans la première Partie, je donnerai une rapide monographie de la préparation de l'acide gummique et je signalerai les observations que j'ai été amené à faire.

J'étudierai ensuite ses propriétés et celles de quelques dérivés, essentiellement les propriétés qui me serviront à montrer l'existence de deux principes immédiats dans cet acide gummique.

J'étudierai, dans le même but, la fermentation de l'acide métagummique.

La deuxième Partie comprendra l'étude de l'acide cérabique (partie organique de la gomme du cerisier soluble), essentiellement au point de vue de l'existence des deux principes et celle de son dérivé, la cérasine.

Elle comprendra aussi la fermentation de la cérasine et la caractérisation du microorganisme provoquant cette fermentation.

Je terminerai en rapprochant la plupart des faits mentionnés afin de montrer que les deux acides gummiques étudiés, l'acide gummique et l'acide cérabique, sont chacun constitués par deux principes hydrocarbonés combinés, l'un jouissant des propriétés des hydrates de carbone proprement dits, l'autre fournissant des corps se rattachant à la série aromatique.


Dans la troisième Partie, après avoir donné quelques propriétés des sucres en G5 connus, celles nécessaires pour les différencier du nouveau sucre, «Prunose», de la même série, que j'ai obtenu par saccharification de la gomme du prunier, j'étudierai cette nouvelle matière sucrée. Je dirai ensuite si l'on peut attribuer à la molécule de la «Prunose» une des formules de constitution dans l'espace réservées par la théorie du carbone asymétrique, aidée de la méthode synthétique de M. Fischer, aux aldoses pentatomiques (pentanetétrolals) non encore découvertes.


Avant de commencer l'exposé de mon sujet, je tiens à rendre hommage aux savants conseils que m'ont prodigués avec tant de bienveillance mon cher maître, M. 1e Professeur Friedel, et M. le Dr Roux, de l'Institut Pasteur.



RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS

Je crois utile, pour terminer, de résumer rapidement les résultats de ce travail.


En étudiant d'abord l'acide gummique et l'acide cérabique, préparés chacun avec un seul morceau de gomme correspondante, pour être sûr de ne pas opérer avec un mélange de gommes diverses, j'ai obtenu :


1° Par l'action de la chaleur sur l'un et l'autre pro-duit simultanément de l'acétone et de la pyrocatéchine ;


2° Par l'action de l'acide nitrique, dans les conditions rapportées, de l'acide mucique et de l'acide oxalique ;


3° Par l'action de l'acide sulfurique dilué de la galactose, sucre en C6, et des sucres en C5 ;


4° De même par l'action de l'acide sulfurique concentré sur l'un et l'autre acide gummique dépourvu de tannin, j'ai obtenu avec l'acide gummique de l'acide rufigummique et avec l'acide cérabique de l'acide ruficérabique, composés analogues aux acides rufigallique, rufimorique obtenus avec les tannins correspondants ;


5° J'ai fait dissoudre de l'acide métagummique par fermentation à l'aide du penicillium glaucum et j'ai constaté la présence d'une matière tannique pendant le cours de la fermentation ;


6° J'ai montré que la cérasine (gomme du cerisier insoluble) était un mélange de gomme du cerisier soluble et d'un tannin (acide cérabitannique) ; j'ai extrait ce tannin et l'ai étudié, j'ai obtenu dans son étude par l'action de la chaleur de la pyrocatéchine et par l'action de la potasse de la phloroglucine ;


7° J'ai montré que c'est précisément ce tannin qui provoque l'insolubilité de la cérasine, et, en conséquence, je prépare de la cérasine artificielle en ajoutant des tannins à la gomme du cerisier soluble ;


8° J'ai montré que la solubilité des gommes arabiques et du Sénégal doit être attribuée à ce qu'elles ne sont pas coagulées (rendues insolubles après dessiccation) par les tannins ;


9° J'ai montré que les faits cités dans les deux premières parties de ce travail amenaient la conviction que le tannin de la cérasine (gomme du cerisier insoluble) est produit par la gomme du cerisier soluble ;


10° J'ai découvert dans la cérasine sèche la présence, d'un microorganisme, capable de produire en milieu humide une fermentation dans laquelle le tannin de la cérasine est détruit et la solubilité conséquemment rendue. J'ai obtenu dans cette fermentation la formation de phlorizine, phlorétine, phlorizéine ;


11° J'ai isolé ce microorganisme et l'ai caractérisé.

C'est du penicillium glaucum ; ce deuxième exemple de destruction d'un tannin par cet organisme semble la désigner comme l'agent habituel des modifications des tannins ;


12° J'ai montré par le rapprochement de nombreux faits que les acides gummiques étudiés ne seraient pas chacun un seul principe immédiat, mais composés de deux.

Les affirmations de MM. Wigand, Frank, Decaisne, Prilleux sur la formation des acides gummiques par transformation de l'amidon, dont la dualité constitutive a été démontrée tout récemment, seraient une confirmation ;


13° En me basant sur l'existence de ces deux principes et leurs propriétés, j'ai essayé de donner une explication de la variabilité des pouvoirs rotatoires des deux acides gummiques étudiés et de l'anomalie dans les pouvoirs rotatoires des gommes nitriques et de leurs dérivés ;


14° J'ai trouvé trois réactions qui montreraient que l'acide gummique de la gomme arabique et l'acide gummique (acide cérabique) de la gomme du cerisier ne sont pas absolument identiques, comme on l'a dit jusqu'à présent ;


15° J'ai découvert un nouveau sucre de formule

C5H10O5

il a été obtenu à l’aide de la gomme du prunier et je lui ai donné le nom de Prunose. Son étude forme une des trois Parties de ma thèse.


Le champ des recherches sur le sujet dont je viens de m'occuper est encore très large. Je ne me dissimule pas qu'un long labeur soit encore nécessaire pour apporter un complet éclaircissement dans les questions que comportent les deux premières Parties. Les difficultés que j'ai rencontrées suffiront, je l'espère, pour m'excuser de ne pas les avoir résolues complètement.


Indépendamment de la nouvelle pentose que j'ai découverte, je crois cependant avoir apporté à l'histoire des acides gummiques, si peu étudiés, un nombre de faits nouveaux intéressants.


Puissent-ils faciliter les heureux résultats des différentes études qui peuvent encore être entreprises sur ce sujet !





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