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L’argent ne fait pas le bonheur…

l'argentC’est ainsi que commence un dicton français, avec en seconde partie… mais il y contribue. Ce qui est certain c’est que l’argent joue un rôle primordial dans notre vie et cela depuis les temps immémoriaux. Mais l’argent a pris différentes formes au cours de l’histoire. Au départ, la monnaie d’échange était basée sur le troc. On payait avec des commodités qui avaient une valeur intrinsèque; le sel par exemple. Les légionnaires romains recevaient régulièrement leur ration de sel (salarium). Ce qui nous a donné le “salaire”. Une personne riche qui avait beaucoup de bétail avait un cheptel ou un “capital”. Les deux termes viennent de la même racine latine. En hébreu l’argent se dit “kessef” qui serait dérivé de “kew” ou mouton.
Aux alentours de 3,000 av. J.-C., en Mésopotamie l’avoine était la monnaie d’échange la plus couramment utilisée pour les échanges commerciaux. Ce qui convenait bien à la société agraire de l’époque. Mais quand les villes comme Babylone commencèrent à se développer, stocker de l’avoine dans son appartement n’était pas tellement pratique ! C’est pourquoi l’avoine a été remplacée par de l’argent, un métal rare. Les paiements se faisaient avec des anneaux d’argent d’à peu près 20 g que l’on appelait “shekel” (qui est d’ailleurs aujourd’hui le nom de la monnaie israélienne). Le problème avec cette approche c’est que cela rendait nécessaire pour chaque achat de peser le métal pour être certain du poids. Pour échapper à cette contrainte, un certain poids d’argent prédéterminé était placé dans une bourse de cuir qui était ensuite scellée avec un sceau de cire. Le sceau représentant une personne de confiance qui se portait garante de la quantité d’argent dans la pochette.

Crésus, le roi de Lydie en Asie Mineure, établit l’étape suivante. L’électrum, un alliage rare d’argent et d’or servait de monnaie pour le commerce. Le roi de Lydie eu l’idée d’appliquer son sceau, non sur la cire à l’extérieur de la bourse, mais directement sur le métal. C’est ainsi que furent créées les premières pièces de monnaie en 600 av. J-C (ci-contre). Une invention qui facilita le commerce et fit que le roi de Lydie devint immensément riche comme…Crésus. L’unité de monnaie lydienne était le “Stater”. Mais éventuellement chaque pays frappa sa propre monnaie avec des noms reflétant son origine, le florin pour la ville de Florence, la livre tournois qui était frappée dans la ville de Tours. Mais c’est l’Allemagne qui est à l’origine de l’unité monétaire la plus utilisée, le dollar. On retrouve cette dénomination dans plus de de 35 pays aujourd’hui.

Au 16ième siècle l’empire germanique produisait ses pièces de monnaie à partir de l’argent provenant d’une mine appelée Joachimthal (la vallée de Joachim). Le nom de la monnaie étant le “groshen”, en conséquence les prix étaient étiquetés en “joachimthalergroshen”. Comme vous pouvez l’imaginer ceci rendait le marchandage difficile. C’est combien? “Cent joachimthalergroshen! Accepteriez-vous quatre-vingt joachimthalergroshen? Non mais je vous le laisse pour quatre-vingt-dix joachimthalergroshen”. Finalement avec l’usage, la première et la dernière partie furent éliminées pour donner le “thaler” ce qui avec le temps se transforma en “dollar”. Un terme générique utilisé pour décrire une pièce de monnaie en argent pesant 28 grammes. Comme l’Espagne, avec ses mines en Amérique, était la plus importante source d’argent, le dollar espagnol devint la monnaie courante pour les échanges commerciaux à travers le continent.

Mais aujourd’hui la base de la monnaie repose sur les billets de banque. Leur introduction mériterait une manchette séparée…

Professeur Ariel Fenster
Organisation pour la science et la société de l’Université McGill
Montréal, Canada (514) 398-2618
http://www.mcgill.ca/oss/

Koch, Pasteur, une rivalité avec des microbes comme figurants

 Koch & PasteurLes antagonismes entre scientifiques n’est pas quelque chose de rare mais dans le cas de Louis Pasteur (1822-1895) et Robert Koch (1843-1910) cela a été particulièrement virulent.  Il y a plusieurs raisons qui pourraient expliquer l’animosité féroce qui s’est développée entre ces deux fondateurs de la microbiologie. Pasteur était un fervent patriote et ne pardonnait pas aux Allemands d’avoir arraché à la France l’Alsace-Lorraine après la guerre de 1870. Pasteur retourna, en 1871, le doctorat honorifique qu’il avait reçu de l’Université de Bonn. Koch, qui était vingt ans plus jeune que Pasteur, avait servi dans l’armée allemande en tant que médecin, ce qui n’aidait pas.  Pasteur, un fervent de la chimie appliquée n’avait pas la même approche que celle de Koch qui elle, était plus théorique. Mais surtout aucun des deux ne parlait le langage de l’autre ce qui rendait les communications difficiles.

L’intérêt de Louis Pasteur pour les maladies infectieuses découla naturellement de ses travaux démontrant que  la “génération spontanée” n’existe pas si  les germes sont exclus du médium étudié.  Une observation impliquant que la présence de germes est la cause de contamination, et de maladie, et non la conséquence comme on le pensait. Cette découverte, en fin de compte  changea complètement les pratiques médicales de l’époque avec l’introduction de la stérilisation et de l’asepsie.

À partir de 1860 Pasteur étendit son champ d’action pour étudier les liens qui existeraient entre différentes maladies infectieuses et certains microbes. C’est à cette occasion que son parcours croisa celui de Koch. En 1873 ce dernier, grâce des techniques de microscopie innovantes qu’il avait développées, avait observé des structures en forme de bâtonnets dans le sang de moutons qui étaient morts de la maladie du charbon (anthrax en anglais). Après avoir obtenu des cultures pures de bactérie “bacillus anthracis” il les injecta dans des souris saines qui développèrent ensuite malade; la preuve de la relation de cause à effet entre la bactérie et la maladie fut ainsi établie.

Entre 1878 et 1880 Pasteur publia plusieurs articles sur la maladie du charbon en particulier sur le concept d’immunisation. Il démontra qu’il était possible de protéger des moutons de la maladie du charbon en les injectant avec des formes “atténuées” de la bactérie. Un concept développé cent ans plus tôt par Edward Jenner avec son “vaccin” contre la variole. Mais l’idée que l’on pouvait changer la nature d’une bactérie était complètement inacceptable pour Koch. En 1881 lui et ses étudiants publièrent plusieurs articles attaquant violemment Pasteur. Ils l’accusèrent d’avoir utilisé des cultures bactériennes impures et, n’étant pas médecin, d’avoir improprement inoculé les animaux. Entre autre ils y déclarèrent “…au sujet des causes de la maladie du charbon il y a peu de nouveau dans les travaux de Pasteur et ce qui est nouveau est erroné … on peut dire que jusqu’à présent les travaux de Pasteur sur  la maladie du charbon ne valent absolument rien. “

Pasteur répondit en détail aux critiques de Koch au 4ième Congrès international d’hygiène et de démographie qui s’est tenu à Genève en septembre 1882. Koch, auréolé de sa découverte récente du bacille de la tuberculose était au premier rang lorsque Pasteur présenta son discours sur l’atténuation des bactéries. La réaction de Koch fut particulièrement agressive mais cette fois il y avait une raison supplémentaire. Le professeur Lichtheim qui était assis à côté de Koch traduisait au fur et à mesure le discours de Pasteur. Dans son discours Pasteur  avait décrit l’ensemble des travaux de Koch en les présentant comme un “recueil allemand”.  Ce que Lichtheim, ayant mal compris, avait traduit comme “orgueil allemand”!

Pasteur et Koch avaient deux visions différentes sur les moyens nécessaires pour protéger les populations des maladies infectieuses.  Pour Koch cela passait par des mesures d’hygiène rigoureuses alors que Pasteur lui préconisait surtout la vaccination. Avec le recul du temps on peut voir que les deux scientifiques avaient raison. La vaccination a permis de contrôler de multiples maladies comme la variole et la polio; la situation avec l’épidémie d’Ébola qui fait rage en Afrique Occidentale souligne l’importance de l’hygiène…en attendant qu’un vaccin soit développé.

Professeur Ariel Fenster
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Popeye et les épinards

popeyeQui ne connait pas l’histoire de Popeye le marin qui doit sa force aux épinards, un aliment riche en fer. Ce qui est fascinant dans cette histoire c’est qu’en fait elle est basée sur pas une, mais plusieurs idées fausses. Tout d’abord lorsque Elzie Cryler Segar a créé le personnage de bande dessinée dans les années1930 il a choisi les épinards, non par pour son contenu en fer, mais à la demande du gouvernement, pour promouvoir la consommation de légumes en général. Dans aucune des bandes dessinées de l’époque Segar ne fait mention du fer comme étant la source de la force herculéenne de Popeye. Par contre dans plusieurs épisodes Popeye parle de la vitamine A (ci-contre) Les épinards sont riches en béta carotène, le précurseur de la vitamine A.

La réponse est plus mitigée quant à la teneur des épinards en fer. Il est vrai qu’une tasse d’épinards contient 6,5 mg de fer, ce qui est appréciable. Mais les épinards contiennent aussi de l’acide oxalique, un composé qui neutralise le fer et l’empêche d’être absorbé par le corps.

Mais alors d’où vient donc cette idée fausse sur le contenu élevé en fer des épinards? Elle viendrait d’une autre idée fausse qui, elle, serait associée à une faute de frappe. En 1870 le chercheur Allemand Emil von Wolff, dans un article publié sur le contenu en fer des épinards, aurait mal placé la virgule, créditant ainsi les épinards de dix fois plus de fer qu’ils n’en contiennent en réalité. C’est une bonne histoire que l’on retrouve partout sur le web et qui est citée pour illustrer l’importance de vérifier les sources. Le problème c’est qu’il n’y a pas de sources fiables qui supportent la véracité de cette histoire de virgule mal placée !

En 2010, le Dr Mike Sutton, un chercheur de de l’université de Nottingham en Angleterre, frustré du manque d’informations décida d’aller au fond des choses. Le fruit de ses recherches se retrouve dans un article de 34 pages publié dans Internet Journal of Criminology , article qui est un plaisir .à lire. Il nous apprend, entre autre, que malgré tous ses efforts il n’a jamais pu retrouver de traces de l’article en question. De plus, la preuve que cette histoire de virgule mal placée est sans fondement est que pour ses travaux Wolff n’a jamais eu à mesurer le contenu en fer des épinards et donc n’aurait pas pu publier un article à ce sujet. Malgré tout, l’histoire de la virgule mal placée comme étant responsable de l’explosion de la consommation d’épinards, continue à circuler. Mais vous au moins vous connaissez la vérité …grâce aux Manchettes d’Ariel Fenster!

Professeur Ariel Fenster
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La petite histoire des calories

caloriesAujourd’hui la calorie fait partie du langage courant, surtout pour ceux qui cherchent à contrôler leur poids. Mais à la fin du 19 ème siècle la calorie était si peu connue, que dans un article où  le terme était mentionné,  on expliquait comment prononcer le mot ka-lo-ri. 

C’est surtout au chimiste américain Wilbur Atwater (1844-1907) que l’on doit que la calorie soit passée d’un terme de laboratoire, associé aux réactions chimiques, à une des constantes de la nutrition.  Atwater, après avoir obtenu son doctorat en agronomie en 1869 de l’université Yale, avait passé deux ans en Allemagne. C’est là-bas qu’il a commencé à s’intéresser aux valeurs énergétiques de divers aliments. À l’époque la calorie (écrite avec un c minuscule) était surtout associée à l’étude des machines à vapeur. Elle représentait la quantité de chaleur (comme forme d’énergie) requise pour élever la température de 1g d’eau de 0oC à 1oC. Comme l’unité est très petite elle était surtout exprimée en kcal (1 000 calories), qui se définissait alors comme la quantité de chaleur requise pour élever la température de 1kg d’eau de 0oC à 1oC. La calorie nutritionnelle, avec un C  majuscule, elle est l’équivalent d’une  kcal. Ce qui veut dire qu’une part de gâteau à 400 Calories est l’équivalent de 400 000 calories !

Pour Atwater il n’était pas suffisant de déterminer les valeurs en calories des aliments, il voulait aussi connaitre les besoins du corps humain pour différentes activités physiques. Un intérêt associé aux théories de Winslow Taylor (1856-1915) pour améliorer l’efficacité industrielle. Atwater développa un  aspect de cette approche qu’il appela “Nutrition scientifique”. Il s’agissait de déterminer les quantités de nourriture requises par les ouvriers pour accomplir leur tâche. Des mesures qui étaient faites dans des pièces parfaitement isolées, qui agissaient comme des calorimètres géants (ci-contre). Atwater dans ses publications révélait, entre autre, combien de calories, et de grammes de nourriture  étaient requis “par brique” par un maçon pour compléter son travail. Pour les adeptes du Taylorisme les études d’Atwater devaient  permettre aux patrons de “promouvoir la production optimale de briques par employé au moindre coût pour l’employeur.”

Mais ce n’est qu’avec la première guerre mondiale que la calorie quitta les pages des journaux scientifiques pour se retrouver dans le langage courant. Il était important pour l’effort de guerre de ne pas gaspiller la nourriture et on rappelait constamment à la population combien elle se devait “d’économiser les calories. ” Des brochures étaient distribuées décrivant les besoins en calories en fonction de l’âge et du sexe ainsi que le contenu en calories de différents plats.  Manger plus que nécessaire était “antipatriotique”. D’ailleurs beaucoup de restaurants, pour montrer qu’ils participaient à l’effort général, affichaient à côté du prix la teneur calorique de chaque plat.

Jusqu’au début du siècle dernier les canons de la beauté féminine impliquaient, en général, une apparence “ample.”  Il suffit de regarder des tableaux de Rubens pour se rendre compte combien les choses ont changé.  A l’époque, il était commun pour les femmes qui se jugeaient trop minces de dissimuler des coussins sous leurs vêtements pour augmenter leur tour de taille. Mais à partir des années 1920, la silhouette féminine changea complètement. La mode passa de l’ample au filiforme avec une taille inexistante et une poitrine complètement plate (les soutiens-gorge de l’époque étaient plus conçus pour aplatir la poitrine que pour la soutenir).  Un idéal qui demandait des efforts constants de massages, d’exercices, de traitements médicaux mais surtout de contrôle de l’alimentation.

Si le nom de Wilbur Atwater est associé aux principes scientifiques de la calorie, c’est une  femme, Lulu Hunt Peters (1873-1930) qui l’a popularisé dans le cadre de régimes alimentaires. Dans son livre “Diet and Health – With Key to the Calories”, publié  en 1918,  elle explique comment restreindre les calories est le meilleur moyen de se conformer à l’image du jour. Pour elle, ce n’était pas si important ce que l’on mangeait mais le nombre de calories que cela représentait. Une personne de sa taille pouvait manger n’importe quoi dans la mesure où cela se limitait à 1200 calories par jour. Pour elle, maintenir un régime alimentaire, était une forme de maitrise de soi, ce qui cadrait bien avec l’image de la femme libérée des années 1920.

Le livre, qui à l’époque s’est vendu à plus de deux millions d’exemplaires, contient de nombreuses recommandations qui sont toujours valables. Elle suggère de s’abstenir de boire des boissons riches en sucre et surtout de ne pas utiliser de médicaments pour perdre du poids. Un conseil judicieux car beaucoup d’entre eux étaient à base de mercure et d’arsenic. Le livre est disponible sur le web et cela vaut la peine d’y jeter un coup d’œil pour se rendre compte que les choses n’ont pas tellement changé  depuis 1918.

Professeur Ariel Fenster
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L’Eglise catholique et la science

Screen Shot 2014-11-14 at 2.15.12 PMQuand le pape François a déclaré récemment dans un discours à l’Académie pontificale des sciences que l’évolution et le modèle du “Big Bang” ne sont pas contraires aux croyances catholiques, il a créé tout un émoi. Après-tout, nombreux sont ceux qui considèrent que l’Eglise est antiscience. Et ils peuvent citer de nombreux exemples pour étayer leur opinion. Galilée a été condamné par l’Inquisition pour avoir soutenu que le Soleil, et non la Terre, était le centre de notre système planétaire. Giordano Bruno, qui a été brûlé sur le bûcher pour ses idées iconoclastes, est considéré comme un martyr de la science.

Pourtant aujourd’hui, la position de l’Eglise catholique sur différents aspects scientifiques est beaucoup plus en ligne avec le consensus scientifique. Nombreux fondamentalistes protestants croient en un monde créé par Dieu dans sa forme actuelle, il y a moins de 10.000 ans (une opinion partagée par 40% des Américains). En revanche, l’Eglise catholique, elle, a eu une attitude beaucoup plus ouverte vis-à-vis de la théorie de l’évolution. Lorsque Charles Darwin a publié en 1859, De l’origine des espèces l’Église n’a pas condamné ses thèses, mais elle n’a simplement pas pris position sur le sujet (bien que le clergé local ait eu tendance à y être hostile). Après plus de cent ans, en 1950 le Pape Pie XII, dans son encyclique Humani Generis accepta l’évolution comme une “possibilité” (par opposition à une “probabilité”) qui justifie d’être étudié plus en profondeur. En 1996 le Pape Jean-Paul II a déclaré dans une déclaration à l’Académie pontificale des sciences que l’évolution est “plus qu’une hypothèse”. Il est intéressant de noter dans ce contexte qu’avant Darwin, Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), éduqué chez les jésuites, fut le premier à postuler que les espèces pouvaient développer de nouveaux traits nécessaires à leur survie et que ces traits pouvaient être transférés à leur descendance. Quant à la théorie du “Big Bang”, elle fut d’abord proposée par le prêtre belge Georges Lemaître qui plus tard devint président de l’Académie pontificale des sciences.
L’Académie pontificale des sciences a été justement créée en 1936 par le pape Pie XI pour conseiller le pape sur les questions scientifiques d’actualité. Elle est composée de 80 membres, tous scientifiques éminents avec de nombreux détenteurs de prix Nobel. Cela va du Canadien John Polanyi à l’Israélien Aaron Ciechanover. Le président est Werner Arber, prix Nobel 1978, pour son travail sur la technologie de l’ADN recombinant. Werner Arber est le premier protestant à occuper ce poste.

L’Académie n’a pas peur d’aborder des sujets controversés. En 2009, un groupe de ses membres, dirigé par Werner Arber, prit position sur les OGM en déclarant qu’ils étaient utiles pour combattre la faim et la pauvreté dans le monde. De plus, le groupe attaque les critiques de la technologie en indiquant que leur opposition est non fondée sur la science et qu’elle empêche ou ralentit, le développement de cultures qui pourraient profiter aux pays du Tiers-Monde.

Le pape François, qui a une formation scientifique avec un master en chimie, est un fervent partisan du “développement durable”. Dans un récent discours, il a plaidé pour le «respect de la beauté de la nature ». Il a souligné la nécessité de « sauvegarder la Création, parce que si nous détruisons la Création, la Création va nous détruire.”

L’ouverture de l’Eglise est beaucoup plus limitée sur ce qu’elle considère comme des questions de morale ou d’éthique. Il est largement admis que l’usage du préservatif est le moyen le plus fiable, en dehors de la méthode de l’abstinence irréaliste promue par l’Eglise, pour prévenir la propagation du sida. Pourtant, lorsque le pape Jean Paul II a visité la Tanzanie, un pays où le sida est endémique, il a déclaré que les préservatifs étaient “en toutes circonstances” un péché. Il sera intéressant de voir si l’Eglise catholique sous le Pape François va aussi évoluer sur cette question.

Professeur Ariel Fenster
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La première guerre mondiale et le tabagisme

guerre«Si vous me demandez ce dont nous avons besoin pour gagner cette guerre; je réponds, du tabac autant que des balles “. C’est ainsi que le général John Pershing, commandant du corps expéditionnaire américain répond en 1917 à Washington. Une illustration du rôle que jouait le tabac dans la vie du soldat pour lui permettre de supporter l’enfer des tranchées

Lorsqu’on parle des millions de morts de la première guerre mondiale cela ne tient  pas compte de tous ceux qui sont décédées subséquemment à cause du tabagisme acquis justement dans les tranchés. Tabagisme associé entre autre au développement de l’usage de la  cigarette.

La cigarette a été découverte par les soldats français et anglais pendant a guerre de Crimée (1853-1856). Ils  y combattaient, aux côté des Turcs , les Russes. Les Turcs  avait l’habitude fumer leur tabac enroulé dans du papier et en transmirent le gout à leurs alliés*. Pourtant au début de la première guerre mondiale la plupart des soldats, surtout le “poilus” français, continuaient à fumer la pipe, moins chère d’utilisation que la cigarette.

Très rapidement la vie dans les tranchées changea la situation et amena au remplacement de la pipe par les cigarettes. Le fumeur de pipe devait  garder sa ration de tabac au sec ce qui n’était pas évident  dans les tranchées humides des Flandres. La pipe doit souvent être rallumée, pas très pratique et potentiellement dangereux, surtout la nuit lorsque cela peut attirer l’attention de l’ennemi en face. Finalement cela prend moins de temps de fumer une cigarette, un aspect important pour un soldat qui peut être amené à se déplacer très rapidement sous le feu ennemi.

Non seulement  les cigarettes faisait partie de la ration des soldats mais les compagnies de tabac encourageaient les familles, et les organismes sociaux, à envoyer des cigarettes aux soldats**.  Les compagnes de tabac se faisaient une lutte acharnée pour avoir une part de ce marché lucratif développant des techniques de marketing qui leur rendirent grand service par la suite.

Non seulement la guerre amena une augmentation dans la consommation de tabac mais aussi dans la manière de le fumer. Alors que le tabac pour pipe était trop irritant pour inhaler, ce  n’était pas le cas du tabac à cigarette beaucoup plus doux. Il pouvait être aspiré dans les poumons avec les effets nocifs en conséquence. Avant la première guerre mondiale le cancer du poumon était une maladie extrêmement rare en Amérique du Nord. Elle touchait moins de 400 personnes par an (surtout des ramoneurs). Aujourd’hui c’est de l’ordre de 150,000.

La première guerre mondiale encouragea aussi les femmes à fumer. De fumer la pipe aurait été  trop “macho” pour une femme à l’époque.  Mais les femmes voyant leur mari fumer des cigarettes à leur retour du front  décidèrent que cela leur convenait aussi. Les compagnies de tabac accélérèrent le mouvement  en lançant des campagnes de publicité ciblant les femmes en particulier. Phillip Morris en particulier fit la promotion de leur marque “Marlboro” comme des “cigarettes pour les femmes”.

Les chiffres soulignent l’impact de la première guerre mondiale sur le tabagisme. Avant le conflit la consommation de cigarettes aux États-Unis étaient de 151 cigarettes par an et par personne. Après la guerre elle a plus que triplé pour passer 477.

Pour terminer je voudrais commenter la photo qui illustre cette manchette. Il s’agit d’un soldat allemand donnant tu feu à un soldat britannique. La photo a été prise le 25 décembre 1914 durant la fameuse “trêve de Noël”***. Pendant  quelques heures les soldats des deux bords ont arrêté de se battre et on fraternisé. Malheureusement cela n’est arrivé qu’une fois pendant tout la guerre, mais sur cette photo cela s’est fait autour d’une cigarette.

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*C’est de la guerre de Crimée que vient l’idée que cela porte malchance d’allumer trois cigarettes avec la même flamme. La guerre de Crimée était déjà une guerre ou les ennemis se faisaient face dans des tranchées. A la première cigarette le soldat en face vous remarquait, à la deuxième il visait et à la troisième…

** Étrange  mais vrai,  le YMCA avait engagé un chien, surnommé “Dobut”, pour parcourir les tranchées  avec  des paquets cigarettes attachées au corps  pour les distribuer aux soldats. http://www.freewebs.com/cigpack/cigarettesmokingwwi.htm

*** Le très beau film “Joyeux Noël” est basé sur cette histoire.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Joyeux_No%C3%ABl_(film)

Professeur Ariel Fenster
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La formation de l’ammoniac

HaberL’équation détaillant la formation de l’ammoniac à partir de l’azote et de l’hydrogène est souvent utilisée par les professeurs de chimie pour enseigner les calculs stoechiométriques. Mais il y a une toute une histoire derrière cette équation, celle d’un chimiste allemand, Fritz Haber, pour qui la dévotion à la mère patrie passait avant toute autre considération.

Né de religion juive, il se convertit au christianisme par ambition et pour être davantage perçu comme un vrai Allemand. Lorsque la
première guerre mondiale éclate, l’impression générale est qu’elle sera de courte durée. À l’époque, les produits azotés indispensables à la fabrication d’explosifs étaient produits principalement à partir de dépôts naturels de nitrate du Chili. Comme la marine britannique contrôlait les voies maritimes, on estimait que les Allemands manqueraient très rapidement d’explosifs. Mais Fritz Haber avait mis au point, juste avant que la guerre n’éclate, un système de production d’ammoniac à partir d’azote, et d’hydrogène, deux composés faciles à obtenir. Une des conséquences de la découverte de Fritz Haber est qu’au lieu de ne durer que quelques mois, la première guerre mondiale s’étendra sur quatre ans, entraînant la mort de plus de 20 millions de personnes.

equationDurant la guerre, la loyauté inébranlable de Fritz Haber à la patrie l’amène à travailler en tant que directeur de l’Institut Kaiser Wilhelm pour développement d’armes chimiques. Un de ses premiers projets sera le développement du chlore comme gaz utilisé en tant qu’arme de combat. Il supervise lui-même la première attaque au gaz, à Ypres, le 22 avril 1915, qui, en l’espace de 10 minutes, tuera plus de 10 000 soldats alliés. Sa femme, Claire Immerwahr, aussi chimiste, est opposée à ces applications de la science. En forme de protestation, après l’attaque d’Ypres, elle se suicide, le 15 mai 1915, en se tirant une balle au cœur. Le même jour, Fritz Haber quitte Berlin pour superviser une attaque au gaz sur le front russe.

Après la guerre, Fritz Haber est accusé en tant que criminel de guerre (il ne sera jamais inculpé). Malgré son passé controversé, Haber reçoit (avec Carl Bosch) en 1918 le prix Nobel de Chimie pour sa méthode de synthèse de l’ammoniac. Une décision qui fut très controversée mais qui illustre bien combien la science peut avoir un impact terriblement négatif et extrêmement positif à la fois. La méthode Haber-Bosch est souvent mentionnée comme étant la plus importante découverte du XXe siècle. Il est vrai qu’elle permet de produire des explosifs mais elle a aussi permis la mise au point d’engrais synthétiques. Cela permit le développement d’une agriculture à grands rendements capable de nourrir une population mondiale qui allait passer de moins de deux milliard en 1900 à plus de six milliards aujourd’hui. C’est en se basant sur cette avancée que l’on décernera le prix Nobel à Fritz Haber.

Il y a une fin tragique et ironique à la vie de Fritz Haber. Lorsque les Nazis prennent le pouvoir, Fritz Haber est obligé de s’enfuir de l’Allemagne. Bien qu’il se soit converti, et malgré son patriotisme sans faille, pour les Nazis, il est toujours juif. Il trouve refuge en Angleterre, un des pays qu’il avait combattus en tant que patriote allemand. Il meurt en 1934, alors qu’il est en vacances en Suisse. Heureusement pour lui, il meurt sans savoir l’utilisation qui sera faite d’une autre technologie développée à l’Institut Kaiser Wilhelm alors qu’il en était le directeur. Le Zyklon B à base d’acide cyanhydrique, introduit dans les années 1920 comme insecticide, remplacera le monoxyde de carbone, à partir de 1942, dans les chambres à gaz des camps d’extermination.

Ariel Fenster

Le mystère de la rose-thé élucidé

roseLa rose-thé originaire de Chine doit son nom au fait qu’elle sent … le thé. C’est en contraste avec les roses originaires d’Europe qui, elles, ont des arômes floraux. Jusqu’à récemment, la science n’avait pas d’explication pour cette différence entre les deux espèces. Mais récemment, grâce au travail collaboratif de deux groupes de chercheurs, le mystère a finalement été résolu. Tout d’abord, un groupe israélien a démontré que la production de 3,5 dimethoxytolene (DMT), un des composés responsables de l’arome du thé et qui se retrouve dans la rose-thé, est catalysé par deux enzymes du type orcinol O-methyltransférase et connues sous les acronymes de OOMT1 et OOMT2. Ces enzymes sont capables de convertir efficacement, en deux étapes successives, l’orcinol, un composé non-aromatique, en DMT. À la suite de cette étude, un groupe de chercheurs français a mis en évidence que c’est une variation du code génétique des deux variétés qui explique pourquoi les roses européennes ne sentent pas le thé comme leur cousine de Chine. Les deux espèces de roses contiennent le gène qui exprime l’enzyme OOMT2. Par contre, le gène qui code pour l’enzyme OOMT1, présent dans les roses-thé, est absent des roses européennes. En conséquence, ces dernières sont incapables de synthétiser le DMT qui caractérise les rose-thé. Un des aspects fascinants de cette découverte est que les deux enzymes se distinguent l’une de l’autre seulement par l’absence d’un seul acide aminé dans l’enzyme OOMT1. Comme quoi une variation génétique relativement minime peut avoir un impact significatif au niveau de la nature.

Ariel Fenster

La dissymétrie, c’est la vie…

95e36/bean/1672/275c6Cette phrase, attribuée à Pasteur, illustre une de ses plus grandes découvertes. Dans les années 1840, alors qu’il débutait sa carrière scientifique, Pasteur jeta les bases de la stéréochimie – la chimie en 3-D – en expliquant pourquoi deux molécules présentant le même nombre d’atomes et les mêmes connectivités entre leurs atomes pouvaient avoir des propriétés différentes.

Comme l’histoire se passe en France, il n’est pas surprenant qu’elle fasse intervenir le vin. Les scientifiques de l’époque avaient isolé deux formes cristallines d’une molécule du vin, l’acide tartrique. L’une, très courante, est celle que l’on retrouve souvent au fond de son verre lorsqu’on a ouvert une vieille bouteille. Poétiquement, les œnologues appellent ces cristaux, les « diamants du vin ». Les scientifiques, pour leur part, leur avaient plus prosaïquement donné le nom de tartrate. Mais une autre forme – plus rare, celle-là – existe aussi. On la retrouve parfois, non dans les bouteilles, mais au fond des barils. D’abord appelée acide racémique (de racémus, grappe de raisin), on rebaptisa du nom de paratartrate cette forme cristalline. Les deux formes avaient les mêmes propriétés chimiques, mais différaient l’une de l’autre à l’égard de la lumière polarisée, soit la lumière dont les vibrations électromagnétiques se font dans un seul plan au lieu d’être distribuées tout autour de l’axe de transmission. Une solution de tartrate permettait de faire dévier le plan de polarisation vers la droite, alors que, dans le cas du paratartrate, aucune déviation ne se produisait. Une énigme qui laissait les scientifiques perplexes et que le jeune Pasteur décida de résoudre.

Avec une intuition de génie, il postula que le paratartrate est, en fait, composé de deux formes cristallines asymétriques, dont l’une est l’image miroir de l’autre (voir ci-contre). L’une des formes était le tartrate, mentionné plus haut, dont une solution fait dévier la lumière polarisée vers la droite (la forme dextrogyre). Une solution de l’autre forme, dite lévogyre, fait dévier la lumière polarisée vers la gauche. Ces deux formes étant présentes en quantités égales dans le paratartrate, cela explique pourquoi aucune déviation de la lumière polarisée n’est observée. Travaillant au microscope, Pasteur vérifia non seulement que les deux formes cristallines étaient présentes, mais il les sépara laborieusement en deux piles distinctes. Et comme il l’avait prédit, une des piles donna une solution lévogyre, et l’autre, une solution dextrogyre. Il démontra par ailleurs que les cristaux de la solution dextrogyre étaient identiques à ceux du tartrate et qu’une solution des deux cristaux présents en quantités égales ne faisait pas dévier la lumière polarisée.

Grâce à cette expérience, Pasteur jeta les bases de la dissymétrie moléculaire. Certaines molécules identiques sous tous les autres points peuvent exister en deux formes, dites énantiomères, qui sont des images l’une de l’autre dans un miroir. Il faut dire que la chance avait souri à Pasteur pour cette découverte. Tout d’abord, il est rare qu’à l’instar de l’acide tartrique, des énantiomères cristallisent sous deux formes visiblement distinctes. D’autre part, heureusement que le laboratoire de Pasteur n’était pas chauffé, car, à plus haute température, il ne lui aurait pas été possible de distinguer les deux formes de paratartrate. Lorsqu’on fit la remarque à Pasteur qu’il devait sa découverte à la chance, ce dernier répondit de manière appropriée : « La chance ne sourit qu’aux esprits bien préparés. » *

À la suite de sa découverte, Pasteur se laissa aller à des considérations plus philosophiques que scientifiques. La dissymétrie devint un acte de foi. Pour lui, la dissymétrie, incarnation de la vie, serait créée par des forces cosmiques qui agiraient sur l’Univers. Dans cette lancée, il mena des séries d’expériences dans le but de créer la vie à partir de substances dissymétriques. Heureusement, ses travaux lui permirent de se rendre compte qu’il était impossible d’engendrer la vie dans ces conditions. Une observation qui lui permit plus tard de faire les expériences qui mirent fin à la théorie de la génération spontanée.

La théorie de Pasteur voulant que la dissymétrie soit seulement le produit du vivant est aujourd’hui contredite par l’existence de nombreuses molécules qui, bien produites en laboratoire, sont dissymétriques et qui peuvent donc exister sous des formes énantiomèriques (images-miroir). Comme nous l’avons précisé plus haut, ces paires énantiomèriques ont les mêmes propriétés chimiques. Mais ce n’est pas le cas lorsqu’elles réagissent avec des espèces qui sont elles-mêmes dissymétriques. Un concept important dans le mode de fonctionnement de beaucoup de médicaments.

Imaginez que le médicament en question soit une clef. Pour produire l’effet désirable, cette clef doit ouvrir une porte fermée par une serrure. Mais la clef doit avoir la bonne symétrie pour pénétrer dans la serrure. L’image miroir de la clef ne fonctionnerait pas. Alors que la nature est très efficace pour produire des énantiomères cent pour cent purs (la bonne clef), les chimistes de l’industrie pharmaceutique, eux, produisent normalement un mélange à parts égales des deux énantiomères (deux clefs). De façons imagées, on peut dire que les deux formes de clefs sont créées, alors que seulement l’une d’entre elles est efficace. Ceci peut être un problème lorsque l’autre clef (image-miroir) ouvre d’autres portes qui, elles, sont responsables d’effets secondaires. Pour éviter ces problèmes, il y a toute une branche de l’industrie pharmaceutique qui se consacre à imiter la nature et à créer seulement l’énantiomère (la clef) désiré de la molécule.

Dans le cas de la thalidomide, sujet que j’ai couvert la semaine dernière, la molécule est dissymétrique et existe donc sous la forme de deux énantiomères, un dextrogyre, l’autre lévogyre. Ce que l’on ne savait pas à l’époque, c’est que seul l’énantiomère lévogyre est tératogène et que les propriétés sédatives du médicament sont dues à la forme dextrogyre. Ce qui a amené certaines personnes à penser, à tort, que si seule la forme dextrogyre avait été employée, la tragédie n’aurait pas eu lieu. En fait, in vivo, il y a introconversion. Les deux énantiomères sont éventuellement présents et, malheureusement, le résultat aurait été le même.

_______________ *Une autre citation de Pasteur que certains apprécieront : « Il y a plus de philosophie dans une bouteille de vin que dans tous les livres ».

Ariel Fenster

Le foie gras et la science

Screen Shot 2013-09-03 at 10.36.08 PMLes amateurs de foie gras de Los Angeles en ont eu pour leur argent. Le mois dernier, au restaurant branché « Animal», un nom approprié, ils ont participé à une célébration culinaire. Trois chefs ont coopéré pour présenter un repas gastronomique de huit services faisant uniquement appel au foie gras. Il y avait du foie gras fumé, du foie gras rôti, du foie gras étuvé et des raviolis au foie gras liquéfié. On y a aussi servi du foie gras avec du yogourt, de la crème glacée et des truffes (pas les trois en même temps). Comme dessert, les convives avaient droit à un gâteau avec une mousse Chantilly… au foie gras. Le souper à 175 dollars par personne, sans le vin, était en fait une bataille d’arrière-garde dans la lutte entre les amateurs de foie gras et les défenseurs des droits des animaux. Une bataille d’arrière-garde, car, à partir du 1er juillet 2012 il sera interdit en Californie de « …gaver une volaille dans le but d’élargir son foie au-delà de sa taille normale et de vendre des produits qui découlent d’un tel procédé ». La Californie devient ainsi le premier État à interdire le foie gras sur son territoire. En 2006, la ville de Chicago avait passé une ordonnance interdisant le foie gras sur son territoire. Mais, faisant face à une révolte des amateurs, la Ville fit marche arrière et la loi fut abrogée en 2008. Dans le cas de la Californie où les sentiments sont extrêmes, je ne suis pas certain que cela sera le cas.

Mais est-ce que le gavage des oies et des canards est aussi cruel que le prétendent les critiques ou est-il sans danger pour l’animal, ce qui est la position des producteurs? En fait, il existe peu d’études scientifiques pour se faire une opinion et le sujet reste très controversé. Des travaux publiés dans le Journal of Agricultural and Food Chemistry par des chercheurs de l’École Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse (ENSAT) offrent peut-être une piste dans cette direction. Ils suggèrent qu’il est possible au moins de déterminer « scientifiquement » le niveau de stress auquel sont soumises les volailles et, « en bonus », la qualité d’un foie gras.

Il est bien connu qu’un bon foie gras réduit peu à la cuisson et ne rend pas beaucoup de graisse à la poêle. Pour savoir quels étaient les facteurs propices à l’obtention d’un tel foie gras, les chercheurs de l’ENSAT ont soumis 150 canards au cycle d’élevage traditionnel : treize semaines de basse-cour suivies de douze jours de gavage au maïs par la méthode traditionnelle. Après l’abattage, une portion de chaque foie a été analysée par spectrométrie de masse pour déterminer les protéines présentes. Quant aux restes des foies, ils ont été cuits et la quantité de graisse exsudée, mesurée.

Les résultats de l’étude indiquent des différences marquantes dans les différents foies. Ceux qui rendaient beaucoup de graisse à la cuisson et donc de moins bonne qualité contenaient aussi des quantités importantes d’enzymes qui sont normalement produites dans des situations de stress. Au contraire, ces enzymes étaient moins abondantes dans les foies associés à de faibles pertes de graisse. Comme tous les canards ont été soumis au même régime de gavage, il semblerait que certains d’entre eux s’adaptent mieux à l’expérience que d’autres.

Il existe des méthodes de production de foie gras sans gavage. On peut trouver sur le marché des foies gras dits de « production éthique ». Les volailles sont laissées à elles-mêmes pour manger à leur guise, un processus qui porte le nom latin de ad libitum. Un développement plus radical de cette approche consiste à agir sur l’hypothalamus de l’animal dans la région qui contrôle la satiété. Dans ces conditions, les volailles laissées ad libitum mangent deux fois plus, et ce, d’elles-mêmes.

Si vous êtes amateur, je souhaite que cette chronique sur le foie gras vous ait ouvert l’appétit et je vous souhaite un bon réveillon.

Ariel Fenster

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