ou 232.33 cent. cub. d'oxygène

et il en a transformé en acide carbonique :

282. 22 + 312.56 + 374.52 + 359.47 +9217.41 +911.57 + 2.5, ou 4860.25 cent. cub.

Quelques jours après la mise en marche de la précédente expérience, nous en montions une autre dans des conditions absolument identiques; nous n’en donnerons que les résultats finaux, car elle suivit exactement la même marche que la précédente.

Le poids de la plante séchée à 100° était de 0 gr. 147.

L'oxygène fixé avait un volume de 212.23 centimètres cubes.

L'oxygène transformé en acide carbonique de 1721.61.

Si nous résumons dans un tableau ce que ces expériences nous ont donné, en ramenant les chiffras à 1000 grammes du bouillon et à 20 grammes de fibrine, nous avons :

iSexp: 2° exp.

Poids des matériaux solides et brûlables du DOUTION SEAL NU EE PSE 5.965 b.837 Poids de la plante EEE RE EE Rene 1.45 1.47 Oxysènenixépar plantes CE RCECRT 232.30 2122.30 Oxygène transformé en acide carbonique... 17216.10 48602.50

En ramenant ces chiffres à 1, au poids de la plante, nous avons :

dr exne 2e exp.

Poids des matériaux solides et brûlables du boulons AU en. CENTER 4.113 3.970 Oxyeène tixé par LA DlAnte eee 1602.20 1443.80

Oxygène transformé par la plante.......... 11730.80 12849.70

De l’ensemble de ces expériences, on peut tirer les conclusions suivantes :

Le bacille mesentericus vulgatus fixe une certaine quantité d'oxygène. La fixe-t-il sur lui-même? ou la fixe-t-il sur les matériaux au sein desquels il est cultivé ?

La réponse absolue à cette question est du ressort de la chimie, mais il nous semble qu'il est probable qu'il en fixe une partie sur lui-même et l’autre sur les matériaux dans lesquels il est cultivé.

Il utilise une autre partie plus importante de cet oxygène pour transformer, pour brûler les substances hydrocarbonées au contact desquelles il se trouve, car nous avons vu que la quantité d'oxygène transformée en acide carbonique augmentait à mesure que la quantité de ces matières augmentait. |

Ces expériences nous montrent que la bacille mesentericus vulqatus est très avide d'oxygène ; que, comparé au micoderma aceti par exemple, il n’en fixait pas beaucoup, mais il en employait des quantités assez considérables à brûler les matériaux carbonés des liquides dans lesquels il se développait. |

Aussi m'a-t-il paru, qu'il serait intéressant de savoir comment il se comporterait dans un milieu plus riche en oxygène que l’air atmosphérique; de voir si il était capable de tout l’'employer, enfin de voir si, comme P. Bert (1) l’a constaté pour les plantes vertes, la germination et la végétation étaient ralenties par un excès de tension de loxygène, et si l'arrêt que détermine l'acide carbonique est dù à une action de cet acide ou simplement au manque d'oxygène.

A cet effet, après avoir fait Le vide dans l’appareil décrit précédemment, j'y ai introduit de l'air plus ou moins riche en oxygène, ce qui était facile à l’aide du robinet à trois voies dont il était muni. L'appareil n'avait reçu qu'une légère modification, à la suite d’un accident qui m'était arrivé. Le ballon avait été remplacé par un flacon en verre épais, car les grands ballons, surtout ceux à fond plat, ainsi que les chimistes le savent bien, résistent rare-

(1) P. Bert, La pression barométrique. Paris, 1878, chap. v. Influence des modifications de la pression barométrique sur les végétaux, p. 845 à 866.

ment à la pression atmosphérique, lorsqu'on fait le vide à leur intérieur, et dans ces expériences, j'étais obligé de pousser le vide aussi loin que je pouvais. Avec la trompe à l’eau, il m'était possible de le pousser jusqu'à 720 millimètres, puis avec la pompe à mercure jusqu’à 157. Comme le vide n’était fait qu'à 3 millimètres dans l'appareil, je le remplissais une première fois du mélange d'azote et d'oxygène que j'employais, puis je faisais le vide et le remplissais une seconde fois du même mélange.

Dans une première expérience, j'ai introduit dans l’appareil un mélange d'azote et d'oxygène contenant 40 p. 100 de ce dernier gaz; la tension de l'oxygène était donc presque le double de ce qu'elle est à l’état normal.

Le lendemain il existait à la surface du liquide du ballon une fort belle membrane formée par ce microorganisme; le manomètre indiquait une dépression de 15 millimètres; cette dépression ne fit qu'augmenter les jours suivants et atteignit, le sixième jour, 25 millimètres.

Le volume de gaz qui était enfermé dans le ballon au début de l’expérience était de 1802.88 centimètres cubes; par conséquent, il y avait 721.152 centimètres cubes d'oxygène. Le calcul indique qu’à la fin de l'expérience il n'y avait dans l’appareil que 1726.34 centimètres cubes ; il s'était donc fait une absorption de 72.54 centimètres cubes d'oxygène, et l'analyse indique que les gaz contenus dans l'appareil étaient formés de :

ACIde CAPDONIQUER SE ER EE 624.12 CPR nee ne Ris à cd EE CE nee 20.50 AOC ME Dec SR NA ae ns 1081.72

HROLAL RPC ASSURER 1726.34

La plante, ainsi que l’indiquent l'aspect des cultures et les résultats de l'analyse des gaz s'était énergiquement développée.

Je fis une seconde expérience et dans celle-ci j'introduisis dans l'appareil un air renfermant 80 p. 400 d’oxygène, c'est-à-dire que la tension de ce gaz atteignait quatre | fois la tension normale.

Le développement se fil excessivement rapidement, et, craignant qu'il n’y eût pas assez de matériaux à brûler

dans le bouillon,éj’en avais porté la quantité à 200 grammes au lieu de 100, que j'avais introduits dans le flacon dans l'expérience précédente, et j'avais en plus ajouté 20 grammes de sérum sanguin, car je désirais savoir si tout l'oxygène pourrait être utilisé par la plante.

Le développement s'effeetue excessivement bien; dès le lendemain 1l ÿ avait une membrane très plissée à la surface du bouillon, la tension dans l'appareil avait baissé de 12 millimètres; elle baissa jusqu'à 32 millimètres, puis resta à partir du dixième jour stationnaire ; l'expérience fut laissée en marche pendant vingt-cinq jours.

L'analyse et le calcul indiquèrent qu'il y avait eu absorplion de 104.23 centimètres cubes d'oxygène, que 1417.27 avaient été transformés en acide carbonique, et qu'il n’en restait que 9 centimètres cubes, non transformés, c’est-àdire environ 0, 5 p. 100.

Dans l'expérience suivante, j'ai employé un milieu nutritif de même composition et j'ai introduit dans l’appareil de l'oxygène pur.

Le développement de la plante se fit très bien dans cette atmosphère : à la vingt-quatrième heure, la surface du bouillon était couverte d'une membrane très épaisse et très plissée ; l’expérience fut laissée en marche pendant vingt-cinq jours. Le calcul montra qu'il yavait eu absorption de 106.35 centimètres cubes d'oxygène et que le gaz de l'appareil contenait 99.25 centimètres cubes d'acide carbonique pour 100; il ne restait donc que 0,75 p. 100 d'oxygène.

N'ayant point d'appareils convenables, je n'ai point pu

pousser plus loin d’une façon régulière ces expériences,

et voir si la plante se développait sous une tension de 5, 6, T fois, etc., supérieure à la tension de l’oxygène dans l'air.

En tout cas ces expériences nous montrent que le microorganisme est très avide d'oxygène, et qu’une tension égale à 5 fois la tension dans l’air de ce gaz ne l'empêche pas de végéter.

P. Bert avait constaté que dès que l’oxygène atteignait 40 p. 100, ce gaz agissait d’une manière défavorable sur la germination, et que le retard dans loxygène pur était considérable, enfin qu’au-dessus de 7 atmosphères les

mo) ÉTUDE SUR LES BACTÉRIACÉES.

graines ne jetaient que quelques radicelles, mais que la tigelle n'apparaissait pas.

Il étudia également l'influence d’un excès de tension sur les bactéries, surtout sur celles de la putréfaction, et vit que l'oxygène n’agissait sur elles d’une façon bien nette que lorsque la pression égalait environ 10 atmosphères. Il est difficile de comparer les résultats que j'ai obtenus avec ceux de ce savant physiologiste, car dans ces expériences P. Bert avait affaire à plusieurs espèces de bactéries, quelques-unes évidemment anaérobies, tandis que celle que j'étudie est essentiellement aérobie ; de plus n'ayant pas d'appareil convenable, j'ai été forcé de ne pas dépasser une tension d'oxygène supérieure à 5 atmosphères, et cette tension paraît n’être nullement suffisante pour amener le moindre trouble dans le développement du bacille #2esentericus vulgatus.

Il serait nécessaire de reprendre ces expériences avec de l'oxygène à plus haute tension ; je regrette que mon installation ne me permette pas de le faire.

La manière dont ce micro-organisme se développe dans les milieux liquides, qu'il trouble pendant les premières heures suivant l’ensemencement, puis la facon dont les bâtonnets se réunissent ensuite à la surface, en laissant le milieu absolument clair, montrent qu'il est très avide d'oxygène.

S'il les trouble dans leur profondeur durant les premières heures, c’est probablement parce que les liquides sont aérés et que le micro-organisme né dans leur profondeur y vit en s'emparant de l'oxygène qui y est dissout, puis, lorsqu'il a épuisé cet oxygène, il vient à la surface chercher celui qui lui est nécessaire.

Pour savoir si ma supposition était vraie, j'ai fait les expériences suivantes :

J'ai pris deux vases assez hauts de forme, dans lesquels jai mis une hauteur de 20 centimètres de bouillon nutritif. Dans l'un de ces vases À j'ai fait passer pendant plusieurs heures un courant d’air dépouillé de tout germe par son passage à travers une colonne de coton flambé longue de 6 centimètres, afin de saturer le bouillon d'oxygène. Le bouillon du vase B fut au contraire soumis au

vide à chaud, afin de le dépouiller de tous les gaz qu'il pouvait tenir en dissolution. Les deux flacons furent ensemencés en même temps et placés au voisinage l’un de l’autre dans l’étuve. Tous les deux avaient été ensemencés avec ! centimètre cube de bouillon mis en culture depuis douze heures. A la dixième heure, le bouillon des deux flacons était sensiblement également trouble; à la dix-huiüème heure, à la surface du bouillon du vase B un voile commençait à apparaître; à la vingt et unième heure, le voile était épais et commençait à se rider, tandis qu'il existait à peine un voile léger à la surface du bouillon du vase A. A la vingt-quatrième heure, le voile était très épais et fortement ridé à la surface du bouillon du vase B, tandis que le liquide était devenu complètement clair, le bouillon du vase À était toujours trouble et le voile à la surface était mince et non ridé.

Cette expérience me semble bien démontrer 1° l’avidité de ce micro-organisme pour l’oxygène, 2° que s’il forme un voile à la surface des liquides de culture et si les bouillons dans lesquels on le cultive ne sont plus troubles, passé la vingtième ou vingt-deuxième heure, c’est qu'il a épuisé la provision d'oxygène qui y était en dissolution et qu'il vient chercher celui de l'air ambiant.

Cette expérience ne me paraissant pas assez démonstrative, j'ai fait la suivante :

Pensant que si je parvenais à maintenir toujours une certaine quantité d'oxygène dans le bouillon, je n’assisterais pas à la formation d’une membrane à la surface, j'ai disposé un ballon de façon à ce qu’un courant d’air continu traversât le bouillon qui y était contenu. L'air était amené dans cet appareil par un tube plongeant dans le bouillon par une pointe très fine; ce tube s'ouvrait dans l’étuve par une assez large extrémité fermée par un tampon de ouate flambé ; l'appel de l'air était fait à l’aide d’un flacon de Mariotte faisant passer environ 8 à 10 litres d’air par 24 heures dans le ballon, c’est-à-dire entre 1,600 et 2,000 centimètres cubes d'oxygène.

J'ai, après avoir ensemencé le bouillon, laissé l'appareil en marche pendant six jours ; tout ce temps, le bouillon est resté trouble, il ne s’est point formé de membrane à la

surface; une goutte examinée au microscope montrait que les bacilles y formaient de longues chaînes.

Toutes ces expériences montrent bien que le bacille mesentericus vulgatus est un microbe aérobie mais jusqu'à quel point l’est-il? c’est ce qu'elles ne nous ont point montré. On sait que les vrais microbes aérobies, sont très rares; presque tous peuvent se développer plus ou moins bien sans oxygène libre.

Pour le savoir, j'ai fait les expériences suivantes :

Dans un ballon à densité, j'ai introduit du bouillon, je l'ai ensemencé, puis j'ai fait le vide en chauffant légèrement le bouillon de façon à ce que tout l'air qui y était dissous fût chassé ; je l’ai remplacé par de l'hydrogène bien dépouillé de toute trace d'oxygène par un barbotage dans un flacon laveur plein d’une solution d’acide pyro-gallique. Le col fut fermé au chalumeau et le flacon mis à l’étuve, où il resta huit jours sans qu’on y observât le moindre changement. Une goutte examinée au micorscope ne montra aucun micro-organisme.

Je refis la même expérience, seulement j'avais eu soin d’enfoncer une bourre de ouate dans le col, en: dessous du point fermé à la lampe; le ballon, après huit jours passés à l’étuve, ne montrait aucune trace de développement de micro-organismes; je brisai alors la pointe de la soudure de manière à permettre l'accès de l’air, et le lendemain une belle zooglée s'étendait à la surface du bouillon.

Ces expériences montrent que l'oxygène est absolument nécessaire à la vie de ce micro-organisme, et que sans lui il ne se développe pas; mais elles ne montrent pas s’il peut vivre et se développer dans une atmosphère moins riche en oxygène que l'air ambiant; pour le savoir, j'ai fait les expériences suivantes :

J'ai opéré comme dans les expériences faites avec l’hydrogène; seulement, au lieu de ce gaz, j'ai employé des mélanges d’azote et d'oxygène.

1° J'ai introduit un mélange de 90 centimètres cubes d'azote et de 10 d'oxygène : Le lendemain il y avait une mince membrane à la surface du bouillon.

2° J'ai abaissé la richesse en oxygène du mélange

LE BACILLE MESENTERICUS VULGATUS. ro)

gazeux à 5 pour 100 : il s’est fait un développement fort net, quoique faible.

3° J'ai encore abaissé la richesse en oxygène du mélange gazeux, de façon à ce qu'il fût seulement de 2 pour 100; le développement n’était pas visible à l'œil nu; mais, examiné au microscope, on trouvait dans le liquide quelques bacilles peu abondants il est vrai, mais qui s'étaient manifestement produits dans le bouillon, car il avait été ense-

mencé avec des spores.

J'ai dit plus haut qu'il serait intéressant de connaître la quantité d'oxygène qu'un poids connu de ce micro-organisme peut fixer et transformer en acide carbonique dans un temps donné et les raisons qui me faisaient rejeter, pour le calculer, les chiffres obtenus dans les expériences. précédentes.

J'ai donc cherché un procédé pour le faire, d’abord j'a agité un poids connu'de ce micro-organisme dans de l’eau oxygénée, puis après plusieurs heures de séjour, j’ai calculé l’oxygène restant par le procédé de MM. Schutzen berg et Risler (hydrosulfite de soude et carmin d’indigo); mais les résultats que j'ai obtenus dans les expériences que je fis ainsi, me firent penser que je plaçais mon microorganisme dans des conditions défectueuses, peu favorables aux manifestations de sa vitalité ; aussi l’ai-je rejeté et j'ai adopté le suivant.

Je commencais par saturer d'oxygène une certaine quan-

-tité de bouillon stérilisé en le faisant traverser pendant plusieurs heures par un lent courant d'air stérilisé.

Puis je prélevais quelques centimètres cubes de ce bouillon, dont la teneur en oxygène était dosée à l’aide du procédé de MM. Schutzenberg et Risler. Le reste du bouillon était ensemencé après avoir été introduit dans un ballon dont la capacité réelle avait été déterminée avec soin ; celui-ci était immédiatement fermé par dessus son tampon de ouate avec un bouchon de caoutchouc suifé avec soin et traversé par deux tubes de verre fermés à leur extrémité supérieure à la lampe.

Dans ces conditions, mon microbe vivait dans un milieu nutritif riche en oxygène, et avait en outre dans le ballon de l'oxygène à consommer.

En ne faisant pas durer l'expérience trop longtemps, mais un temps suffisant, il m'était donc possible : 1° d’avoir le poids final de la plante développé dans un temps donné; 2 de savoir la quantité d'oxygène qui avait été employée (en calculant celle qui restait dans le bouillon et dans l'atmosphère du ballon) ; 3° de savoir par l'analyse de ce gaz, s’il lui a manqué.

Pour recueillir Les gaz de l'atmosphère du ballon, je ne

voulais point employer la pompe à mercure, car en agissant

ainsi, j'aurais pu enlever une partie des gaz dissous dans leliquidede culture; c’est pour cela quej'avais fixé deux tubes dans le bouchon de caoutchouc; l'un de ces tubes plongeait jusque dans le fond du ballon; l’autre, qui ne dépassait presque pas le bouchon, avait en petit la forme des tubes à recueillir les gaz sous le mercure; il m'était donc facile, en adaptant sur le premier un tube de caoutchouc en communication avec un réservoir d’eau récemment bouillie, de placer, après avoir brisé la pointe de ces deux tubes, l’un dans le tube de caoutchouc, l’autre sous le mercure, une certaine quantité d'eau, qui chassait par déplacement dans l’éprouvette à gaz une partie de l'atmosphère du ballon.

Quant à l'analyse du liquide de culture, j'en prélevais 5 centimètres cubes, qui étaient analysés de nouveau par le procédé de MM. Schutzenberg et Risler, en tenant compte naturellement de l’eau introduite (invariablement 10 grammes pour 200 grammes). Quant au poids de la plante, je l'avais eu en ajoutant un poids connu d’albumine et un peu d'acide picrique au liquide de culture, qui était ensuite chauffé pendant une heure au bain-marie (voir page 44).

J'ai fait dans ces conditions quatre expériences; dans toutes les quatre j'ai introduit 200 grammes de bouillon dans un ballon dont la capacité réelle {en tenant compte de l'espace occupé par le tampon de ouate, le bouchon de caoutchouc et Les tubes de verre) était de 1523 centimètres cubes, ce qui faisait que j'avais un volume d'air de 1323 centimètres. cubes après l'introduction du bouillon, donc 276.90 centimètres cubes d'oxygène.

Chacune de ces expériences dura dix-huit heures et elles furent faites à la température de 37°.

LE BACILLE MESENTERICUS VULGATUS. ff

Voici leurs résultats; par le calcul le volume des gaz est ramené à la tompériiire de 0° et à la pression de 760 millimètres :

dexp, 2° exp. 3° exp. 4° exp.

Volume de l’oxygène avant l'ex-

périence dans le bouillon.... 36.0 35.5 35.5 36.2 Idem, dans les gaz du ballon.. 276.90 276.90 276.90 276.90 DS TÉNONIOIAl EME ES nec 312.90 312.40 312.40 313.10

Volume de l'oxygène dans le bouillon à la fin de l’expé-

PC EN. on... : 0 0 [lem, dans les gaz du ballon... 18 9 12.52 11.43 pence total. TER EUR 13 11 12.52 11.44 Donc oxygène, suit fixé par la

plante, soit transformé en acide carbonique.......,... 299.90 301.40 299.88 301.66 Poids de eplante.: 2"... 0.262+ 0.2610 0.2609 0.2631

Si maintenant nous rapportons tout à 1 gramme de la plante, nous avons :

1re exp, 2° exp. 3° exp. 4° exp.

Oxygène, soit fixé par la plante, soit transformé en acide car- DOUBLE ET AR - eee se 1142 1197 1148 1146

En moyenne 1 gramme de plante a donc fixé ou brûlé en dix-huit heures 1148.25 centimètres cubes.

Ce qui donne pour une heure 63.77 centimètres cubes, et pour vingt-quatre heures 1530. 48.

Plusieurs objections peuvent être opposées à l'exactitude rigoureuse de ces chiffres : on peut me dire que le poids de plante que je donne est seulement le poids final de la plante et qu'il est par conséquent trop fort; cela est vrai. Le poids initial en effet qui, au début, est une quantité absolument

négligeable, a été progressivement en augmentant jusqu’à see un poids voisin de 1,5 p. 100 grammes de bouillon, mais dans les conditions actuelles de la science ilest impossible de prendre un poids connu de plante, de le placer dans de bonnes conditions vitales et de l’empêècher de se reproduire ; si on le place dans des milieux où il ne se reproduit pas, il se trouve dans de mauvaises conditions, ce qu'il est facile de voir à l'aspect granuleux que prennent les cellules, et alors les chiffres qu’on obtient sont évidemment faux.

J'aurais pu, il est vrai, partir d’un poids connu de plante et en me plaçant dans les mêmes conditions que celles dans lesquelles je m'étais placé, arriver à un autre poids connu de plante; mais alors j'introduisais dans mon expérience d'autres causes d'erreurs ; la plante eût été nécessairement humide et la quantité proportionnelle d’eau retenue par la plante eût pu varier dans les deux pesées.

Mais en même temps j'introduisais une cause d'erreur bien plus grave, c'était la contamination inévitable par d’autres germes, etil me paraît impossible de l’éviter, quelles que fussent les précautions que j'eusse prises.

Mais si mes chiffres ne sont pas absolument exacts, ils le sont, il me semble, autant qu’il est possible, et ils montrent que le bacille mesentericus vulqatus est un être vivant dont l'activité respiratoire, si on la compare à celle des animaux ou des autres végétaux, est considérable; par exemple, d'après Voit et Pettenkoffer, un homme de 60 kilogrammes, vigoureux, soumis à un régime mixte et à un travail modéré, consomme en vingt-quatre heures 709 grammes d'oxygène : donc chacun des grammes de cet homme en consommait en vingt-quatre heures 0,011816 ou 7°. 1153, tandis que la plante en consomme pendant le même laps de temps et pour le même poids 2#,155 ou 1530*. 40, soit environ 215 fois plus.

Ce chiffre est comparativement très élevé, il le devient beaucoup moins si, au lieu de prendre pour point de comparaison l’homme, on prend une autre plante inférieure, la levure par exemple. M. Pasteur, en effet, en plaçant de la levure dans de l’eau de levure sucrée, a vu que cette plante absorbait presque son poids d'oxygène en vingtquatre heures ; mais l'expérience avec la levure était bien plus diflicile à exécuter qu'avec le bacille mesentericus vulgatus, car 1l est impossible d'éviter que quelques cellules ne se forment pas à l'abri de l'air. D'un autre côté M. Duclaux, en reprenant les chiffres d'expériences de M. Hensen, arrive à la conclusion que la levure absorbe en une heure 1/8 de son poids d'oxygène ou 3 fois son poids en vingt-quatre heures. Les chiffres que j'ai obtenus sont intermédiaires entre les deux car, d’après mes calculs, le bacille #2esentericus vulgatus absorbe en vingt-quatre

heures un peu plus que 2 fois son poids d'oxygène, chiffre évidemment trop faible, puisque je ne fais entrer en compte que le poids final de la plante.

De toutes ces expériences il résulte que le bacille mesentericus vulqatus :

1° Ne peut se développer qu’en présence de l'oxygène; qu'il s'empare de ce gaz, que l'atmosphère en soit riche ou pauvre ;

2° Qu'il en fixe une assez grande quantité soit sur luimême, soit en l’employant à oxyder les matériaux du milieu dans lequel il vit;

3° Qu'il emploie encore une plus grande quantité d’oxygène à la combustion des matériaux du milieu dans lequel il se développe.