CHAPITRE V

Origine et rôle physiologique de l'acide valérianique de l'acétylméthylcarbinol et du butylèneglycol

L’acide valérianique, l’acétylméthylcarbinol, et le 2.3 butylèneglycol peuvent expliquer les valeurs que j'ai obtenues

l ” CO pour Ie TAPpor 02

le B. subtilis. I reste à expliquer maintenant quelle est l’ori-

au cours de la combustion du sucre par

gine exacte de ces matières organiques et quel est leur rôle physiologique.

La production de l'acide isovalérianique a déjà été signalée par Ducraux dans les produits de la fermentation du lait par le Tyrothrix tenuis et le T scaber et autres (10), et par Dene- RAIN et Duponr au cours de l’assimilation de la légumine par le B. mesentericus ruber (12). Or dans ces deux milieux l’oxydation porte presque exclusivement sur la matière azotée : le bouillon de légumine renferme en effet peu d'hydrates de carbone et le lactose du lait n’est pas hydrolysable par ces bactér1es.

J'ai fait de nombreuses cultures du 2. subtilis et de B. mesenlericus ruber en milieux minéraux dans lesquels la peptone de CHaporTEAUT était le seul élément organique. J’ai trouvé de l’acide valérianique. L'addition de substances ternaires ou

EM TELE à

bien n’influe pas sur sa production ou la diminue considérablement.

Voici par exemple les quantités d'acide valérianique qui ont été formées dans 500 cc. de bouillon minéra! peptoné ensemencé avec le B. subtilis.

Jours + Sans addition d'alcool Avec 2 0/0 d’alcool s) O gr. 109 0 gr. 098 15 0 gr. 094 OSÉNErI

Le même milieu additionné de 4 0/0 de saccharose ne donne plus pour 500 cc. que 16 milligrammes d’acide valérianique.

Donc cet acide gras provient de la matière organique azotée. Il dérive très probablement de la désamination des acides aminés et notamment de la leucine par oxydation de l'alcool amylique.

L'origine de l’acétylméthylcarbinol n’est pas évidente a priori et on peut se demander si cet alcool cétonique ne dérive pas de la matière azotée. Sa constitution chimique ne permet pas en effet de la rattacher directement aux hydrates de carbone.

J'ai fait des cultures de B. subtilis, de B. mesentericus ruber et autres microbes voisins en milieux riches en matières organiques azotées et dépourvues d’autres composés carbonés. Jamais je n’ai pu, en des telles cultures, mettre en évidence la présence d’acétylméthylcarbinol. Pour cette recherche je distille les liquides fermentés et je traite tout le distillat par la liqueur de FeuuiG. Je filtre sur filtre à amiante. Dans ces conditions mêmes des traces extrêmement faibles d’oxydule deviennent visibles. Cette technique cependant très sensible ne m'a jamais permis de trouver un corps réducteur volatil dans les produits de fermentation des matières organiques azotées par ces microbes.

J'ai fait des cultures dans les mêmes conditions mais après additions de produits ternaires qui, ainsi que l'expérience

me l'avait prouvé, ne pouvaient donner à eux seuls de l’acé-

tylméthylcarbinol, mais qui étaient capables de protéger ce produit de l'oxydation. Des essais faits ainsi avec de l'alcool éthylique, de l'acide lactique sous forme de lactates, me donnèrent des résultats négatifs. Donc, si les matières azotées organiques sont capables de donner de petites quantités d’acétylméthylearbinol, il est impossible de le mettre en évidence.

D'autre part si dans un milieu peptoné j'ajoute un peu de sucre, l'acétylméthylcarbinol apparaît immédiatement. Sa formalion peut être mise en évidence de manière plus nette si on le protège de l'oxydation en ajoutant de l'alcool éthylique par exemple.

Expériences. — Bouillon de haricots additionné de 1 0/00 de peptone et de 0,25 0/0 de nitrate de sodium. Le bouillon de haricots contient des hydrates de carbone en petites quantités.

Les résultats sont exprimés en acétylméthylcarbinol pour r00 ce.

Sans addition de saccharose avec addition de 1 0/0 de saccharose k ce PE em Durée sans alcool avec 20/0 d'alcool sans alcool avec 2 0/0 d'alcool

( 3 Jours 0 1e I 320 l bu 0 0 0 0 \ 1 — 1 1,4 1,7 6,7

> — 0 0 traces Vo { 3 — 0 0 0 0

Si on additionne les mêmes milieux de 0,5, 1, 2, etc. 0/0 de sucre, la proportion d’acétyIméthylcarbinol formé augmente avec la teneur en sucre.

Enfin des cultures de ces microbes en milieux minéraux où le saccharose est la seule matière organique, contiennent beaucoup d’acétylméthylearbinol.

Donc, dans les milieux sucrés, cet alcool cétonique a bien le sucre comme origine.

Pour le butylèneglycol je peux répéter exactement ce que je viens de dire pour lacétylméthylcarbinol.

La formation de ce glycol dans les bouillons organiques où la matière azotée est la seule substance carbonée ne peut pas

être mise en évidence et par contre elle est abondante dans les

milieux minéraux où le sucre est le seul produit organique.

Donc tandis que l’acide valérianique dérive des matières organiques azotécs, le butylèneglycol et l’acétylméthylcarbinol qui se forment dans les milieux sucrés proviennent du sucre.

Ces deux composés sont donc des produits de fermentation du sucre : ils doivent en être des produits de digestion et capables d’être assimilés par lesorganismes qui les ont formés.

PÉRÉ, qui ignorait la nature de l’acétylméthylearbinol à cependant fort bien compris la signification biologique de ce produit. Il constate en effet que le produit lévogyre et réducteur qu'il trouve dans le distillat, augmente peu à peu avec l’âge de la culture, atteint un maximum, décroît et disparaît totalement. Il prouve donc ainsi son ulilisation par les organismes qui le produisent. I] montre même que si l’on entraîne suffisamment le microbe, la combustion peut devenir totale et que cette substance transitoire n'apparait plus. Il prouve ce fait intéressant par une série d'expériences et en remplaçant les termes d'aldéhyde glycérique et de glycérose par celui d’acétylméthylcarbinol, on peut considérer comme exact et très nettement observé tout ce qu'a dit Pré dans cette partie de son travail.

J'ai constaté l’utilisation de l'acétylméthylcarbinol par le Bacillus subtilis par une autre méthode.

A du bouillon de haricots peptoné à 1 0/00, j'ajoute du distillat d’une culture de B. subtilis en milieu sucré. Je stérilise à l’autoclave et j’ensemence avec du B.subtilis. Ce microbe aura donc de l’acétylméthylcarbinol pour aliment. Les résultats suivants montrent comment il l'utilise.

Les résultats sont exprimés en milligrammes d’acétylméthylearbinol

pour 100 CC. de culture.

Acétylméthylcarbinol Acétylméthylearbinol restant consomme Milieu primitif, . 47,00 »

ADrés 2 Jours, > 30,90 16,50 Après 9 JOUTS Er 8,00 39,00 Après 6 jours AE. 0,00 17,00

Le manque d’une méthode analytique précise m'a empêché de suivre avec détails les variations que subit le 2-3 bytylèneglycol au cours d'une fermentation mais le procédé d'apprécialion approximatif que j'ai indiqué, me permet de montrer avec certitude la nature de ces variations.

Le butylèneglycol apparaît immédiatement : on le trouve au bout de 24 heures dans des cultures en milieu peptoné.

J'ai cultivé du B. subtilis en milieu minéral peptoné additionné de 3 0/0 de saccharose. Ce bouillon était réparti par 500 cc. dans des flacons FerNBacx. J'ai fait l'extraction comme je l’ai indiqué précédemment. Les résultats indiquent en milligrammes de cuivre, le pouvoir réducteur de ces cultures, pouvoir réducteur dû à l'acétylméthylearbinol initial, puis après oxydation au brome, le pouvoir réducteur dû aux produits d'oxydation du 2.3 butylèneglycol. Ainsi que je lai signalé, ces derniers chiffres sont trop faibles.

Pouvoir réducteur

du à l’acétylméthylearbinot dû à l’acétylméthylearbinel

Jours primitif provenant du 2-3 butylèneglycol 3 860 17 7 0.772 3.971 1/ 2.007 1.803 29 n'a pas été dosé mais

il y a encore de l’acétyl-

carbinol

Ces résultats montrent que comme l’acétylméthylearbinol, le 2-3 butylèneglycol, produit de fermentation du sucre, est un produit de digestion qui à son tour est utilisé.

Au début des cultures, il y a plus de glycol que d'alcool cétonique, puis le butylèneglycol décroît alors que lacétylméthylcarbinol augmente encore et enfin tandis que ce dernier est encore présent dans la culture, le glycol butylénique a disparu.

Ces résultats montrent non seulement que ces deux produits sont utilisés, mais indiquent également qu'ils doivent

être liés lun à l’autre et que l'acétylméthylcarbinol doit déri-

ver du 2.3 butylèneglycol, comme leur formule le rend vraisemblable.

D'ailleurs Warpore en se servant du B. lactis aerogenes a montré, qu'en milieu aérobie, le butylèneglycol se transforme en acétylméthylcarbinol (26).

Dans toutes ces expériences ce furent surtout le B. subtilis et deux ou trois microbes voisins qui furent utilisés.

Desmors a cependant essayé un certain nombre de microbes du même groupe pour la formation de l'acétylméthylearbinol (18).

J'ai recherché, si cette fermentation spéciale du glucose pouvait se produire avec la généralité des microbes du groupe du B. subtulis. Je réunis les résultats obtenus dans le tableau suivant.

Les cultures sont faites en bouillon de haricots additionné de 4 grammes de saccharose et de o gr. 5 de peptone de CHaPoTEAUT pour 106 cc. L'analyse est faite après cinq jours.

J'ai exprimé l'acétylméthylcarbinol en milligrammes pour 100 cc. Quant au 2.3 butylèneglycol je mets une croix + pour indiquer que je l’ai trouvé, un zéro si je ne le rencontre pas. Dans les autres essais je ne l’ai pas recherché.

Acétylméthyl- Butylène Origine Microbe Aspect de la cuiture carbinol glycol Lait B. 16 assez belle culture 20 — Es à belle culture 145 + — B. 9 belle culture 289 =< PPS belle culture 223 + == P 87/1 belle culture 39 — BAIN très belle culture 329 + — RS, belle culture 02 +- — B.-A très belle culture 208 + —= 12/10 très belle culture 153 À — T n0 2 très belle culture 301 +

La production du 2.3 butylèneglycol est donc comme celle de l’acétylméthylcarbinol une propriété générale des bactéries

du groupe du B. subtilis.