TRANSITIONS ENTRE LES MUCÉDINÉES ET LES LEVURES

Nous venons de voir un changement physiologique, dans les fonctions de l’aspergillus et du pénicillium, survenir à la suite d’un changement dans les conditions d’existence. Nous allons en trouver de plus profonds dus aux mêmes causes, et qui vont nous amener peu à peu, par degrés insensibles, de ces végétaux microscopiques qui vivent au contact de l’air, et sont d’ordinaire de jiurs agents de combustion, aux levures véritables qui vivent immergées dans les profondeurs d’un liquide, et donnent de l’alcool aux dépens du sucre.

f.ette modification dans les propriétés des mucédinées entraîne-t-elle une modification dans la nature de l’espèce, et s’accompagne-t-elle d’une transformation véritable du pénicillium en levures? On l’a cru pendant longtemps, il est vrai sur la foi d’expériences grossières, qui consistaient à ensemencer des spores de mucédinées dans un liquide sucré où l’on voyait bientôt apparaître la fermentation et des globules de levure, ou bien encore à exposer à l'humidité un petit paquet de levure, sur lequel on voyait bientôt naître des touffes de mucédinées. Au point où nous en sommes arrivés, il n’est plus nécessaire d’insister sur les causes d’erreur de ces expériences. Répétons-les avec les précautions dont nous connaissons la nécessité et l’usage, et nous allons en voir sortir des conclusions tout autres.

Pour cela, M. Pasteur fait l’ensemencement sur un liquide contenu dans un ballon à deux cols (fig. 36). L’un est droit et fermé à sa partie supérieure par un bouchon de caoutchouc et un tube de verre plein. L’autre, effilé, est recourbé en col de cygne, et fermé à sa partie inférieure par un tampon d’amiante, qui empêche l’entrée des poussières sans gêner la circulation de l’air.

On introduit dans ce ballon du moût de bière qu’on fait bouillir pour stériliser tout l’intérieur. La vapeur s’échappe d’abord en plus grande abondance par le tube droit; quand on juge qu’il est suffisamment chaud, on le ferme avec le tube de verre qu’on vient de flamber. La vapeur s’échappe alors par l’autre tubulure. Au bout de quelques instants, on arrête l’ébullition et on met le tampon d’amiante. Nos expériences sur la génération spontanée nous ont appris que du moût ainsi traité se conserve indéfiniment.

DUCIAIIX. — CHIMIE MOLOOIQIJE.

Ajoutons-y des spores de mucédinée que nous prendrons, non sur une touffe exposée à l’air et chargée de ses poussières, niais sur une touffe provenant d’un ensemencement de spores dans un premier ballon. Nous verrons bientôt se développer les touffes blanchâtres de la mucédinée, qui se couronneront ensuite de sa fructification caractéristique. C’est là le mode de croissance et de vie ordi‘ naire de la plante. Pour tâcher d’arriver à la transformation en levure, maintenons submergée, par une agitation fréquente, et à partir d’un moment quelconque, le mycélium ou la plante complète. Nous ne verrons jamais apparaître de levure dans ce liquide pourtant si propre à son développement.

Essayons l’opération inverse. Ensemençons de la levure dans ce moût de bière, que nous mettrons en petite quantité au fond du ballon, et que nous promènerons fréquemment le long des parois, de façon à favoriser autant que possible l’accès de l’air et la naissance de la mucédinée, si elle est possible- Nous ne verrons jamais se produire de ces transformations jugées autrefois si faciles. Concluons donc que rien ne les démontre et que les idées de mutabilité des espèces ne se vérifient pas dans le monde des infiniment petits, malgré la simplicité apparente de formes et d’organisation, la succession rapide des générations les unes aux autres, la flexibilité relative avec laquelle elles se prêtent aux changements du milieu. Combattues par M. Pasteur dès 1861, par de Bary en 1869, par Reess en 1870, ces idées doivent être décidément abandonnées après les résultats des expériences de M. Pasteur dont nous venons de parler, et qui datent de 1876. Nous aurons occasion d’en reparler avec d’autres espèces, mais nou.s ne le ferons qu’en passant, puisqu’il s’agit d’une question jugée, en désaccord formel avec tous les résultats de ce livre.

Mais s'il est démontré que la levure et les mucédinées sont des êtres spécifiquement distincts, cela ne veut pas dire qu’il n’y ait aucune analogie dans leurs

fonctions physiologiques. Nous allons au contraire constater, dans les propriétés des cellules qui constituent ces végétaux divers, des analogies de propriétés, dont l’étude va singulièrement élargir la signification du mot de fermentation. Nous allons voir en effet qu’on peut passer par des transitions ménagées des moisissures, dans lesquelles nous venons de trouver de véritables agents de combustion, jusqu’aux levures qui possèdent au plus haut degré la propriété d’être ferments.

Rcclaerches Ue ciuaiitités très petites d’alcool. — Toutefois, comme nous allons avoir à rechercher dans nos liquides des quantités quelquefois infinitésimales d’alcool, il est utile avant de commencer notre étude, et pour ne pas la scinder, d’indiquer ici les moyens que l’on peut employer pour cela.

Le moyen le plus expéditif a été indiqué et employé par M. Pasteur. Lorsqu’on distille dans une cornue de verre un liquide très faiblement chargé d’alcool, on constate que les premières gouttes qui se condensent sur le col encore froid de la cornue, au commencement de la distillation, s’y déposent en y formant des stries caractéristiques. Ce sont des larmes qui coulent sur les parois humides de la cornue, et qui semblent ne pas les mouiller. Elles descendent et se réunissent à la partie la plus déclive, comme des gouttes d’huile, laissant derrière elles comme une sorte de traînée allongée qui se résout à son tour en gouttelettes nouvelles. La région toujours très étroite où se produit ce phénomène se déplace peu à peu, à mesure que la cornue s’échauffe, vers le réfrigérant, qui doit être en verre. Là, la zone striée reste stationnaire tant qu’il y a de l’alcool, et dure d’autant plus qu’il y en a davantage.

Quand le phénomène n’apparaît pas à une première distillation, on distille le liquide au tiers, puis celui-ci de nouveau au tiers, et ainsi de suite; quand il y a de l’alcool, on finit toujours par l’apercevoir. La sensibilité de la méthode est donc presque indéfinie, à la condition qu’on ait assez de liquide. A côté de cet avantage, elle présente un défaut.

Cette apparition des gouttes tienj; à ce que l’alcool a une tension superficielle inférieure à celle de l’eau; en d’autres termes, à ce que sa constante capillaire est différente. Presque toutes les substances volatiles qui se trouvent dans le même cas donnent aussi naissance, d’une façon plus ou moins apparente, à ce phénomène des gouttelettes, et par suite, on n’est jamais parfaitement sùr d’avoir affaire à de l’alcool ordinaire. Sans doute cette indécision s’affaiblit quand on n’étudie que des liquides sucrés, mais il est bon, cependant, de n’avoir pas du tout à compter avec elle.

On y arrive en utilisant, sous une autre forme, la faible tension superficielle de l’alcool. Les mélanges d’alcool et d’eau ont des tensions superficielles plus faibles que l’eau pure. Si on les fait couler par gouttes, sous un volume donné, à travers un orifice de dimensions constantes, le nombre des gouttes correspondant à chacun de ces mélanges est constant d’abord, puis d’autant plus grand que la proportion d’alcool est plus grande, de sorte qu’on a là un procédé à la fois alcooscopique et alcoométrique.

L'instrument que j’ai proposé pour le mettre en œuvre est un compte-gouttes pipette très simple (fig. 37), du volume de 5 centimètres cubes, terminé à sa partie

inférieure par un ajutage cylindrique formé d’un tube capillaire assez long pour que l’écoulement se fasse par gouttes. La section de l’orifice sur lequel elles se forment est telle que la pipette, remplie d’eau distillée, se vide en donnant

Fig. 37.

tOO gouttes à IS". Quand on veut étudier un liquide alcoolique, on en remplit la pipette jusqu’au trait d’affleurement supérieur, on nettoie avec du papier buvard l’orifice d’écoulement, qui doit être maintenu bien propre, et surtout ne jamais être gras; on dresse la pipette sur un flacon, et on laisse couler en comptant les gouttes. La table ci-jointe donne les titres alcooliques correspondant aux divers nombres de gouttes ii diverses températures.

Je n’ai pas mentionné les titres alcooliques supérieurs à 15° parce que, au delà de ces limites, et même un peu en deçà, l’alcoomètre est un moyen de dosage supérieur au compte-gouttes. C’est alors qu’il a son maximum de sensibi-

KNXVCr.OPKniE CniMIQtJE.

lité. En revanche, pour les liquides alcooliques très faibles, l'emploi de l'alcoo* mètre est incertain, et sujet à de nombreuses causes d’erreurs. C’est alors que le procédé par le compte-gouttes est le plus sensible. Entre l’eau pure et l’eau à 1 p. 100 d’alcool, il y a, comme on le voit, une différence de 7 gouttes, et comme l’appareil est précis a moins d'une demi-goutte, on voit qu’on peut doser au moins d’alcool dans 5 centimètres cubes de liquide, c’est-à-dire !> milligrammes d’alcool ou environ 6 millimètres cubes.

Aucune mesure de densité ne conduirait à ce résultat. Toutefois, il faut bien remarquer qu’employé seul, ce procédé ne met pas plus en garde que le précédent contre l’existence possible de produits volatils capables de donner des stries et d’augmenter le nombre des gouttes de l’eau distillée. La sécurité vient de l’emploi des deux moyens. L’alcool est la substance qui donne les stries les plus visibles et les plus durables, et qui augmente le moins la tension superficielle de Teau, et les différences sont grandes, de sorte qu’avec un peu d’habitude, on peut toujours voir si l’on a affaire à de l’alcool ordinaire ou à un alcool de degré supérieur.

Pourtant, il y a des cas où il est absolument nécessaire de caractériser en nature l’alcool transforme. Quand on en a une quantité suffisante, on peut le séparer du dernier liquide distillé, par l’action bien connue du carbonate de potasse, et en faire de l’acide acétique d’abord, puis du cacodyle dont l’odeur est si caractéristique. Mais quand il y en a peu, il faut recourir à la production d’iodoforme. La manipulation est très simple et très sûre quand on la pratique de la façon suivante, indiquée par M. Muntz.

M. Munlzcommence par distiller le liquide dans le serpentin renversé qu’emploie M. Schloesing pour le dosage de l’ammoniaque, et qui est un appareil à fractionnement d’une grande perfection. En opérant sur 100 grammes de liqueur initiale, on retire les 10 premiers centimètres cubes qui passent à la distillation. On ajoute à ce liquide 2 grammes de carbonate de soude pur cristallisé, et O^',! d’iode réduit en poudre fine. Un excès d’alcali rend la réaction moins sensible. On chauffe, en agitant constamment, à une température voisine de 60", sur la lampe à alcool ou mieux au bain-marie, jusqu’à ce que l’iode

ait disparu. Par le refroidissement il se forme un dépôt jaune de paillettes chatoyantes, douées d’une odeur caractérisliquo. Lorsque ce dépôt est peu abondant ou peu accentué, on peut être fixé sur .sa nature en l’étudiant au microscope. L’iodoforme se présente en tables hexagonales très régulières, souvent

DUCLAUX. — CHIMIE ÜIOLOUIiJUE. 237

isolées, quelquefois cloilées(fig. 38), et cet aspect et son odeur suffisent ale caractLiser. Dans les essais de M. Muntz, on a pu retrouver ainsi 60 milligrammes d’alcool noyés dans 18 litres de liquide. On obtient encore un précipité appréciable en traitant directement 10 litres d’eau renfermant 20 milligrammes d’alcool. La limite de sensibilité est un peu inférieure à celle que donne l’emploi du compte-gouttes, mais la réaction est utile à essayer. Il faut dire pourtant que la certitude acqui.se n’est pas beaucoup plus grande que par tout autre procédé, d’autres substances volatiles que l’alcool pouvant donner la réaction de l’iodoforme. Mais quand les trois procédés que nous venons d’indiquer conclueront dans le même sens, on aura réuni, en faveur de la présence de l’alcool, assez de probabilités pour équivaloir à une certitude.

Pcnicilliiiin slauciiiii. — Nous sommes outillés maintenant pour constater la production d’alcool pendant la vie de certaines plantes pour certaines conditions de culture. Nous commencerons par celle chez laquelle le phénomène est le moins accusé, le pénicillium glaucum.

Quand on fait vivre ce pénicillium dans des ballons à deux cols, comme ceux que nous avons employés plus haut pour démontrer l’autonomie de cette planle, et où l’accès de l’oxygène est toujours difficile, on constate que le liquide de culture renferme fréquemment de l’alcool ordinaire. La proportion d’alcool est toujours faible, et ne dépasse guère un millième à un millième et demi du volume total. Loin d’être, comme on pourrait le supposer d’abord, en rapport avec le poids de la plante qui l’a produite, elle est, au contraire, plutôt en rapport inverse, de sorte que l’on constate quelquefois une richesse alcoolique assez grande avec un liquide où la plante a à peine poussé, et qu’avec une végétation abondante, on ne parvient pas à constater la présence de l’alcool, quelque sensible que soit le procédé employé pour cela.

En y regardant d’un peu près, on constate que ces variations dans la quantité d’alcool dépendent de l’abondance relative des quantités d’air ou d’oxygène qui ont été mises à la disposition de la moisissure, qu’elle soit sous forme de mycélium ou sous celle de plante complète. Quand la plante peut mettre en œuvre tout l’oxj'gène que comportent ses besoins, il n’y a pas, ou il y a très peu d’alcool formé. La plante pousse alors très bien. Quand elle végète péniblement en présence de doses insuffisantes d’oxygène, les proportions d’alcool augmentent.

Nous retrouvons donc là quelque chose d’analogue à ce que nous avons conslalé pendant la feriDcntation du tannin, un changement dans les conditions physiologiques de la vie de la plante survenant à la suite d’un changement dans la quantité d’oxygène fourni. Seulement ici la modification est plus profonde que tout à l’heure. Il ne s'agit plus ici d’un simple phénomène d’hydratation que la plante est toujours obligée d’opérer, et à la suite duquel il survient un choix entre les produits de dédoublement, 11 s’agit d’une modification d’allures plus profonde, car, pour passer du sucre à l’alcool, il faut une transformation moléculaire complexe, telle, que dans les conditions ordinaires, lu plante ne donne jamais d’alcool, 'tandis que le tannin peut donner de l’acide gallique sous l'influence de l’acide sulfurique ou des alcalis, il n’existe aucune réaction

238 ENCYCLOI'ÉDIE EHIMIQUE.

chimique connue qui permette de passer du sucre à l’alcool. BornonsTnous pour le moment à cette notion simple du phénomène, nous allons la voir se développer et s’éclaircir dans les exemples suivants.

Asiiergillus glaucus. — En donnant ce nom à la plante dont nous allons décrire les propriétés, M. Pasteur a fait des réserves qui, d’après ce que j'ai pu voir, me paraissent justifiées. Quoi qu’il en soit, cette végétation ressemble au pénicillium que nous venons d’étudier en ce sens que, cultivée au contact de l’air et à la surface d’une solution sucrée, elle brûle le sucre, non pas intégralement, mais avec production d’un acide qui n’a pas été étudié par M. Pasteur, mais qui, si la plante ressemble à celle que j’ai eue sous les yeux, est de l’acide oxalique.

Faisons-la vivre maintenant sur du moût de bière dans un ballon à deux cols comme celui de la fig. 36, et que nous avons déjà employé. Son développement y est très rapide et la fructification abondante. A ce moment, l’air, étant encore en suffisante quantité, il n’y a pas d’alcool produit. Agitons alors le liquide de façon à submerger la moisissure, en présence d’un air déjà chargé d’acide Ciu-bonique. Dès le lendemain, ou le surlendemain au plus tard, nous trouvons le mycélium revenu à la surface du liquide, ramené du fond par de grosses bulles de gaz qui se reforment quand on les a fait dégager par l’agitation. Le phénomène continue ainsi et peut durer longtemps; la vie n’est pas active, mais elle ne s’éteint pas, et, au bout de quelques mois, on trouve dans le liquide des quantités d’alcool très appréciables. Dans une expérience de M. Pasteur, où on avait fait vivre l’aspergillus sur 122 centimètres cubes de moût de bière, ôn a trouvé, au bout d’un an, 4",4 d’alcool, produits par un poids de plante qui ne dépassait pas à l’état sec. C’est, en alcool, environ sept fois le poids de la plante.

L’aspergillus, dans ces conditions, pousse peu en effet; il n’a à sa disposition que les petites quantités d’oxygène qui lui arrivent par diffusion au li'avers delà tubulure effilée et de l’atmosphère du ballon, alourdie par l’acide car'bonique. Si l’on fait passer un courant d’air, la végétation redevient très active, le poids de plante est cinq ou six fois plus grand, mais on ne trouve plus d’alcool. Nous retrouvons là ce que nous avons vu tout à l’heure , une élaboration différente de la substance nutritive, accompagnant une puissance moindre de reproduction et une vie plus difficile.

L’aspergillus diffère du pénicillium en ce qu’il peut supporter plus longtemps l’appauvrissement en oxygène de l’atmosphère qu’il respire. Nous allons voir qu’il peut s’accommoder même pendant quelque temps de la privation presque absolue de ce gaz.

Nous allons pour cela faire une expérience que nous aurons quelquefois à répéter, et dont il est bon de donner le dispositif. On fait vivre, comme à l’ordinaire, l’aspergillus sur du moût de bière, dans un ballon à deux cols. On a, d’autre part, préparé d’avance un matras d’essayeur, dont on effile et dont on recourbe le col. On le purge de tout germe vivant en y faisant bouiltir un peu d’eau, et en le laissant se remplir ensuite d’air calciné ou d’air filtré sur du coton, comme nous l’avons déjà fait plusieurs fois. Puis, au moment de faire

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

l'expérience, on abouche sur le col du matras, après flambage préalable, le caoutchouc que porte la tubulure droite du ballon. Cela fait, on agite le contenu du ballon, de façon à répartir la moisissure superficielle dans tout le liquide, à la noyer, et on fait passer le tout dans le matras (fig. 39). Le liquide qui, dans

le ballon, était en grande surface et en petite épaisseur, est ici en grande épaisseur, et ne présente à l’air qu’une étroite surface, bientôt couverte d’une couche d’acide carbonique. Les quantités très faibles d’oxygène qu’il renfermait au moment du transvasement disparaissent bientôt, utilisées par le mycélium immergé. Celui du pénicillium suspendrait son action aussitôt tout M’oxygène consommé. Celui de l’aspergillus glaucus garde quelque temps la sienne, il s’enchevêtre de bulles de gaz qui le ramènent à la surface, qu’on fait dégager par l’agitation, et qui se reforment ensuite. Cet effet dure plusieurs jours, et, sauf que le dégagement n’est jamais très abondant, et n’est jamais continu, on croirait avoir sous les yeux une fermentation alcoolique. L’expérience montre, en effet, qu’il y a toujours, comme tout à l’heure, un peu d’alcool formé dans ces conditions.

Ceci va nous servir de transition avec les mucédinées que nous étudierons tout à l’heure. En voici une autre. Ces modifications dans la vie physiologique de la plante s’accompagnent de changements morphologiques très remarquables. Le mycélium, qui dans les circonstances ordinaires, lorsque la vie a lieu

au contact de l’air, est régulièrement cylindrique, et d’un diamètre de — de millimètre environ, se dilate par places en renflements irréguliers, dont la grosseur peut atteindre de millimètre. Les cloisons tranversales deviennent plus

nombreuses; enfin, les spores elles-mêmes paraissent se tranformer en grosses cellules gonflées, à protubérances irrégulières ou sphériques remplies de granulations. 11 n’y a guère, k présenter ces formes bizari’es, que les tubes mycéliens

encyclopkdie cuimiuue ..

ou les spores des parties centrales des touffes, là où l’oxygène pénètre le moins facilement, absorbé qu’il est par les parties périphériques.

Quelques végétations cryptogamiques ont la singulière propriété de pouvoir se reproduire par des spores mycéliennes et sans avoir besoin d’organes aériens et de fructification. Ces spores portent d’ordinaire le nom de conidies. Elles se forment par un cloisonnement du tube mycélien, qui y permet la formation d’une cellule arrondie, capable de se détacher et de mener désormais une vie indépendante. Avec l’aspergillus glaucus, dans les conditions où nous l’avons fait vivre, il n’y a pas à proprement parler de conidies. Les cellules renflées ne montrent jamais d’autre trace de bourgeonnement que les protubérances irrégulières qu’elles portent quelquefois; mais nous nous rapprochons évidemment de cette forme de reproduction qui, en dotant les cellules immergées de la propriété de proliférer isolément, les place à côté des cellules de levure, h’ous allons nous en rapprocher davantage avec le végétal suivant.

Mucor l’nceniosHs. — Les miicors sont des végétaux microscopiques qui diffèrent du pénicillium ou de l’aspergillus en ce que leurs spores, au lieu de former panache au sommet du filament fructifère, y sont renfermées dans une sorte de poche nommée sporange, d’où elles sortent par rupture de la paroi. Le mucor racemosus est caractérisé à son tour dans l'espèce par ce fait que ses tubes à sporanges sont rameux. On peut l’obtenir presque à coup sûr en exposant dan.s un vase ouvert, dans une étuve, un peu do crottin de cheval, surtout des chevaux de Paris. Il se produit, à la surface de la masse, des végétations diverses, parmi lesquelles domine le mucor racemosus, qu’on peut reconnaître facilement aux touffes blanches et argentées qu’il forme, et en se rapportant à la fig. 40 qui le représente. On peut le cultiver sur des tranches de citron, de poire, de pain humecté d’un liquide acide. Il vit aussi très bien, d’après A. Fitz, dans une solution de sucre de lait, mais ne le fait pas fermenter. Il le fait fermenter, au contraire, si le sucre de lait a été interverti d’avance. 11 se comporte de même vis-à-vis de l’inuline, qu’il laisse intacte, tandis qu’il détruit la lévulose qu’on en obtient par interversion. 11 se développe bien sur le moût de bière, mais à la condition d’y avoir été ensemencé pur.

Cultivons-le, comme nous avons fait tout à l’heure pour l’aspergillu-s, avec du moût de bière dans un matras à deux cols. 11 y restera plus facilement que l’aspergillus à l’état de mycélium. Dans cette atmosphère, pauvre en oxygène, les organes de fructification n’apparaissent pas. En revanche, le mycélium se monlre presque immédiatement spumeux et gonflé de bulles d’acide carbonique. Il est évident, à première vue, que nous avons fait un pus depuis l’aspergillus.

Faisons passer, comme tout à l’heure, le liquide et le mycélium flottant dans un matras d’essayeur. Nous allons assister encore à une fermentation, mais qui ici sera continue. Les petites bulles gazeuses se succéderont régulièrement a intervalles d’abord rapprochés, puis plus longs, puis enfin tout s’arrêtera et pourra rester stationnaire pendant des mois entiers.

La plante n’est pourtant pas morte. Ramenons-la en effet dans son premier ballon, où elle rencontrera de l’air. Dès les premiers jours, nous y verrons recoin-

le liquide dans le ballon, et ainsi de suite jusqu’à disparition complète du sucre, s’il n’y en avait plus de 7 à 8 p. 100 dans la liqueur initiale.

Si l’on compare le poids d'alcool obtenu au poids de plante active, on trouve des nombres encore plus élevés que pour l’aspergillus. Ainsi, dans les expériences dont M. Pasteur donne le détail, le poids de l’alcool a varié entre dix et vingt fois le poids du mycélium du mucor.

Mais ce qu’il y a de plus curieux, c’est que la structure de la plante se modifie complètement dans les nouvelles conditions d’existence qu’on lui a faites. Vivant comme moississure, sur un corps humide, ou sur un liquide dont l’air en dissolution peut se renouveler facilement, les tubes de mycélium sont grêles, rameux, enchevêtrés, et portent de nombreux tubes fructifères aériens. Quand on le fait vivre dans un matras à deux cols, en présence d’un volume d’air insuffisant et mal renouvelé, le mucor nous montre les effets déjà observés pour l’aspergillus, mais avec un caractère plus marqué, parce qu ici la résistance a l’asphyxie est plus naturelle, et l’activité de la nutrition dans les conditions nouvelles plus grande que dans les plantes déjà étudiées. Les spores grossissent davantage avant de germer. Les tubes mycéliens qui en sortent ont deux ou trois fois le diamètre du mycélium normal; ils poussent de distance en distance des ramifications latérales qui se détachent et vont végéter à côté, en se terminant ou s’interrompant par des chaînes de grosses cellules, qui sont de vraies conidies, de vraies spores mycéliennes. La fig. 4t rend assez bien cet aspect du phénomène.

Quand on laisse la plante vieillir à l’abri de l’air, et aux dépens du sucre, on voit les tubes devenir moins nombreux, et les formes celluleuses rondes augmenter au contraire. Les bourgeonnements nouveaux produisent surtout des cellules sphériques et ovales, et chacune de ces cellules donne deux, trois, quatre, six bourgeons et même davantage. La ressemblance avec des cellules de levure est alors tellement frappante, que le botaniste Bail, en 1857, avait cru à la transformation des mucors en levure. La culture pure en ballons, comme l’a faite M. Pasteur, prouve, comme Reess l’avait du reste déjà vu, que cette transformation n’a pas liei>, et que la fermentation qui se produit est le fait des spores mycéliennes du mucor.

Leur vie peut se perpétuer longtemps ainsi à l’abri de l’air, mais elles vieillissent d’une manière évidente; leur protoplasma, de fluide qu’il était, devient granuleux; Au lieu de remplir la cellule et de lui donner l’aspect turgescent, il se condense et se rassemble au centre, laissant une plage vide entre la paroi et lui. A cet état, les cellules sont le plus souvent mortes, et incapables de rajeunir par une nouvelle aération.

Nous retrouvons en résumé, ici, des faits déjà connus, mais c’est pour là première fois que nous voyons naître aux dépens d’un mycélium immergé des fofmes autonomes, pouvant se reproduire dans le même liquide, et manifester un pouvoir ferment plus grand que les cellules qui leur ont donné naissance.

jtliicor niuccdo. — Du mucor racemosus, on peut rapprocher d'autres iiuicors qui jouissent, en gros, des mêmes propriétés que lui, et pour lesquels.

privation plus moins grande d’c

La figure montre les

entre le mycélium ne mal et les conidies spores mycéliennes :

la cellule s'accroît.

A droite, les cellule:

formées tendent à si détacher les unes de:

autres, et à se répan dre dans le liguid:

comme ceui qn’oi voit dessinés au ba:

de la figure. Chez le plus vieilles, le pto

A gauche, filament non

à se renfler irrégulièrement.

Au milieu, le filament

fortement cloi

ÜUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE. Z4.

sans revenir sur ce que nous savons déjà, nous nous bornerons à indiquer c qu’ils présentent de caractéristique.

Le mucor mucedo se distingue des autres mucors par ce fait que ses filament

ENCVCLOI’ÉDIE ÜIIIMIQLJE.

fructifères ne sont pas rameux et ne présentent qu’un sporange terminal. C’est le mucor étudié en 1857 par Bail, qui avait cru, comme nous l’avons vu, à sa transformation en levure. Reess, en 1870, combattit cette erreur, en montrant que la levure de bière et la levure du mucor n’avaient pas les mêmes caractères; que la première ne se colorait pas sous l’action du chloroiodure de zinc, tandis que la levure du mucor se colorait en rouge vineux ; enfin qu’il était impossible, quand on prenait des précautions contre les erreurs si facile.s en pareille matière, de faire dériver le mycélium du mucor de la levure de bière, et celle-ci de la levure de mucor.

L’étude chimique de la fermentation produite par la levure de mucor a été laite en 1873 par A. Fitz. D’après ce savant, le mucor mucedo ne fait fermenter ni la dextrine, ni l’inuline, ni le sucre de lait. M. Fitz lui attribue la propriété d’intervertir le sucre candi; mais M. Gayon, qui a étudié depuis ce même mucor dans des conditions de pureté plus grandes, que l’emploi des procédés de M. Pasteur rend désormais à la fois faciles et nécessaires, l’a trouvé destitué de cette propriété. Le mucor de M. Fitz était donc sans doute mélangé d’une espèce étrangère ou d’une lorulacée possédant le ferment inversif. Mais comme elle a passé inaperçue, elle était probablement en petite quantité, et sa présence n’infirme pas les autres résultats du travail de M. Fitz.

Parmi ces résultats, je signalerai ceux-ci, qui constituent des analogies avec la levure de bière. La levure de mucor fait fermenter, cela va sans dire, le moût de raisin, mais la fermentation est plus active quand on ajoute du phosphate de potasse, du sulfate de magnésie, et une matière azotée. Cette dernière, dans les expériences de M. Fitz, était de la pepsine, inais il est probable qu’elle n’agissait que par les peptones qu’elle renferme toujours, et que la diastase qui y était contenue ne jouait aucun rôle dans le phénomène. Circonstance plus singulière et qui est d’accord avec ce que nous retrouverons plus tard pour la levure de bière, les sels ammoniacaux, et dans l’espèce, le tartrate d’ammoniaque, étaient un aliment azoté au moins aussi bon que la pepsine. M. Fitz a constaté, après la fermentation, la présence certaine de l’acide succinique, celle de la glycérine d’une façon douteuse. Il a aussi trouvé dans le liquide fermenté de petites quantités d’aldéhyde.

Il a en outre étudié de près, pour le mucor mucedo, un phénomène assez général, c’est que celles de ces espèces végétales, qui peuvent devenir des ferments, sont d’ordinairedncapables de porter au delà d’une valeur déterminée, presque toujours a.ssez faible, la teneur alcoolique du liquide où elles vivent. M. Fitz attribue cet effet à ce que l’alcool tue la levure, lorsqu’il atteint une certaine proportion. 11 est bien possible que les choses aillent quelquefois jusquelà, mais il est plus probable que la cause est difi'érente, et due à la privation d’air, que M. Fitz a méconnue, et que M. Pasteur a mise depuis en évidence. Ce n’est qu’au bout d’un temps plus long que celui des expériences de M. Fitz que la mort survient. ■

Mais il n’en est pas moins vrai que ces diverses cellules de mucor poussent plus ou moins loin la fermentation d’une même solution sucrée. Pour les classer sous ce rapport, il faudrait faire des expériences dans des conditions rigoureusement comparatives, qui n’ont pas été réalisées. En prenant les nombres

nUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE. -2'i5

connus jusqu’ici, on forme le tableau suivant pour les titres alcooliques limites se rapportant aux divers mucors étudiés.

Pasteur. Kitz. Brefelil, Gayoïi.

Iiicop racemosus . 3,4i).IOO 2,.'>p.100 100 »

— muccdo . 1;8 0,8 2.0 »

— circinellolilcs . '< " " p. lOO

— spinosus . » " ” -,0

On voit que l’ordre pour le mucor racemosus et le mucor mucedo est le même chez les divers expérimentateurs, parce que pour chacun d’eux les expériences étaient faites dans des conditions comparables, mais que les nombres sont différents de l’un à l’autre parce que les conditions étaient différentes chez chacun d’eux. 11 n’y a donc à retenir de ces faits que cette conclusion, c’est que l’action de ces levures s’arrête longtemps avant celle de la levure de bière dans la transformation d’un liquide sucré.

Mucor circiiieHoï<les. — Le mycélium de ce mucor, unicellulaire comme celui de tous les mucors, donne des filaments fructifères qui se couronnent d’un sporange grisâtre, de forme sphérique avant qu’il ne soit mûr. Ensuite pousse sur le même filament une branche nouvelle qui rejette la première sur le côté, et se termine à son tour par un sporange. Une troisième génération de sporanges rejette la seconde sur le côté opposé à la première, et ainsi plusieurs fois, de sorte que, finalement, les filaments fructifères portent à leurs extrémités de petites grappes de quatre, cinq et six sporanges, dont le diamètre va en diminuant de la base au sommet. Chaque sporange est incrusté de petites aiguilles cristallines. La déhiscence se fait par rupture de la membrane, et laisse un sac vide au fond duquel on aperçoit une columelle à peu près sphérique. La fig. 42 donne une idée assez nette de cet aspect général de la plante.

Les spores sont elliptiques et mesurent de 4 à de longueur sur 2 à 3 de largeur.

Les spores mycéliennes que donne le végétal, lorsqu’il est ferment, dan.s les mêmes conditions que ceux qui précèdent, sont beaucoup plus grosses. I.eiir diamètre atteint 20 et 25^, Elles bourgeonnent très activement, et comme non';

l’avons vu à la fin du tableau ci-dessus, portent la richesse alcoolique à un niveau supérieur à celui de leurs congénères.

Le mucor circinelloïdes, d’après M. Gayon, vit très bien dans le moût de bière, celui de raisin, le glucose et la lévulose. Les quantités d’alcool produites s’élèvent aux chiffres suivants :

Moût de bière . *,!

Moût de raisin . i,~‘

Glucose ordinaire . 3,9

Glucose du sucre interverti . 3,4

Lévulose . 4,7

Mais ce mucor, mis en contact avec une solution de sucre candi, ne le tait pas fermenter parce qu’il ne l’intervertit pas. Contrairement à la levure de bière, il ne sécrète de sucrase ni à l’état de mycélium, ni à l’état fructifié. Il faut donc, si l’on veut le faire agir sur le sucre cristallisable, commencer par transformer ce sucre, soit par l’action d’un acide, soit au moyen d’un fragment de papier recouvert de sucrase.

Quant aux produits de la fermentation du sucre interverti par le mucor, ils sont de même nature que ceux que fournit la levure de bière, et il n’y a pas lieu d’insister.

iflueor siiinosuiï. — Les filaments fructifères de ce mucor, que M. Van Tieghem a décrit le premier, se renflent souvent près de leur extrémité, puis se rétrécissent à la base de la columelle (fig. 43). Les spores, sphériques, de 4 à

6 millièmes de millimètre de diamètre, sont renfermées dans des sporanges d'un gris foncé, incrustés de petites aiguilles cristallines. La columelle, généralement pyriforme, se distingue par des prolongements épineux, en nombre variable.

Ce mucor n’intervertit pas non plus le sucre de canne, et n’y détermine la fermentation alcoolique que si on ajoute à la liqueur un peu de sucrase. Ses

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spores mycéliennes se reproduisent peu; aussi la fermentation s’arrête vite. Nous avons vu plus haut que le titre alcoolique atteint n’était pas élevé.

En résumant maintenant l’ensemble des notions que nous venons d’acquérir, nous pouvons dire que la propriété d’être ferment, pour ces espèces inférieures, nous apparaît comme liée à leurs conditions d’existence. Avec beaucoup d’oxygène, la plante est un agent de combustion, et brûle le sucre sans le faire passer par des états intermédiaires. Peut-être dans ces conditions se produit-il de l’alcool; mais, s’il existe, ce n’est que d’une façon transitoire, car il est brûlé immédiatement. Privée au contraire d’oxygène, ou n’en ayant à sa disposition, après une vie active au contact de l’air, qu’une quantité insuffisante, la plante peut encore vivre, mais elle devient ferment alcoolique, et son activité, sous ce rapport, peut durer plus ou moins longtemps suivant tes espèces. Lorsqu’elle s’éteint, on la réveille en ramenant la plante au contact de l’air. On peut recommencer ainsi plusieurs fois de suite.

Celte persistance de l’activité vitale après la suppression de l’oxygène est précisément ce qui différencie le mycélium du mucor vivant dans le sucre, du mycélium de l’aspergillus vivant dans une solution de tannin.

Elle le rapproche au contraire de la levure de bière, et c’est pour cela qu’elle était intéressante à constater. Mais quelle peut être l’explication de ce fait? Il est d’accord avec deux hypothèses. Ou bien le mycélium du mucor accumulerait dans ses tissus, lorsqu’il est au contact de l’air, une réserve d’oxygène qui lui permettrait de vivre à l’abri de l’air tant qu’elle ne serait pas épuisée, et de vivre comme il le fait quand on lui ménage beaucoup l’oxygène, c’est-à-dire en faisant fermenter le sucre, et en trouvant dans la chaleur produite par la destruction de ce composé la chaleur nécessaire pour la formation de ses tissus. Dans ce cas, la fermentation du sucre se rattacherait, par un lien apparent, aux phénomènes de combustion produits par les mucédinées. Une seconde hypothèse consiste à admettre chez l’oxygène une sorte de force impulsive pour les actes nutritifs qui peuvent ensuite se prolonger hors de son influence, et qui se terminent lorsque l’énergie communiquée à la vie des cellules s’est usée. C’est celle qu’adopte M. Pasteur : « On dirait, dit-il page 132 de son remarquable livre sur la bière, que l’énergie vilale empruntée à l’influence de l’oxygène gazeux est capable d’entraîner l’assimilation de l’oxygène non plus gazeux, mais déjà engagé dans des combinaisons comme le sucre, et d’où résulterait la décomposition de celui-ci. A envisager les choses de cette manière, je crois qu’il y a là un fait général, et que chez tous les êtres vivants on retrouverait cette manière d’agir de l’oxygène et des cellules. Quelle est la cellule qui, asphyxiée tout à coup par privation d’air, périrait sur-le-champ et d’une manière absolue? Il n’en existe probablement d’aucune sorte ayant ce caractère. Des modifications plus ou moins profondes, la continuation des assimilations et désassimilations qui ont eu lieu pendant la vie, doivent se poursuivre après la suppression du gaz oxygène, et il doit en résulter des fermentations obcures et peu actives en général, mais qui, chez les cellules des ferments proprement dits, auraient une intensité plus grande et plus durable. »

Nous allons voir cette notion se préciser en étudiant maintenant la levure de bière.

BIBLIOGRAPHIE

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nUOrAI'X. — CHIMIE BIOLOGIQUE.