CHAPITRE XX

LEVURES .4ÉR0BIES ET ANAÉROBIES

Nous avons vu, dans le chapitre précédent, des espèces végétales, vivant d'ordinaire au libre contact de Tair, pouvoir s’accommoder pendant un temps plus nu moins long de la privation d’oxygène. Nous allons voir ici des êtres qui nous sont connus, et dont quelques-uns nous sont précieux, parce qu’ils font fermenter les liqueurs sucrées à l’abri de l’air, pouvoir au contraire accepter une vie aérienne, et s’y comporter comme les moisissures dont nous venons d’ôtudicr les propriétés.

Mycolevure. — La meilleure transition entre les deux catégories d’êtres que je viens de spécifier est une levure que j’ai découverte, et à laquelle j’ai donné le nom de mycolevure, qui rappelle son caractère intermédiaire entre les levures et les mucédinées. On la voit souvent apparaître spontanément ii la surface du liquide que nous avons appris à connaître sous le nom de liquide Raulin, lorsqu’on l’expose en grande surface à l’air sans l’ensemencer, surtout lorsqu’on y diminue de moitié environ la proportion d’acide tartrlque. Cette levure se développe sous forme d’un voile régulier, qui se plisse lorsque l’espace lui manque pour s’étendre, et qui peut quelquefois devenir très épais. 11 est formé d’une infinité de cellules ovo'ides, plus ou moins granuleuses dans leur intérieur, ayant la grosseur des globules ordinaires de levure comme limite extrême, mais pouvant être quelquefois beaucoup plus petites. Elles rappellent du reste tout à fait la levure par leur aspect, leur mode de bourgeonnement, cl les paquets rameux qu’elles forment quelquefois. Cependant, les globules provenant d’un même globule initial restent rarement unis les uns aux autres, et sont le plus souvent par groupes de deux. Quand le globule vieillit, son protoplasma se condense plus rapidement en gros granules que celui de la levure. La fig. 4i donnerait une idée exacte de l’aspect comparé des globules jeunes et vieux si les contours étaient plus fondus des deux côtés.

Sous la forme de voile, le mycolevure est un agent énergique de combustion, et se comporte comme une mucédinée. Corrélativement, le poids de cellules produit par un poids donné de sucre est considérable, et égale celui que nous

avons obtenu avec l’aspergillus. Dans une expérience où j’ai fait circuler constamment un courant d’air à la surface du voile, pour lui fournir l’oxygène nécessaire, j’ai trouvé que le poids de la levure obtenue représentait 35 p. tOO du poids du sucre disparu; c'est le même chiffre que pour l’aspergillus.

Kig. 44. — Mycolevure. (Grossissement 300.)

Côté gauche, mycolevure vieille.

Côté droit, mycolevurc rajeunie à la surface d’un liquide exposé à l’air et sucré.

L’emploi du courant d’air permettait le dosage de l’acide carbonique produit. Celui qui s’est formé dans l’expérience précédente, pendant les six jours qu’elle a duré, représentait 50 p. 100 du poids du sucre. Après cet intervalle, il n’y avait plus ni sucre ni glucose. On y a trouvé une trace d’alcool qui, si elle avait été produite suivant l’équation ordinaire de la fermentation alcoolique, aurait représenté environ 1 p. 100 du poids du sucre, 'foute la quantité de sucre dont on ne trouvait pas l’équivalent dans les produits énumérés, environ 14 p. tOO, avait été employé en partie à faire des substances non dosées, qui sont certainement en très petite quantité. Mais lu plus grande partie de la perte était représentée par la différence de composition élémentaire entre la levure et le sucre, différence qui ne permet pas qu’on regarde la levure produite comme représentant poids pour poids les 35 p. 100 de sucre disparu. L’expérience, d’accord avec le calcul, d’accord aussi avec les lois de la physiologie, montre que le poids du sucre entré dans les matériaux de construction de la levure est plus grand que le poids de levure produite.

Supposons maintenant que nous ayons produit, comme tout à l’heure, le voile de mycolevure dans une cuvette ou un vase à fond plat, au libre contact de l’air. Lorsqu’il est bien développé sur un liquide Raulin, introduisons le liquide dans un flacon qui en soit rempli. Nous verrons immédiatement commencer dans ce flacon une fermentation véritable, traduite par un dégagement d’acide carbo-

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

nique et la formation de l’alcool dans la liqueur. La mycolevure semble, comme on voit, se plier sans difficulté à ses nouvelles conditions d’existence. Aussitôt immergée, elle passe, sans transition, de sa fonction de mucédinée à sa fonction de levure, et c’est à raison de cette propriété quelle a reçu son nom.

A partir du moment où elle vit comme levure, son bourgeonnement et sa reproduction cessent d’ôtre aussi rapides. Elle conserve à peu près le poids qu’elle avait au moment de l’immersion. Dès lors, le rapport pondéral entre le poids de la levure produite et le poids du sucre disparu de la liqueur devient plus faible que tout à l’heure, et il est d’autant plus petit que la levure est immergée plus tôt. Je l’ai vu descendre jusqu’à ^ du poids du sucre.

Corrélativement, la proportion d’acide carbonique diminue, parce que le sucre n’est pas brûlé directement, au moins à partir du moment de la submersion. Il se transforme en alcool et en acide carbonique, et les proportions de ces deux corps se rapprochent de celles qui caractérisent une fermentation alcoolique véritable. Seulement, comme les végétaux précédemment étudiés, la mycolevure ne peut pas transformer d’aussi notables proportions de sucre que la levure. Je n’ai jamais pu dépasser avec elle 3 p. 100 d’alcool.

Quoi qu’il en soit, voici une cellule jouissant des deux propriétés suivantes :

1° Elle vit à l’état d’agent comburant, à la surface des liquides, en brûle le sucre en utilisant pour la construction de ses tissus tout celui qu’elle ne transforme pas en acide carbonique, et elle se reproduit activement dans ces conditions;

2" Amenée à l’abri de l’air, elle se plie facilement à ces nouvelles conditions d’existence, qui ne sont pourtant pas ses conditions normales, car, ensemencée* sous l’eau, elle ne prend qu’un développement insignifiant, et il faut d’abord, comme nous l’avons fait, la cultiver à l’air pour l’immerger ensuite, quand on veut lui donner sa fonction de ferment;

3° Cette vie à l’abri de l’air se caractérise par les phénomènes suivants : la mycolevure augmente peu de poids, ce qui prouve que la vie est devenue plus pénible pour elle; elle continue à vivre et à produire de l’acide carbonique, mais elle donne en même temps de l’alcool en proportion de l’acide carbonique produit.

Remarquons que toutes les relations que nous venons d’établir ne sont pas des relations théoriques ; ce sont des relations de fait, que nous n’avons pas encore à interpréter. C’est encore établir une relation de fait que de dire que la mycolevure a une vie au contact de l’air où elle est moisissure, une vie à l’abri de l’air où elle est ferment. Sans doute ces deux vies ne sont pas absolument séparées. Ce que nous avons dit plus haut prouve que la vie à l’abri de l’air ne commence que si la levure a été d’abord cultivée au contact de l’air; que celle au contact de l’air est toujours accompagnée de l’autre, au moins dans les couches inférieures de la pellicule superficielle, car nous avons vu que, même avec l’emploi d’un courant d’air, on ne supprimait jamais complètement la production d’alcool. Mais ces deux vies sont distinctes, c’est tout ce qu’il nous faut pour le moment. Nous attendrons, pour généraliser l’enseignement qui en résulte, d’en rencontrer des exemples nouveaux.

55? KNCYCLÜPÊDIE CHIMIQUE.

licvures. — Nous arrivons maintenant aux levures, c’est-à-dire à ces êtres si singuliers qui, par nature, paraissent investis de la mission de transformer tes solutions sucrées en boissons alcooliques. Elles diffèrent de tous les végétaux que nous avons étudiés jusqu’ici en ce qu’elles ne peuvent vivre à la surface du liquide. Leur état normal est de vivre immergées, comme les mycéliums. Il y a même plus. Au lieu de s’étaler comme eux en masses flottantes et diffuses, où chaque cellule végétale est entourée d’eau de tous côtés, la levure se tasse au fond du vase en masses quelquefois assez compactes, dont les couches supérieures seules ont le contact d’un liquide aéré,

A raison de ces circonstances, il est difficile de savoir comment les levures se comportent au contact de l'air, et la transition que nous cherchons à établir entre les végétaux cryptogamiques et les levures serait interrompue, si nous ne trouvions un moyen de tourner cette difficulté. Cela est heureusement très facile. Il suffit, comme l’a fait M. Pasteur, auquel est due la série d’expériences que nous avons à exposer, d’ensemencer de la levure dans une large cuvette plate où le liquide sucré est en très faible épaisseur, et où l’accès de l’air dans les profondeurs est aussi facile que possible. On choisira de préférence une levure comme ce que nous apprendrons bientôt à connaître sous le nom de levure haute, qui donne des paquets rameux et reste plus facilement en suspension que ses congénères. Enfin, on interrompra l’opération aussitôt que le fond de la cuvette sera recouvert d’une faible couche de levure, de façon à éviter le tassement dont nous parlions plus haut, et la différence de vie qui en résullc entre les cellules les plus profondes et celles qui les recouvrent. Dans ces conditions, on peut admettre que chaque cellule a bourgeonné dans un liquide suffisamment aéré pour suffire à tous ses besoins, et môme les dépas.ser; et si la loi que nous avons trouvée vraie jusqu’ici continue à se vérifier, nous devrons trouver qu’il s’est produit beaucoup de levure avec une quantité relativement faible de sucre, ou bien, ce qui revient au môme, que le rapport du poids du sucre disparu au poids de levure produit est faible. L’expérience montre qu’il est en effet voisin du nombre 4. C’est le plus faible que M. Pasteur ait pu obtenir. On voit qu’il se rapproche beaucoup de celui que nous avons trouvé pour la mycolevure et pour les diverses mucédinées étudiées dans les chapitres précédents.

Le sucre qui a disparu a servi en partie à former les tissus de la jeune plante. Tout l’excédant a été brûlé aux dépens de l’oxygène puisé dans Tair et dans le liquide. Il y a eu de Tacide carbonique produit, mais on ne peut pas dire qu’il y ait eu fermentation alcoolique. On ne trouve encore dans la liqueur que des traces d’alcool, correspondant à une quantité minime du sucre disparu, et il est visible qu’il n’y en aurait pas du tout, s’il était possible d’entourer chaque cellule bourgeonnante de tout Tair qui lui est nécessaire. En résumé, la levure n'est alors pas ferment, c’est une moisissure ordinaire, c’est un végétal vivant dans l’air, un végétal aérobie.

Mais les précautions mêmes que nous avons dù prendre, pour lui permettre de manifester ce caractère, prouvent qu’il est plus anaérobie qu’aucun des êtres étudiés jusqu’ici, et nous allons profiter de cette propriété. Pour cela, prolongeons simplement l’expérience, que nous venons de faire, jusqu’au moment on

ÜCLAUX.

le sucre ;i totalement disparu de la liqueur. Nous trouverons au fond de la cuvette une épaisseur sensible de levure, dont la surface supérieure seule sera en contact avec un liquide un peu aéré. Les couches inférieures vivront dans un milieu privé d’oxygène. Le rapport du poids du sucre, disparu comme sucre, au poids de levure produite, sera alors de 8 à 10, plus élevé, par conséquent, que tout à l’heure. De plus, nous trouverons ici de l’alcool, en quantités plus ■Grandes que dans l’expérience ci-dessus.

Arrêtons-nous un instant pour bien préciser la signification de tous ces phénomènes. Supposons, pour simplifier, que nous opérions avec la même quantité, par exemple avec 100 grammes de sucre, dans toutes nos expériences, et considérons la première.

Les nombres qui s’y rapportent montrent que lorsque tout le sucre aura disparu en tant que sucre, il y aura 25 grammes de levure, produite évidemment en partie aux dépens des éléments du sucre, car nous pouvons disposer l’expérience de façon à ce qu’il n’y ait pas d’autre élément hydrocarboné dans la liqueur.

Il serait très souhaitable de savoir quel a été le poids de sucre employé à cet usage. La composition du végétal est évidemment très différente de celle de son aliment. La levure renferme de 50 à 55 p. 100 de carbone, le sucre, seulement 40 p. 100. Il y a dans les deux à peu près la même quantité d’hydrogène. La levure renferme de l’azote et moins d’oxygène que le sucre. Pour nous borner au carbone, la production de 1 gramme de levure exige plus de 1 gramme do sucre. Pour simplifier, nous admettrons, comme nousl’avons faitdéjà au chapitre précédent, que le poids du sucre est égal au poids de la plante. Nous obtiendrons ainsi des nombres qui, pour être exacts, auraient besoin d’être multipliés par un certain facteur. Mais tant qu’il s’agira du sucre et de la levure, d’un même végétal et d’un même aliment, ce facteur pourra être considéré comme constant. 11 pourra bien subir de petites variations, car à la fin d’une fermentation, la levure n’est pas toujours identique à elle-même, mais comme nous ne voulons arriver pour le moment qu’à une vue générale du phénomène, nous pouvons les négliger.

Nous aurons donc dépensé dans notre expérience, pour l’édification des tissus de nos 25 grammes de levure, 25 grammes de sucre. Le reste, 75 grammes, aura été employé à la combustion respiratoire des tissus, à entretenir la vie des cellules déjà formées et des cellules nouvelles qui se forment à tout instant, car le bourgeonnement est alors très actif, finalement, dans la courte durée de notre expérience, ces 75 grammes sont en entier brûlés par la levure, car nous ■supposons qu’il n’y a pas du tout d’alcool formé dans les conditions dans lesquelles nous avons opéré.

Dans notre seconde expérience, avec les mêmes 100 grammes de sucre, il n'y a qu’un poids plus faible de levure produite, supposons 10 grammes, ayant absorbé à leur profit exclusif 10 grammes de sucre. Des 90 grammes restants, une portion a disparu d’une façon complète, transformée en eau et en acide carbonique. Une autre, qui a subi une combustion moins complète, a donné de l’acide carbonique qui s’est dégagé et de l’alcool qui est resté dans la liqueur.

11 est manifeste que ce sucre, évanoui en tant que sucre, n’a pu être con-

sommé que pour les besoins vitaux de la levure. J1 y en a un chiffre absolu plus grand que tout à l’heure, pour un poids de levure plus faible, parce que l’opération a duré plus longtemps, et que les besoins vitaux d’une cellule quelconque peuvent être, il est vrai, plus ou moins grands, mais ils se proportionnent à la durée de sa vie.

Nous pouvons évidemment faire encore un pas de plus, et dire que ce.s besoins vitaux sont des besoins respiratoires. La respiration est l’essence du phénomène de nutrition. Du sucre disparu, ce qui a été intégralement brûlé peut être attribué aux cellules de la surface ayant eu le contact de l’air, comme dans la première expérience; l’autre, qui reste en partie à l’état d’alcool, aux cellules de la profondeur. Mais il n’y a pas évidemment, entre ces deux catégories de cellules, de délimitation nette. Celles du fond ont pu venir à la surface entraînées par les bulles d’acide carbonique qui se forment au milieu d’elles, et être remplacées dans les profondeurs par des cellules de la surface; c’est donc à l’activité respiratoire des mêmes cellules que nous sommes conduits à rapporter et la combustion totale d’une partie du sucre, et la combustion partielle d’une autre portion, dont la moitié environ nous reste à l’état d’alcool dans la liqueur.

Si cet alcool était pour nous un produit aussi indifférent que l’est l’acide carbonique, nous ne verrions en lui que le témoin d’une oxydation incomplète du sucre, et nous ne nous en préoccuperions pas autrement. Mais l’alcool est un produit précieux, et la levure, qui nous le donne, a d’autant plus de valeur à nos yeux qu’avec une même quantité de sucre, elle en fournit davantage. Son pouvoir comme ferment se mesure à cette balance. Il est vrai que nous prenons ici le mot ferment au point de vue industriel, mais sa signification scientifique n’est pas en désaccord, comme nous allons le voir, avec sa signification usuelle, et le caractère essentiel du pouvoir comme ferment est le même dans les deux cas. Or, il est évident que dans la première expérience ce pouvoir est nul, et qu’il est très faible dans la seconde, puisqu’il n’y a au maximum qu’un cinquième ou un quart du sucre qui subisse la fermentation alcoolique. De là deux conclusions :

La première c’est que ce pouvoir ferment n’est pas en rapport avec l’activité vitale mesurée par la quantité de sucre disparue dans un temps donné. Notre première expérience est celle qui a eu la durée la plus courte, où le bourgeonnement a été le plus actif, et il n’y a pas eu d’alcool produit.

La .seconde conséquence est que le pouvoir ferment paraît au contraire lié aux conditions physiologiques d’existence des cellules, que celles-ci soient anciennes ou qu’elles soient de nouvelle formation. Ce que nous savons déjà nous autorise à croire que nous l’augmenterons en rendant plus difficile l’accès de l’air, d’où résultera, d’un côté, un poids plus faible de levure produite, et une moins grande quantité de sucre employé à la bâtir; de l’autre, une moins grande proportion de sucre brûlé en pure perte pour le fabricant d’alcool, et une proportion plus grande transformée en alcool et en acide carbonique. Il y aura donc gain des deux côtés. Voyons si l’expérience confirme cette idée préconçue qui n’a encore pour elle que la sanction imparfaite de notre seconde expérience.

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

Nous l’avons faite dans une cuvette plate, découverte, de façon à rendre aussi facile que possible la diffusion de l’acide carbonique produit dans le liquide et l’arrivée de nouvel air. Répétons-la dans une grande fiole, au fond de laquelle nous mettrons le liquide sucré en couche mince. Prenons par exemple la fiole représentée fig. 45, disposée à la façon d’un ballon à deux cols, afin de pouvoir priver de germes étrangers le liquide fermentescible, par une ébullition préalable, et de l’ensemencer dans des conditions de pureté absolue. L’air reste en communication avec l’extérieur par le tube effilé, mais comme il est très calme à l’intérieur, et que l’acide carbonique forme bientôt à la surface du liquide une couche tranquille, le liquide, après s’être aéré à l’origine, est bientôt à l’abri de l’oxygène. Dans ces conditions, la disparition du sucre est encore rapide. Dans une expérience de M. Pasteur, avec 10 grammes de sucre, on a obtenu 0‘',44 de levure, ce qui nous conduit au rapport 23 entre le poids du sucre et le poids de levure. Ce rapport était 10 tout à l’heure. On voit que nous nous élevons.

fis. «.

La proportion de sucre devenue de l’alcool est plus grande que dans les expériences précédentes, mais un fabricant trouverait encore qu’il y a perte. Rapprochons-nous des conditions dans lesquelles il se place lui-même. Mettons le liquide en épaisseur, dans la même fiole que plus haut, fermée ou non fermée, peu importe, parce que l’acide carbonique qui va se dégager sera une protection suffisante contre l’arrivée de l’air. Cette fois, la fermentation est plus longue, le poids de levure plus faible, car le rapport entre le poids du sucre disparu et le poids de levure formée sera, par exemple, de 73, trois fois plus grand que précédemment; Par contre, nous retrouverons, à l’état d’alcool, les mêmes proportions de sucre que dans les fermentations industrielles.

faisons un pas de plus. Le liquide aéré dans lequel nous avons introduit notfe levure, dans l’expérience qui précède, a eu à l’origine, au-dessus de lui et pendant les premiers temps du bourgeonnement de la levure, une petite quantité d air dans laquelle il a pu puiser. De plus, la levure qu’on a introduite comme

semence venait du contact de l’air. Attachons-nous a éviter ces deux circonstances, dont la seconde, comme nous le verrons plus tard, est loin d’être aussi indifférente qu’on le croirait au premier abord.

Voici pour cela le dispositif adopté par M. Pasteur:

11 a pris un ballon de 3 litres de capacité, ii deux tubulures, l’une recourbée formant tube abducteur pour les gaz, l’autre droite, munie d'un robinet de cristal, comme l’indique la flg. 46, et il a rempli complètement ce ballon d’eau de levure pure, sucrée à 3 p. 100 de sucre candi, sans qu’il restât la moindre trace d’air au-dessus du robinet non plus que dans le tube abducteur; mais ce moût artificiel avait été aéré. La tubulure recourbée plongeait dans un vase de

porcelaine plein de mercure, établi sur un solide support; dans le petit enlonnoir cylindrique qui surmonte le robinet, entonnoir dont la capacité est de 10 à 15 centimètres cubes, on mit en fermentation, à 20 ou 25”, a ou 6 centimèü-es cubes de liquide sucré avec une trace de levure qui se multiplia rapidement, provoqua la fermentation, et forma bientôt un petit dépôt de levure au fond de l’entonnoir, au-dessus du robinet. A ce moment, on a ouvert le robinet, et un peu du liquide de l’entonnoir a pénétré dans le ballon, chassant devant lui le petit dépôt de levure, qui vint former semence pour le liquide sucré contenu dans le ballon. On peut introduire de cette manière aussi peu de levure qu’on le désire, une quantité pour ainsi dire impondérable. La levure semée se multiplie rapidement et détermine la fermentation, dont le gaz acide carbonique se dégage sur le mercure. En moins de douze jours, tout le sucre avait disparu, la fermentation était complète. Un dépôt sensible de levure reposait sur les parois du ballon Uecueilli et desséché, il pesait 2®', 25. 11 est manifeste que

0UCLA.UX. — CHIMIE BIOLOGIQUE. 257

dans cette expérience la totalité de la levure formée, si elle a besoin d’oxygène pour vivre, n’a pu en absorber au maximum que le volume qui s’en était dissous il l’origine dans le liquide sucré, quand celui-ci avait été exposé à l’air avant d’être introduit dans le ballon. Or, l’expérience montre que ce volume ne dépasse pas 16", 6, pesant moins de 23 milligrammes.

Nous voilà loin de la respiration active des moisissures aux” dépens de l’oxygène libre; nous voilà loin même de la respiration de la levure immergée, lorsque, comme dans notre première expérience, on la fait vivre dans un liquide en grande surface et largement aéré, ou bien lorque, comme dans la seconde, on l’ensemence en présence d’un volume d’air assez grand, à l’intérieur d’une grande fiole dont elle occupe le fond. Dans ce dernier cas, où sa respiration est plus embarrassée qu’à l’air libre, l’expérience montre qu’il y a plus de 400 centimètres cubes d’oxygène absorbés, ou de 600 milligrammes, pour la production d’un gramme de levure. C’est un nombre bien inférieur à celui des moisissures vulgaires qui consomment plusieurs fois leur poids d’oxygène, mais bien plus grand que celui de la levure dans les dernières expériences que nous venons de citer. Si les 2®',2o que nous avons trouvés dans notre ballon n’avaient pu vivre qu’avec de l’oxygène, en d’autres termes, si leurs cellules n’avaient pu se multiplier qu’en absorbant de l’oxygène libre, l’absorption n’eût pas été moindre de 931 centimètres cubes. Elle n’a été au maximum que de 16", 5. La majeure partie des globules composant ces 2*%2o se sont donc évidemment multipliés à l’état de plante anaérobie.

Nous pouvons encore pousser la privation d’oxygène plus loin. Reprenons pour cela l’expérience qui précède, mais dans les conditions suivantes ; après avoir rempli notre ballon d’eau de levure sucrée, faisons bouillir le liquide afin d’en chasser tout l’air qu’il renferme. A cet effet, plaçons le ballon, comme le montre la fig. 47, sur un fourneau à gaz, et plongeons son col dans un liquide sucré identique à celui du ballon, placé dans une capsule de porcelaine, et qu’on peut chauffer à l’aide d’un bec de gaz. Faisons bouillir simultanément le liquide du ballon et celui de la capsule, puis laissons refroidir l’ensemble, de façon à ce que, pendant le refroidissement, il ne rentre dans le ballon que du liquide qui a bouilli. Dans ces conditions, on ne laisse pas plus de 1 milligramme d’oxygène dissous dans les 3 litres de liquide que contient le ballon.

Mettons à ce moment en fermentation, avec la levure pure, quelques centimètres cubes de liquide sucré, au préalable introduits bouillants dans l’entonfioir que porte le ballon, et protégés contre les germes de l’air par un tube effilé recourbé, de façon à ce que la fermentation, commencée pure, se maintienne pure. Puis, lorsque ce liquide de l’entonnoir est en pleine fermentation, et que la levure y est jeune et active, introduisons comme tout à l’heure un peu de semence dans le liquide du ballon. Une fermentation va commencer, assez ïapide tout d’abord, se ralentissant ensuite peu à peu, et qui pourra devenir interminable. Quand elle est finie, on constate qu’il s’est produit peu de levure, i gramme pour 80 ou 90 grammes de sucre fermenté, et que la presque totalité de celui-ci a subi une fermentation alcoolique régulière.

Poussons enfin les choses à l’extrcme. Dans l’expérience que nous venons de foire, il est rentré dans le ballon un peu de liquide aéré provenant de la capavoYCLop. cHiM. n

258 EKCYGLOPÉDIE CUI-MIQUE,

suie; éliminons-Ie en maintenant l’ébullition dans la capsule, pendant que nous refroidirons artificiellement le ballon, de façon à ce qu’il n’y rentre que du liquide privé d’air. De plus, nous avons ensemencé le liquide du ballon avec la levure de l’entonnoir, pendant qu’elle était encore Jeune et active, et sous l’influence de l’oxygène avec laquelle elle avait été en contact avant d’arriver dans l’entonnoir. Attendons maintenant que la fermentation soit achevée pour ensemencer le ballon, qui ne recevra qu’une levure usée, visiblement vieillie. Alors la fermentation est interminable. Dans une expérience de M. Pasteur, elle durait

encore après trois mois. On l’a arrêtée au bout de ce temps. On a vu qu'il n’avait fermenté que 43 grammes de sucre sur les 130 que renfermait le ballon, et qu’il s’était formé seulement 0“',235 de levure. C’est une partie de levure produite pour 176 de sucre transformé.

Il est évident qu’ici la combustion directe du sucre aux dépens de l’oxygène dissous a été nulle. La production des tissus de la levure n’a consommé de son côté que bien peu de sucre. Tout celui qui a disparu a subi la fermentation alcoolique. Corrélativement à la disparition du gaz oxygène à l’intérieur et à l’extérieur du liquide, nous voyons s’élever le pouvoir ferment du végétal, caractérisé par le poids de sucre que l’unité de poids de levure peut transformer en alcool et en acide carbonique. Nous voyons en même temps diminuer l’activité de la vie cellulaire et la puissance de reproduction.

T/UCLAUX. — - CimiIE UIOLOGlOüE.

Pourrions-nous aller plus loin dans celte voie? Qu’arriverait-il, si nous ensemencions dans un liquide sucré, non pas, comme dans l’expérience précédenle, un mélange de cellules ayant été à l’air dans leur jeunesse et de cellules nées étayant vécu à l’abri de l’air, mais ces dernières seulement, ou bien les lilles de ces dernières, la seconde génération anaérobie? On peut y arriver facilement 'a l’aide du dispositif suivant employé par M. D. Gocliin.

Une série de boules de 40 ii SO centimètres cubes de capacité sont reliées entre elles, comme l’indique la lig. 48, par des tubes légèrement élranglcs en

leur milieu. Dans la boule P on introduit, par la tubulure latérale qu’elle porte, une dissolution de potas.se à 20 p. 100, et on ferme ensuite la tubulure à la lampe. Dans les autres boules, on introduit une infusion sucrée. Dans la première boule A, on ensemence un peu de levure pure. On fait le vide au moyen d’une pompe à mercure en faisant bouillir le liquide des boules, et lorsque l’air a été complètement enlevé, on ferme à la lampe la tubulure de la boule A. Pui.s on met le tout à l’étuve. Le liquide de la boule A fermente, mais péniblement. Ce sont à peu près les conditions de notre avant-dernière expérience. L’acide carbonique dégagé est absorbé par la potasse de P, ce qui maintient un vide presque parfait, et assure contre un excès de pression intérieure pouvant amener une rupture. Avant que la fermentation en A ne. soit achevée, on fait passer en K une goutte du liquide de A, et on sépare la première boule en fondant à la lampe le tube qui la joint à B. Collc-ci n’a reçu que des cellules nées et déve-

ENGYULOPÉDIE CilIMlULîE.

tité des cellules du premier ensemencement. Nous retrouvons à peu près là les conditions de la dernière expérience de M. Pasteur. Ici aussi le développement est lent, peu abondant, quoique sensible. Mais voici ce qu’avec cet appareil, nous pouvons ajouter aux notions acquises. Ensemençons dans la troisième boule les cellules de la seconde. Cette fois -ci notre semence sera formée en grande majorité de cellules de la seconde génération née à l'abri de l’air, de quelques-unes de la première, tandis que les cellules originaires auront .à peu près disparu. L’expérience montre qu’elle est toujours stérile.

Ce n’est pas qu’elle soit morte. On pourra la ranimer, si l’on n'a pas trop espacé les ensemencements, en amenant au contact du liquide un peu d’oxygène, mais elle est engourdie. Nous retrouverons ces faits quand nous étudierons les rapports de l’air avec la levure. Mais il était utile d’indiquer ici tout ce qui, dans ces phénomènes, se rapporte au pouvoir-ferment et à la théorie générale de la fermentation que nous aurons bientôt à donner.

Nous sommes, comme on voit, en présence d’une chaîne continue et régulière. Nous avons vu la levure vivre d’abord comme les moisissures ordinaires et être un agent de combustion. Nous l’avons vue ensuite, au fur et a mesure que nous lui supprimions l’air, inaugurer un autre mode d’existence, d’abord confondu avec le premier, masqué par lui, mais devenant peu à peu prédominant, et finissant par persister seul, lorsque nous avons eu rendu le premier tout à fait impossible.

Mais les peines que nous avons eues pour arriver à ce dernier résultat, nous montrent que nous nous sommes éloignés un peu des conditions de vie normale et physiologique du végétal levure, et les résultats de l’expérience de M. Cochin sont venues nous confirmer dans cette idée. Les difficultés que nous avons dû surmonter pour montrer dans la levure un pur agent de combustion, nous montrent aussi que, là encore, nous étions dans des conditions anormales de nutrition de notre plante. En réalité, la levure n’est ni un tégétal aérobie, ni un végétal anaérobie. Elle a un caractère intermédiaire. Il lui faut très peu d’air, mais il lui en faut. Ily ades espèces végétales qui en demandent davantage. Nousles connaissons. Il y en a qui périraient par excès d’oxygène dans des milieux où la levure en a à peine assez, et qui sont d’aussi purs anaérobies que le pénicillium est un pur aérobie. Nous en avons vu un exemple dans le vibrion butyrique et nous apprendrons à les connaître bientôt avec plus de précision.

Pour le moment, ce qu’il importe de remarquer, c’est la relation expérimentale qui lie la privation d’oxygène à l’apparition du caractère ferment. Nous nous sommes imposé, dans ce chapitre, l’obligation de raconter des faits et de ne raconter que des faits. Nous essaierons bientôt de les relier par une théorie, mais les faits en restent et en resteront toujours indépendants. Nous n’avons pas besoin de faire appel à autre chose qu’au souvenir de ceux que nous connaissons, pour voir que le phénomène de la fermentation a déjà cessé d’être pour nous un de ces actes isolés et mystérieux sans explication possible. 11 n’est que la conséquence de la vie et de la nutrition de certains êtres, dans des conditions déterminées, différentes, pour la plupart d’entre eux, de celles de leur vie Ordinaire, et qui ne nous semblent normales pour la levure que par suite de l’importance L'xcei)tionuelle de son rôle comme ferment. A cet état, elle s’impose à l’attention,

DUCLAUX. — CHIMIK BIOLOGIQUE.

et il faut des expériences délicates pour mettre en évidence sa vie sous l’influence du gaz oxygène libre. L’inverse a lieu pour les moisissures. Leur vie au grand air est le cas général, et il faut des dispositifs particuliers pour les amener à manifester leur rôle de ferment. Mais nous savons maintenant, grâce aux travaux de M. Pasteur et de ses élèves, qu’une chaîne continue réunit tous ces êtres en apparence si dissemblables, et qu’il n’y a chez eux que des différences du plus au moins. Nous allons retrouver des faits de même nature en dehors du monde des infiniment petits, en étudiant les propriétés des cellules végétales ou animales,

BIBLIOGRAPHIE

Pastrur. — Études sur la bière, 1876.

D. CocHtx. — Ann. de ehim. et de phtjs., 1880.

ENOYr.LOPÊDIE CHIMIQUE.