I II III IT V YI TII

Carbone . 80,05 47,0 80,08 80,6 48,8 47,93 82,5

Hydrogène . 6,82 6,6 7,16 7,3 6,2 6,69 7,2

Azote . 11,84 10,0 11,08 18,0 9,4 9,77 9,7

Oxygène et soufre. . 31,59 36,4 30,98 27,1 38,9 35,61 30,6

I et VI d’après Schlossberger,

II d’après Mitseherlich,

III d’après Mulder,

IV d’après M. Dumas,

V et VII d’après R. V. Wagner.

La dernière ligne des analyses porte, comme rubrique, oxygène et soufre, bien que, dans les travaux originaux, le soufre n’ait pas partout été visé. C’est qu’il y a toujours du soufre dans la levure. Voici les chiffres que donne Liebig:

Levure basse.

Carbone . 34,86

Azote . 7,41

Soufre . . . 0,6SS

Analyse immétliate. — Plus intéressants sont les résultats de l’analyse immédiate qui sépare, aussi bien que possible, les divers tissus qui constituent le globule de levure.

Procédé de Schlossberger. — Schlossberger, auquel on doit un bon travail sur la question, commence par traiter la levure par une solution de potasse, qu’on doit prendre très étendue. Encore ne réussit-on pas toujours à éviter la formation d’une petite quantité d’ammoniaque, la matière azotée de la levure paraissant plus facile à décomposer que ses congénères.

l-e liquide alcalin prend une couleur jaune clair. Il est précipité en flocons par tous les acides, qui développent, en outre, une odeur très sensible d’hydrogène sulfuré. Seul, l’acide acétique redissout le précipité formé, quand on en ajoute un excès. Ce précipité, floconneux et blanc à l'état humide, se laisse diflicileraent laver, et prend, en se desséchant, la consistance et l’aspect do la corne. Redissous dans l’acide acétique, il eu est précipité par le cyanure jaune et le cyanure rouge. L’acidc chlorhydrique concentré le colore de suite en violet, puis en bleu. Son caractère de matière albuminoïde n’est donc pas douteux

Quand on lave pendant huit jours, à giandc eau, le précipité obicnu par l’acide sulfurique, on peut enlever tout l’acide. La substance, desséchée à lOO”,

ENCYCLOPÉBIE CHIMIQUE.

est alors jaune de succin, sa poudre chauffée s’électrise très facilement. Elle brûle sans résidu, avec l’odeur de la corne. Son analyse élémentaire a donné les nombres suivants:

Carbone . 5,’),o3 53,53

Hydrogène . '7,50 '7,50 /

Azote. . . li.OI 13,75''

Oxygène . 22,96 23,22

Cette composition n’est pas- exactement celle des matières albumino'i'do.s. Schlossberger, qui n’y trouve pas non plus celle de la protéine de Mulder, la compare à une variété de caséine rencontrée par ce savant dans le lait de beurre; mais ces comparaisons sont sans intérêt. Nous verrons bientôt que Schlossberger n’avait pas isolé la matière azotée telle qu’elle existe dans la levure; et tout ce qu’il nous importe de savoir, pour le moment, c’est que les flocons que les acides précipitent dans la dissolution alcaline, sont notablement plus azotés que la levure entière, et se rapprochent des matières albuminoïdes.

La dissolution alcaline, après précipitation par les acides, demeure colorée en jaune, et donne, après évaporation et séparation du sel alcalin, un extrait jaune brunâtre, en trop petite quantité pour qu’on ait pu en étudier la nature. Schloss berger a raison d'y voir un résultat de la décomposition des matières protéiques de la levure par la fermentation ou par l’action de la potasse. Nous verrons bientôt que ces deux actions concourent à le produire.

Revenons maintenant au résidu du traitement de la levure par la potasse. Ses caractères le rapprochent de la cellulose végétale. Il résiste énergiquement aux réactifs les plus puissants. La potasse concentrée l’attaque à peine. Les acides minéraux concentrés, seuls, le détruisent, à l’exception pourtant de l’acide chlorhydrique. L’acide acétique est sans action sur lui, ou du moins ne fait que le ratatiner, au fur et à mesure qu’il le pénètre par endosmose.

11 est très difficile de débarrasser ce résidu des dernières traces de matières protéiques. On a pu pourtant l’amener à ne renfermer que 1/2 p. 100 d’azote. Après l’avoir soumis pendant huit jours à l’action d’une solution de potasse sans cesse renouvelée, et l’avoir lavé d’abord à l’acide acétique, puis à l’eau, jusqu’au moment où le liquide de lavage ne laissait plus de résidu, on arrivait à une masse d’un blanc sale, où le microscope permettait d’apercevoir les parois des cellules de levure, se colorant en jaune par l’iode, sans trace d’aucune teinte bleue. Le tout desséché donnait une matière jaune clair, très difficile à pulvériser, et brûlait sans odeur ammoniacale, en laissant comme résidu environ 1 p. 100 de cendres.

Son analyse élémentaire a donné les nombres suivants :

Carbone . . 43,45 45.09

Hydrogène . . 6,87 6,60

Oxygène. . . . , , 47,68 48,31

C’est une composition que Schlossbe.ger compare à celle de la cellulose des

DUCL.VUX.

lichens, pour laquelle Heldt et Rochleder avaient trouvé, comme moyenne de cinq analyses :

Carbone. , . . 46,08

Hydrogène. . . 6,67

Oxygène . 47,25

La ressemblance est encore très grande avec la composition de la cellulose de certains champignons ligneux, dans lesquels MM. Schlossberger et Doepping ont trouvé entre 48,0 et 45,5 p. 100 de carbone. Du reste, comme il est difficile de séparer complètement la matière albuminoïde de la levure, le carbone se trouve évalué un peu trop haut, et en le réduisant un peu, de 1 p. 100 environ, on retombe sur la composition de la cellulose ordinaire.

Ce qui justifie l’analogie que nous venons d’établir, c’est que la membrane des cellules de levure, telle que nous venons de la préparer, traitée plusieurs jours par de l’acide sulfurique étendu, se dissout en partie, et se transforme en un sucre qui réduit le réactif de Fehling, et fermente sous l’action de la levure de bière “ et c’est ainsi, dit Schlossberger en terminant son mémoire, qu’on peut réaliser ce résultat, en apparence paradoxal, de préparer du sucre aux dépens de la levure de bière qui fait fermenter cette substance. »

Ce travail de Schlossberger démontre donc avec netteté la présence, dans la levure, d’une enveloppe formée d’une matière analogue à la cellulose , et d’un contenu ressemblant aux matières azotées. Nous allons voir que la science a depuis renchéri sur ces premières indications, et qu’on a été conduit à distinguer plusieurs espèces de cellulose, et plusieurs genres de matériaux azotés.

Celluloses ilc la IcTuve. — Liebig a le premier distingué la cellulose de la levure de ce qu’il appelle la cellulose normale, en montrant que la première n’était pas soluble dans l’oxyde de cuivre ammoniacal.

De nouvelles raisons de ne pas croire que la cellulose soit une matière toujours identique à elle-même viennent de ce que la levure n’en contient pas toujours la même quantité.

Payen a, par exemple, trouvé pour une levure la composition suivante :

Matière azotée . 62,73

Cellulose . 22,37

Graisse . 2,10

Matière minérale . 5,80

Pans une autre analyse, la proportion de cellulose s’est élevée à 29,4 p. 100.

D’un autre côté, M. Pasteur, en employant à peu près les mêmes procédés que Schlossberger, n’a trouvé que 17,8 à 19,2 p. 100 de cellulose; Liebig, que 12 à 14 p. 100.

Des chiffres aussi différents témoignent que tout ce qui était cellulose pour quelques-uns de ces savants ne l’était pas pour les autres , et il y a lieu de se demander les causes de ce fait

Elles ont été mises assez nettement en lumière, dans un travail de M. Nægeli

qui, au lieu d’employer l’action de la potasse pour séparer le contenu de la cellule de son enveloppe, a mis en œuvre deux modes d’extraction nouveaux.

L’un d’eux consiste a abandonner la levure sous l’eau dans des conditions que nous aurons bientôt à apprécier, en parlant de l’épuisement de la levure, il nous paraît défectueux, à la fois au point de vue pratique et au point de vue théorique. Pratiquement, l’expérience montre que, dans ces conditions, le globule de levure semble se vider, ou du moins que son enveloppe se sépare du contenu, qui se réduit beaucoup et occupe un plus petit volume, mais il y reste encore, même après plusieurs mois d’épuisement, un ou plusieurs granules fortement réfringents, dont le poids total n’est certainement pas négligeable vis-à-vis de celui de la cellule. Ce n’est donc qu’une portion de la matière intérieure qui se dissout dans le liquide ambiant. Théoriquement, nous verrons que le phénomène ne peut pas se réduire à un simple phénomène d’exosmose du contenu. 11 y a vie de la levure dans ces conditions, autophagie, et, par suite, désassimilation, de sorte que rien n’autorise à croire que les matériaux qui entrent en solution sont tels qu’ils étaient dans le globule initial.

Le second procédé mis en œuvre par M. Nægeli prend bien la levure sous son état actuel, et consiste à la faire bouillir à plusieurs reprises avec de l’eau. Dans une expérience, on a soumis de la levure à onze épuisements successifs, prolongés pendant une durée de vingt jours en tout.

Les cellules ainsi traitées ont abandonné à l’eau environ la moitié de leur substance sèche. L’élément principal de la portion dissoute, et qui constitue environ 37 p. 100 du poids sec de la levure à fermentation basse, est une sorte de mucilage végétal analogue à celui des champignons et des lichens. 11 est soluble dans l’eau chaude. Il s’en précipite par refroidissement en sphérules microscopiques, de grandeur très inégale, moins réfringentes que l’eau et uiiiréfringentes au microscope polarisant. L’iode les colore en rouge brun, tandis qu’il ne colore pas la membrane cellulaire du globule. 11 se comporte avec elles comme avec la modification incolore de l’enveloppe extérieure du grain d’amidon, qu’il ne colore qu’après qu’elle s’est désagrégée et transformée en dextrine.

Ces globules colorés par l’iode n’ont pas changé de nature ; ils se dissolvent, comme les globules normaux, dans Teau chaude, et dans l’eau froide additionnée d’un peu d’acide ou d’un sel acide, comme la crème de tartre. La solution ne précipite pas par Tacide tannique, ce qui la distingue de la solution d’amidon. Elle ne précipite pas non plus par le borax, ce qui la distingue de la solution de gomme arabique. L’acide nitrique la transforme d'abord en acide sirupeux (acide sacchariquc), puis en acide oxalique.

Elle se rapproche de la dextrane trouvée dans les betteraves à sucre. L’une et l’autre donnent, avec la solution alcaline de cuivre, un précipité caséeux bleu clair; mais la dextrane est précipitée par l’acétate de plomb, tandis que le muci lage de levure ne se précipite qu’autant qu’on ajoute de la potasse.

Ce mucilage est donc en quelque sorte un produit intermédiaire entre la dextrine et les gommes. On le retrouve dans l’eau d’épuisement de la levure, obtenue par le premier procédé de M. Nægeli, et on a dès lors le droit de l’assimiler à la matière gommeuse que M. Béchamp d’abord, M. Schutzemberger ensuite ont rencontrée dans de l’extrait de levure spontanément altérée.

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE. 321

D’où provient ce mucilage? Très probablement de Tenveloppe de la levure. Dans un travail antérieur, M. Nægeli avait été conduit à envisager Tamidon comme formé d'une série de couches successives présentant toute une série de modifications chimiques et physiques graduelles, depuis les plus intérieures, qui se rapprochent de ladextrine, ou même du sucre, jusqu’aux plus extérieures, qui sont formées d’une véritable cellulose. Il pense qu’il se produit un fait analogue dans l’enveloppe celluleuse du globule de levure, et qu’il y a, la aussi, une série de membranes cellulaires plus ou moins allaquables par l’eau chaude qui commence par dissoudre les moins résistantes, puis s’attaque a celles qui le sont plus, et cela d’une façon presque indéfinie. En faisant bouillir la levure dans l’eau, pendant vingt jours, dans l’expérience qui a fourni les résultats énumérée ci-dessus, on a extrait du mucilage jusqu’à la fin, mais en quantités de plus en plus petites. M. Nægeli croit qu’en continuant l’ébullition avec de l’eau pendant un temps suffisant, on transformerait toute l’enveloppe en mucilage.

On peut tout de suite appliquer cette notion à l’explication des proportions différentes de cellulose dans les expériences de dosage que nous avons relatées plus haut. Les quantités de mucilage sont variables avec le mode et la durée du traitement qu’on a fait subir à la levure, et les quantités de cellulose doivent être inversement proportionnelles. Payen, qui trouve 29 p. 100 de cellulose, devait faire bouillir moins longtemps la levure avec sa solution de potasse, ou employer une solution moins concentrée que Liebig qui n’a trouvé que 14 p. 100 de cette même substance.

On peut donc admettre qu’il y a, dans l’enveloppe extérieure du globule de levure, de la cellulose à divers états d’agrégation. Nous verrons bientôt que ce fait n’est pas sans intérêt pour l’étude de la fermentation, et qu’il avait été pressenti par M. Pasteur. Nous pouvons dire tout de suite que d’autres faits, d’ordre chimique, nous autorisent à ne plus parler d’une cellulose unique, mais de diverses celluloses que nous verrons non seulement varier dans la même espèce, mais aussi d’une espèce à l’autre. La cellulose du mycoderma aceti, par exemple, est dissoute très facilement par l’oxyde de cuivre ammoniacal, et résiste fortement à l’action des acides. Celle de la levure est facilement attaquée par les acides, et ne se dissout pas, comme nous l’avons dit, dans l’ammoniure de cuivre. De l’une et de l’autre on peut retirer des mucilages dont les propriétés ne se ressemblent pas plus que celles de leurs générateurs. Nous verrons cette idée de l’existence d’un grand nombre de celluloses résulter de considérations purement physiologiques dans la suite de ce livre; mais il est intéressant de la rencontrer tout d’abord établie sur un terrain purement chimique.

ITlatièvcs grasses üe la levure. — La proportion de matière grasse qu’on trouvera inscrite plus haut dans l’analyse de Payen, et toutes celles qu’on a données jusqu’ici, semblent trop faibles. La matière grasse est très certainement enfermée à l’intérieur des cellules, dont les parois sont difficilement perméables à l’alcool ou à l’éther employés pour l’extraction. M. Nægeli a montré que lorsqu’on prend la précaution de détruire par l’acide chlorhydrique concentré les parois des cellules, avant de les traiter par l’éther, on obtient, sous forme d’acides gras, deux ou trois fois plus de graisse que dans l’ébullition avec

EN'CYCLOP. CHIM. . gj

ENCYCI.OPBDIE CHIMIQUE.

de l’éther. Une levure bien desséchée qui, après un traitement prolongé par l’éther bouillant, ne fournissait que 1,35 p. 100 de matière grasse liquide, donna 4,6 p. 100 d’un acide gras, qui, considéré comme de l’acide oléique, correspondait à 5,29 p. 100 de graisse.

Voici comment on traite la levure. Après en avoir bien desséché à 100“ 2 ou 3 grammes, on l’évapore plusieurs fois au bain-marie avec de l’acide chlorhy. drique concentré. La masse noire résultante est lavée sur le filtre avec de l’eau, puis chauffée avec de l’alcool absolu, et, après filtration, mise en digestion avec de l’éther. On réunit l’extrait alcoolique et l’extrait éthéré, et on les soumet 'a la distillation. On traite le résidu par le chloroforme, on filtre pour séparer une petite quantité de substance non dissoute et on distille le chloroforme dans un matras. De l’acide gras ainsi isolé, on conclut, par un calcul approximatif qui est suffisant, la proposition initiale de matière grasse.

Hoppe Seyler avait annoncé que l’éther prend à la levure non seulement de la matière grasse, mais encore de la cholestérine et de la lécithine. Des recherches de M. O. Lœw il résulte que cela est vrai pour la cholestérine, mais non pour la lécithine. On agite de la levure en bouillie avec deux fois son volume d’éther, et on obtient une masse, en bouillie aussi, d’où on ne peut séparer la couche éthérée qu’en ajoutant de l’alcool. Le liquide éthéré alcoolique, distillé avec précaution, ne donne ni directement, ni sous l’action du chlorure de platine, le précipité caractéristique de la lécithine, ni de son produit si caractéristique de dédoublement, la névrine. La matière grasse se séparant du liquide alcoolique après distillation de l’éther ne contient non plus aucune trace de combinaison organique phosphorée; mais, après saponification et agitation avec de l'éther, on peut en retirer de fines aiguilles, douées d’un éclat soyeux, et présentant toutes les réactions de la cholestérine. Sa quantité correspondait à 0,06 p. 100 de la levure sèche.

Matières aseotées de la levure. — Lorsqu’on déduit de l'analyse élémentaire d’une levure, renfermant de 7,5 à 8 p. 100 d’azote, ce qu’il faut de carbone, d’hydrogène et d’oxygène pour faire 37 p. 100 de cellulose et 5 p. 100 dégraissé, les nombres qui restent correspondent assez bien à la composition des albuminates. Le plasma des cellules doit donc être formé à peu près exclusivement de ces albuminates.

L’analyse chimique est en parfait accord avec cette conclusion, et va nous montrer en outre que ce contenu des cellules est eneore de composition plus complexe que leur enveloppe. Une portion des matériaux azotés entre en solution dans le traitement à l’eau qui fournit le mucilage; mais quand on veut séparer les principaux, il vaut mieux se servir de l’alcool.

De la levure bien essorée, laissée deux jours avec son volume d’alcool à 95 p. 100, puis digérée a 60“-65“, et lavée ensuite à l’alcool à 60°, donne un liquide qui dépose, par refroidissement, un corps floconneux. On en obtient une quantité plus grande en évaporant l’alcool. Il forme environ 9 p. 100 dü poids de la levure sèche.

Ce corps est peu soluble dans l’eau et l’alcool, et sa solubilité diminue encore pur la dessiccation. Brûlé, il répand l’odeur de la corne, il donne, du reste, les

DÜCLA.ÜX.

réactions principales des substances albuminoïdes. Son caractère ne saurait donc être méconnu. Sa solubilité dans l’alcool chaud rappelle beaucoup la caséine de gluten que Ritthausen a découverte dans les céréales. Mais ce qu’il a de remarquable, c’est la facilité avec laquelle, même à froid et en solution très étendue, il dégage de l’hydrogène sulfuré au contact d’une solution de potasse al ou 2 p. tOO. Cette propriété nous explique l’observation de Schlossberger, que nous avons citée plus haut, sur la facile décomposition par la potasse de son extrait de levure. Elle permet de séparer complètement cette portion de matière albuminoïde, soluble dans l’alcool, de la partie principale des matériaux azotés de la levure, qui est beaucoup plus résistante à l’action des alcalis, et se rapproche de l’albumine d’œuf.

Dans le liquide qui a laissé déposer la matière dont nous venons de parler, on trouve diverses autres substances dont nous ne ferons que dire un mot, parce que nous les retrouverons plus tard quand nous étudierons les relations de la levure avec le liquide où elle vit. Ce sont :

1” Une matière extractive, très soluble dans l’eau et l’alcool, et dont une partie jouit des propriétés mal définies, du reste, des peptones;

2° De la leucine;

3” Une petite quantité de sucre de raisin avec toutes ses réactions caractéristiques ;

4” Des corps appartenant au groupe de la xanthine;

8° Enfin un peu d’acide succinique et de glycérine.

Késialtats généraux de l’analyse liaimédiate» — L’ensemble des résultats que nous venons d’énumérer peut se résumer dans la formule suivante:

Levure basse, àS p. 100 d'azote environ.

Cellulose avec mucilage végétal, formant la membrane cellulaire du globule. . 37

ia. A l'état d’albumine ordinaire . 36

b. A l’état de combinaisons pliosphorées peu stables,

analogues b la caséine de gluten . 9

heptones précipitables par l’acétate de plomb . 2

Graisse . . . S

Cendres . . . 7

Matières extractives. . . 4

M. Belohoubek a donné depuis les résultats d’une autre analyse conduite autrement, et coïncidant dans ses traits généraux avec la précédente.

Il a étudié une levure viennoise pressée, très fraîche, provenant d’une fabrique de levure. Voici ses nombres :

Levure fraîche. Levure desséchée.

Eau . . . 68,02 »

Matières azotées. . 13,10 40,98

Matière grasse . 0,90 , 2,80

Cellulose . 1,75 5,47

Matière amylacée . 14,10 44,10

Acides organiques . 0,34 1,06

Matières minérales . 1,77 5,54

Matières sableuses mêlées . 0,02 0,05

ENGYCLOPÉDIK CHIMIQUE.

On reconnaît dans cette analyse l’influence de la transformation facile de la cellulose en matière amylacée mise en évidence par M. Nægeli. Mais il ne faudrait pas en conclure qu’il y a de l’amidon dans la levure. Ce que M. Belohoubek donne sous ce nom est un résultat du procédé opératoire qu’il a employé.

t ITlatières minérales» — Nous arrivons enfin à l’étude des cendres, où nous allons retrouver des variations aussi grandes que dans toutes les analyses f qui précèdent, parce que la diffusion fait toujours pénétrer dans le globule de la levure un peu de la matière minérale du milieu où il a été nourri. Mais la composition des cendres n’en offre pas moins quelques renseignements utiles, que nous retrouverons pour les féconder, quand nous étudierons l’alimentation minérale de notre petit végétal. Remarquons seulement, pour le moment, la prédominance de l’acide pbospborique, de la potasse et de la magnésie.

1 II lu rv V

Acide phosphorique. . . . 46,9 S3,9 53,4 44,7 48,5

Silice . 1,8 » » 14,4 »

Potasse . 36,3 28,8 31,5 29,1 30,6

Soude . 0,2 1,9 0,8 2,4 »

Magnésie. . . 5,0 6,5 3,8 4,2 4,2

Chaux . 1,3 2,5 2,4 2,4 2,0

Chlore et soufre . traces 6,4 5,0 traces traces

Oxyde de fer et pertes. . . 4,1 7,3 2,7 2,1 »

I. Levure haute, de fabrique viennoise, renfermant 8,1 p. 100 de cendres, d’après Payen.

II et III. Levures basses, d’après Béchamp.

IV et V. Levures basses, d’après Liebig.

Voici une comparaison entre une levure basse et une levure haute, d’après Mitscberlicb :

Levure haute. Levure basse.

i Acide phosphorique . 53,9 59,4

Potasse . 39,1 28,3

Magnésie . 6,0 8,1

Chaux . 1,0 4,2

' La levure haute, desséchée à 100°, contenait 7,56 p. 100 de cendres; la levure basse, 7,51 p. 100.

Dans les analyses qui précèdent, tous les éléments n’ont pas été dosés. Voici une analyse beaucoup plus complète, faite par M. Belohoubek, sur les cendres obtenues par la calcination d'une levure pressée, la même que celle à laquelle se rapporte l’analyse immédiate citée plus haut:

DUCLAUX. — CHIMIE BIOLOGIQUE

Cendres brutes. Cendres pures.

Acide phosphorique . 50,28

Acide sulfurique . 0,56

Acide carbonique . O,'!!

Acide silicique . 1,SS

Chlore . 0,03

Potasse . 38,07

Soude . 1,79

Magnésie . 4,09

Chaux . 1,96

Protoxyde de manganèse . traces

Oxyde de fer . 0,06

Charbon . 0,23

Sable . 0,91

96,13 p. 100 de ces cendres étaient solubles dans l’eau.

BIBLIOGRAPHIE

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SoHLossBEHGER. — Anualen der Chymie und Physik, t. LXXX.

Pasteur. — Comptes rendus, t. XLYIII, p. 640, et Ann. de ch. et de phys., t. LYIII. Mitsoherlioh. — Ann. der Ch. und Pharm., t. LVI.

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