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et pathologiques de l’être vivant a plus ou moins préoccupé tous ceux qui ont écrit sur ces matières. On la retrouve, sous une forme nette, chez un contemporain de Van Helmont, expérimentateur habile comme lui, mais plus original et plus fécond, R. Boyle, qui, dans un Essai sur la •partie pathologique de la physique, écrit la phrase remarquable qui suit : « Je dis de nouveau que je ne prétends pas que la' chimie vulgaire peut permettre à un médecin d’expliquer tout ou partie des phénomènes pathologiques, mais que la vraie chimie peut lui servir à comprendre quelques-uns d’entre eux que l’on ne peut guère expliquer sérieusement sans elle, et j’ajoute que celui qui comprendra entièrement la nature des ferments et des fermentations sera probablement, bien plus que celui qui l’ignore, en mesure de rendre compte d’une manière satisfaisante de divers phénomènes présentés par plusieurs maladies (les fièvres aussi bien que les autres), phénomènes qui ne seront probablement jamais bien compris sans une connaissance intime de la doctrine des fermentations. »

Nous savons combien l’avenir a justifié les prédictions de Robert Boyle, Passons rapidement sur Kunckel (1630-1702), qui prétend que les maux d’estomac ont pour cause des impuretés qui fermentent, en s’appuyant sur ce que les acides et les plantes amères qui arrêtent la fermentation servent aussi à guérir les maladies de l’estomac; et arrivons au savant qui a le mieux résumé les connaissances et les idées de son époque sur les fermentations. Becher (1628-1688) avait étudié ce sujet plus qu’aucun de ses contemporains. « J’ai passé, dit-il, quelques années dans la pratique des fermentations, de façon à bien tout voir, et ce n’est pas d’après Angelo Sala et d'autres compilateurs que j’écris. »

De fait, il a sur l’ensemble et les détails du phénomène des idées assez justes et bien développées. Pour lui : « la fermentation est un acte dans lequel le mixte tout entier ou quelques-unes de ses parties semblables se raréfient, et en s’unissant donnent un nouveau mixte capable de servir à d’autres usages. Les végétaux ne se putréfient qu’après avoir fermenté; mais chez les animaux, il peut y avoir des fermentations sans putréfaction, par exemple, dans le sang. On distingue deux espèces de fermentations : la fermentation propre et l’acétification. La première est particulière aux moûts sucrés. Les décoctions do certaines plantes, comme l’orge germé, peuvent aussi l'éprouver, mais après avoir subi une opération qui y développe le principe sucré. Elle a pour cause catharctique le ferment. Trop d’alcool l’arrête en précipitant le ferment ou bien les parties les plus lourdes fermentifiantes,. Elle est aussi empêchée par la chaleur, et du moût évaporé, puis étendu d’eau de façon a être ramené à son état primitif, fermente beaucoup plus mal que le moût normal. Enfin, la raréfaction subie par les constituants du mixte provient de la chaleur interne du ferment, car on voit toutes les petites bulles gazeuses qui se dégagent provenir de celui-ci. >'

Cette dernière remarque, interprétée avec nos idées actuelles, peut revêtir un sens très profond, mais à la condition d’y ajouter ce que Becher n’y a jamais mis, car il veut dire simplement que les bulles de gaz proviennent du ferment, comme les bulles de vapeur, dans un liquide en ébullition, proviennent du point le plus chauffé du vase. Cependant l’observation n’en est pas

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moins juste et fait reconnaître un homme qui a regardé de près les fermentations. Pourquoi Stahl, son élève, qui l’admirait tant, qui a donné une édition de ses œuvres, ne l’a-t-il pas imité? Sa haute intelligence et son esprit fécond et généralisateur eussent fait rapidement avancer la science sur ce point important, s’il eût consenti à l’étudier.

Malheureusement, Stahl était un théoricien. Il avait découvert un fait important, c’était que le charbon, corps combustible, pouvait, lorsqu’on le chauffait avec une terre (un oxyde métallique), transmettre à cette terre la propriété de brûler, tout en la perdant lui-même, et sur ce fait très général il avait bâti une théorie plus générale encore, et qui a longtemps eu cours, mais si peu solide qu’il a suffi, pour la renverser, d’une expérience bien faite, celle de Lavoisier. Moins solide encore était sa théorie de la fermentation, où il introduisit, en les appuyant de sa grande autorité, des idées professées avant lui par ’Willis. Pour Stahl, « tout corps amené a l’état de putréfaction transmet très facilement cet état à un autre corps exempt encore de corruption. C’est ainsi qu’un pareil corps, entraîné déjà dans un mouvement intérieur, peut entraîner avec la plus grande facilité, dans un semblable mouvement intérieur, un autre corps encore en repos, mais disposé par nature à un pareil mouvement. » Il y a deux périodes dans la fermentation. Dans la première, les différentes molécules de la matière fermentescible s’agitent doucement, et des parties plus ou moins atténuées s’unissent ensemble. Dans la seconde, les parties se séparent du mixte en vertu du mouvement qui les anime, et les parties analogues se réunissent à l’exclusion des autres. ^

Le ferment n’intervient que pour communiquer son mouvement aux parties analogues de la liqueur fermentescible. Son action est donc, dirions-nous aujourd’hui, purement dynamique. Hâtons-nous de nous rappeler pourtant qu’il ne faut pas interpréter les théories anciennes avec nos idées modernes. L’idée de Stahl tire son origine profonde de deux sortes de faits, de la fabrication du pain et de celle du vin, la première correspondant à la période initiale de la fermentationj pendant laquelle l’agitation est faible, et où les parties analogues au ferment deviennent ferment à leur tour; la seconde, caractérisée au contraire par le mouvement violent d’ébullition que communique au liquide le gaz, Vesprit qui s’en dégage. Généralisez ces deux phénomènes, et vous avez la définition de Stahl et aussi celle de ses prédécesseurs. Si elle a fini par prendre chez Stahl une forme plus précise, c’est que les théories atomiques de Descartes avaient pénétré en chimie, et que, antérieurement à Stahl, cette science était déjà encombrée d’explications où les atomes pointus de certains corps et les parties pliantes de certains autres jouaient constamment un rôle. Pour en prendre un exemple dans le sujet qui nous occupe, voici ce qu’écrivait Lefèvre dans son traité de chimie, trente ans avant Stahl (1669) : « La fermentation est un mouvement de l’acide et de l’urineux ou alcali, qui combattent ensemble et donnent du mouvement aux particules qui composent le mixte ». Quinze ans après Lefèvre, Lémery donnait à son tour la définition suivante : « La fermentation est une ébullition causée par des esprits qui, cherchant issue pour sortir de quelques corps, et rencontrant des parties terrestres et grossières qui s’opposent à leur passage, font gonfler et raréfier la matière jusqu’à ce au’ils soient détachés. Or,

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dans ce détachement, les esprits divisent, subtilisent et séparent les principes, de sorte qu’ils rendent la matière d’une autre nature qu’elle était auparavant».

Il nous est impossible de voir dans la théorie de Stahl autre chose que ce qui se trouvait renfermé dans les définitions de Lefèvre et de Lemery, et probablement des autres chimistes de l’époque. On a dit que cette théorie était philosophique et séduisante : nous ne discuterons pas la question de savoir si elle mérite ces deux qualifications. Le propre d’une théorie n’est pas d’être philosophique ou séduisante, elle n’a même pas besoin d’être vraie au sens absolu du mot, il lui suffit d’être féconde. Or, la théorie de Stahl ne l’a pas été.

Le progrès dans la question est venu du dehors, et a eu pour origine les faits nouveaux observés dans l’étude des gaz par des savants contemporains de Stahl. Moitrel d’Elément (171 9) apprend à rendre les gaz visibles en les faisant passer au travers de l’eau; Haies (1677-1761) enseigne à les manipuler en les faisant circuler au travers de tubes en verres ou en métal; Black, enfin, (1728-1799) les étudie dans leur nature, et les distingue les uns des autres. Il isole, en particulier, l’acide carbonique, en reconnaît les propriétés, et découvre, ce que n’avait pu faire Van Helmont, qu’il est l’unique produit de la fermentation alcoolique, de la combustion du charbon, de l’action des acides sur les alcalis carbonatés. De là, chez lui, l’idée tant de fois émise de rapprocher ces divers phénomènes. Un contemporain de Black, Macbride, fait un pas de plus, et remarquant que la combustion du carbone, la dissolution des terres calcaires par les acides, ont pour caractère commun de détruire la cohésion des solides, et de donner uni dégagement d’acide carbonique, il est conduit à attribuer à la présence de ce gaz la cohésion des animaux et des végétaux. La putréfaction les désagrège en les privant d’air fixe, et Macbride base sur cette remarque inexacte toute une série de considérations, très goûtées en leur temps, sur les fièvres putrides et infectieuses.

Mais en somme, à la suite des travaux de Black, la question des fermentations était bien avancée. On savait que le sucre disparaissait, on savait qu’il se formait de l’alcool et de l’acide carbonique. On avait donc en main les éléments principaux de la connaissance du phénomène, il fallait seulementles coordonner et établir leurs relations mutuelles ; ce fut l’œuvre de Lavoisier. Il lui suffit pour cela d’appliquer à l’étude de la fermentation l’idée féconde qui lui avait servi à renouveler la face de la chimie, l’idée d’employer la balance. Il est assez curieux que ce soit dans son Mémoire sur la fermentation alcoolique, c’est-à-dire à propos d’une opération dans laquelle, comme nous le verrons plus tard, la vérification complète de son principe est presque impossible à réaliser, qu’il le développe le plus complaisamment, et en affirme le plus fermement la vérité.

C’est, en effet, dans ce mémoire, que se trouvent ces fameuses propositions ;

« Rien ne se perd, rien ne se crée ni dans les opérations de l’art, ni dans celles de la nature, et l’on peut poser ce principe que, dans toute opération, il y a une égale quantité de matière avant et après l’opération, que la qualité et la quantité des principes est la même, et qu’il n’y a que des changements, des modifications. »

Comme conclusion, il pèse un vase rempli d’eau dans laquelle il avait ajouté un poids donné de sucre et un peu de levure de bière, il mesure, par la perte

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de poids subie par le vase, l’acide carbonique dégagé pendant la fermentation, il sépare ensuite l’alcool formé par distillation, le pèse, et trouve enfin que la somme des poids de l'alcool et de l’acide carbonique donne à très peu près le poids du sucre primitif. Le sucre se dédouble donc simplement en alcool et en acide carbonique. Mais il y a plus, et la relation qui existe entre les poids de ces trois substances doit se vérifier aussi pour les éléments qui les constituent. Il suffit donc de connaître la composition de ces trois corps pour dresser le bilan détaillé de la réaction, que Lavoisier résume en ces termes : « Les effets de la fermentation vineuse se réduisent à séparer en deux portions le sucre qui est un oxide, à oxigéner l’une aux dépens de l’autre pour former de l’acide carbonique, à désoxigéner l’autre aux dépens de la première pour en former une substance combustible qui est l’alcool, de sorte que, s’il était possible de recombiner ces deux substances, l’alcool et l’acide carbonique, on reformerait du sucre ».

Il est vrai que les analyses de Lavoisier n’étaient pas très exactes, qu’il croyait que la fermentation vineuse s’accompagnait de la formation d’un peu d’acide acétique, qu’il a commis une erreur sur la composition centésimale du sucre, que l’alcool qu’il a pesé était trop aqueux.

Par un fait heureux, ses erreurs étaient en sens inverse et se sont compensées, et le résultat définitif est exact. Le problème n’était pourtant pas complètement résolu. Lavoisier en avait élucidé le côté chimique ; il en avait complètement négligé ce que nous appelons aujourd’hui le côté physiologique, celui qui depuis s’est le plus développé. Qu’était-ce que cette levure qu’on était obligé d’ajouter à l’eau sucrée pour la faire fermenter, sans laquelle le phénomène ne se produisait pas, et qui semblait pourtant ne jouer aucun rôle dans son explication? On la connaissait comme une espèce d’écume superficielle ou de dépôt de fond des liqueurs fermentées, en qui résidait une force occulte. Sa composition la rapprochait des substances animales. Quant à sa forme, déjà en 1680, Leuwenhoeck avait vu, qu’examinée au microscope, elle se présentait comme un amas de globules ovoïdes ou sphériques. Cette observation, restée oubliée ou stérile, fut refaite depuis par divers savants et resta tout aussi stérile. Ce fut en 1836 seulement que Cagniard Latour lui imprima son caractère fécond. En ensemençant dans du moût de bière ces globules ovoïdes isolés de levure, il vit, qu’au bout de quelque temps, chacun d’eux avait bourgeonné et était devenu double. Ces deux globules unis bourgeonnaient à leur tour, et après quelques heures on les retrouvait en groupes multiples, rappelant par leur forme et leur mode de végétation certaines plantes grasses de nos jardins. La levure était donc quelque chose de vivant.

Cagniard-Latour a le mérite d’avoir insisté sur ce fait et d’avoir ajouté que si la levure agissait sur le sucre, c’était probablement « par quelque effet de sa végétation et de sa vie ».

Mais cette idée heurtait trop violemment les opinions reçues pour être admise sans conteste. 11 faut avouer, d’ailleurs, qu’elle ne se défendait guère contre les objections.

Son unique base était la forme arrondie de la levure et son bourgeonnement. Mais Ehrenberg avait montré que beaucoup de précipités, minéraux et organiques, avaient aussi des formes arrondies et globuleuses. Quant au bourgeon-

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nement, il pouvait être une illusion résultant du rapprochement fortuit d’un gros globule et d’un petit. Comment croire, d’ailleurs, à l’importance du rôle joué par la levure dans la fermentation alcoolique, lorsque dans d’autres fermentations très voisines, dont l'analogie avec celle du sucre ne pouvait être contestée, on ne retrouvait rien de pareil ? Telles étaient, par exemple, la fermentation lactique, la fermentation butyrique. En revanche, toutes ces fermentations présentaient un caractère commun qui les rattachait 'a la putréfaction et aussi à la digestion. C'est qu’elles s’accomplissaient toutes en présence d’une matière organique en voie de décomposition. On mettait en train une fermentation lactique, butyrique, au moyen de vieux fromage, de viande pourrie.

Pour la fermentation alcoolique. Colin (1828) avait montré qu’une foule de substances organiques azotées, différentes de la levure de bière et en voie d’altération, peuvent déterminer au bout de quelques heures la fermentation alcoolique de l’eau sucrée dans laquelle on les place. La levure de bière, matière azotée aussi, devait jouer un rôle analogue, et si elle produisait la fermentation, c’était non pas par suite de son bourgeonnement et de sa vie, mais par suite de la décomposition qu’elle subissait, décomposition dont quelques résultats erronés de Thénard semblaient fournir la preuve.

Telle est, en substance, la série des raisonnements sur lesquels Liebig établit sa théorie des fermentations, publiée en 1839, et jusque-là sa conclusion était inattaquable, parce qu’elle était suffisamment adéquate aux seuls faits connus jusqu’alors. Mais il voulut y ajouter une explication du phénomène, et pour cela, il imagina sa célèbre théorie du mouvement communiqué. « La levure de bière, et en général toutes les matières animales et végétales en putréfaction, reportent sur d’autres corps l’état de décomposition dans lequel elles se trouvent elles-mêmes. Le mouvement qui, par la perturbation d’équilibre, s’imprime à leurs propres éléments, se communique également aux éléments des corps qui se trouvent en contact avec elles. Par exemple, le sucre est un composé stable vis-à-vis de certaines influences extérieures, mais un édifice fragile visà-vis des mouvements moléculaires des substances organiques en décomposition, et se dédouble facilement, sous leur action, en alcool et en acide carbonique. »

C’était entrer dans la région de la pure hypothèse. Liebig chercha pourtant à étayer sa théorie, et à expliquer le jeu de la communication de mouvement à l’aide d’un nombre considérable d’exemples empruntés à la chimie minérale et organique. En relisant son travail aujourd’hui, on est tout surpris de constater que presque tous les exemples qu’il invoque, non seulement n’ont aucune analogie avec le phénomène de la fermentation, mais n’ont même entre eux que des analogies très vagues, et que les progrès de la science ont conduit à les ramener à des chefs très divers. Aussi, bien que cette théorie ait eu son temps de faveur et ait été défendue par Liebig jusqu’à son dernier jour, elle n’a plus pour nous qu’un intérêt historique. Il a suffi pour la renverser d’une expérience bien faite.

La théorie de Liebig exige, en effet, la présence, a l’intérieur du liquide qui fermente, d’une certaine quantité de matière organique autre que le sucre., Or, M. Pasteur réussit à D'-ovoquer la fermentation complète d’un liauide sucré où

DUCLAUX, — CHIMre BIOLO&IQUF, U

J1 n’ajoute que des matières minérales et une trace de levure, et cette levftre, au lieu de se détruire, de se décomposer, comme le veut la théorie de Liebig, bour* geonne, se développe, augmente de poids, de telle sorte qu’on en retrouve à la fin vingt ou trente fois plus qu’on n’en a semé. L’expérience est trop importante pour que je ne la cite pas tout entière, sous la forme définitive qu’ont réussi à lui donner les efforts de son auteur.

a Prenons un ballon de3 à 4 litres à deux tubulures (fig. 1), etintroduisons-y

Fig. t.

de l’eau distillée pure, dans laquelle on aura fait dissoudre, pour 200 grammes de sucre candi, t gramme et demi de sulfate d’ammoniaque, autant de cendres obtenues par la calcination de la levure, un gramme de bitartrale de potasse, et un demi-gramme de bitartrate d’ammoniaque. Faisons bouillir, afin de priver de vie tous les germes d’organismes que l’air, le liquide et les parois du ballon peuvent contenir, et laissons refroidir après avoir placé, pour plus de sûreté, un pinceau d’amiante à l’extrémité de la tubulure effilée et recourbée que porte le ballon, et qui doit servir de tube de dégagement. Alors introduisons une trace de levure dans le liquide par l’autre tubulure. »

« Par exemple, le 9 décembre 1873, on sème de la levure pure. Dès le 11 décembre et, par conséquent, quarante-huit heures seulement après la mise en levain, on voit s’élever du fond, presque continuellement, une foule de petites bulles microscopiques, annonçant qu’en ce point il y un commencement de fermentation. Les jours suivants, plusieurs îlots de mousse paraissent à la surface du liquide. On laisse le ballon tranquillement abandonné a l’étuve à 25 degrés. Le 24 avril 1874, on essaie s’il reste encore du sucre dans la liqueur, on trouve qu’il en reste moins de 2 grammes, de sorte que 198 grammes ont déjà disparu. Quelque temps après, la fermentation était complète. »

« Rien absolument d’étranger à la levure, qui était abondante, ne s’est développé, circonstance qui, jointe à la vitalité de l’espèce de levure employée, malgré le peu de convenance du milieu pour sa nutrition, a permis le complet achèvement de la fermentation. Le poids total de la levure, après lavage et dessication à 100 degrés, a été de 2 gr., 563 ».

I La fermentation alcoolique, loin d’être corrélative de la décomposition et de la mort de la levure, est donc au contraire corrélative de son développement et de sa vie. Il en est de même pour les autres fermentations; chacune a son ferment spécifique, son espèce de levure. Le ferment lactique est un petit végétal cellulaire, plus petit que la levure; le ferment butyrique est un vibrion, etc. La découverte de ces divers ferments et la démonstration de leur spécificité sont également dues à M. Pasteur.

Mais on peut faire un pas de plus, et montrer que la putréfaction obéit aux mêmes lois. La chose semble plus difficile au premier abord, car l’idée de putréfaction s’accompagne, dans l’esprit, de l’idée de matières organiques en décomposition, c’est à-dire de ces substances dont il s’agit de démontrer l’inutilité pour la production du phénomène; mais nous allons arriver par un détour à la même conclusion que plus haut.

Recommençons l’expérience que nous venons de faire, en remplaçant seulement le sucre candi par du lactate de chaux, et, au lieu d’ensemencer le liquide avec de la levure de bière, ajoutons-y quelques gouttes de liquide emprunté à une fermentation butyrique en activité. Des phénomènes analogues à ceux de la fermentation alcoolique vont se produire, et il se dégage un gaz qui, au lieu d’être de l’acide carbonique pur, est un mélange de ce gaz et de gaz hydrogène. Ce mélange est très peu odorant à cause de l’absence presque complète du gaz hydrogène sulfuré. Le liquide, examiné au microscope, se montre peuplé de bâtonnets très agiles, et à mouvements onduleux, quelquefois coudés et mobiles sur leurs articulations, ce qui témoigne qu’ils se reproduisent par segmentation dans leur longueur, par scissiparité. Quand tout sera terminé, nous aurons obtenu un poids sensible de ces bâtonnets, de ces vibrions, dont tous les matériaux auront été empruntés au lactate de chaux et aux sels en dissolution, tandis que le reste du lactate de chaux sera devenu du butyrate de chaux, c’està-dire une des substances qui se forment par la putréfaction des matières animales complexes.

Remplaçons maintenant le lactate de chaux par de l’albumine pure, de la fibrine, ou une matière azotée analogue, et ajoutons un peu de carbonate de chaux destiné à maintenir la neutralité de la liqueur, puis une goutte d’un liquide organique en putréfaction, par exemple, de bouillon de viande : nous verrons se multiplier dans la liqueur des vibrions analogues à ceux que nous avons vus à l’œuvre tout à 1 heure. La fibrine solide, l’albumine coagulée ou en dissolution, disparaîtront peu à peu en donnant des produits pareils à ceux que l’on rencontre dans la putréfaction des matières animales. En même temps, à raison du soufre et du phosphore que renferment les substances sur lesquelles on opère, les gaz qui se dégageront commenceront à montrer l’odeur propre de la putréfaction, et cette odeur sera encore plus forte, si on opère sur des pois, des haricots, des asperges, ou bien des matières animales complexes. Mais dans

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tous les cas ce sera le même phénomène, et toujours les transformations subies par les matières, simples ou complexes, que l’on aura soumises à la putréfaction, seront corrélatives du développement dans l’intérieur du liquide d’un ou de plusieurs ferments spécifiques. Ce n’est pas parce qu’elles se putréfient qu’elles sont ferments, c’est parce qu’elles renferment des ferments vivants qu’elles se putréfient.

Nous aurons bientôt à pénétrer plus avant dans l’étude de la cause même du phénomène de fermentation. Nous avons tout d’abord une question importante à résoudre. D’où viennent ces êtres vivants dont nous avons vu le concours indispensable pour la transformation de toutes les matières fermentescibles ou putrescibles ? Prennent-ils naissance aux dépens des matières elles-mêmes, grâce à une force d’organisation qui leur serait particulière, ou bien proviennent-ils de germes préexistants ? Obéissent-ils aux mêmes lois de reproduction que les êtres supérieurs, ou bien sont-ils des produits de la génération spontanée î

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