‹ Encyclopédie chimique.Tome IX.- Chimie biologique (1ère section)Chapitre 96 sur 156 · C*H''0‘'’ = C‘*H‘*0** + 4CO · texte numérisé non relu

C*H''0‘'’ = C‘*H‘*0** + 4CO

Dans l’acide tartrique, nous trouvons de même les éléments du sucre, de l’hydrogène et de l’acide carbonique

3C'H®0>* = C‘*H'*0‘* + 12CO*-t- 6H.

Et il résulte de là, théoriquement au moins, que ces deux acides doivent pouvoir donner les mêmes produits que le sucre dans un procès de fermentation, et ajoutent alors leur acide carbonique et éventuellement leur hydrogène aux gaz de même nature qui accompagnent toute intervention des microbes anaérobies sur le sucre.

Toutes les formules que nous venons d’écrire sont théoriques. Quelques-unes même peuvent être pratiquement irréalisables. Ce sont surtout celles qui font intervenir la décomposition de l’eau dans la réaction qu’elles traduisent, parce que eela implique une nouvelle dépense d’énergie à ajouter à celle qu’exige la vie

du ferment, dans notre conception de la théorie des fermentations. De plus, il est remarquable qu’on n’ait signalé aucun cas où la fermentation du tartrate ou du malate de chaux donne naissance à un acide simple, et que toutes celles sur lesquelles nous sommes un peu renseignés aboutissent ’a la formation d’au moins deux acides et correspondent à une destruction moléculaire moins profonde que celle que traduisent les formules qui précèdent.

Examinons, en effet, par exemple, la fermentation dans laquelle nous avons vu se former deux équivalents d’acide propionique et un d’acide acétique aux dépens de l’acide malique. Théoriquement, la transformation peut être écrite en additionnant membre à membre la formule 1 et la formule 3, après avoir multiplié tous les termes de celle-ci par le nombre 2. On trouve ainsi l’équation résultante

SC'fFO»'' + lOHO = 2C«H®0® -f C‘H'‘0‘ -1- 24CO* + 24H,

tandis que la formule réelle de la réaction, telle que nous l’avons donnée sous une autre forme, est

aCWO'o = 2C'H*0‘ + C*H*0‘ + SCO» -b 2110.

On voit tout de suite que la seconde donne une plus forte proportion d’acides gras et correspond à une perte moindre d’énergie ; on le voit mieux encore en décomposant la première dans les deux équations suivantes, qui lui sont équivalentes

(11) 3CW0'« =2C«H‘0‘ + C*H‘0‘ + SCO» + 2H0,

2CW0‘« -I- 12H0 = 16C0» -P 24H.

La première est l’équation réelle, la seconde correspond à une combustion complète, à une réaction qui est probablement encore endothermique et est irréalisable par les ferments.

De même celle qui donne, aux dépens de Tacide malique, deux équivalents d’acide succinique et un équivalent d’acide acétique pourrait, si elle s’accomplissait suivant le mécanisme indiqué par les formules 9 et 1, s’écrire sous la forme suivante :

SCqi'O" -t- lOHO = 2C»H«0> -f C*H*0‘ + 20CO» + 24H.

Tandis qu’elle se fait réellement en vertu de l’équation

(12) 3C*H‘0‘» = 2CW0* + C*H*0‘ + 4C0» -P 2H0,

qui, retranchée de l’équation qui précède, laisse comme résidu l’équation 2C*H'0‘<' -P 12H0 = 16C0‘ -P 24H,

équation identique à celle que nous avons obtenue tout à l’heure, ainsi qu’il était facile de le prévoir en remarquant que l’acide succinique est de Tacide propionique plus de l’acide carbonique

Toutes ces déductions ne sont pas aussi théoriques, ni tous ces rapprochements aussi artificiels qu’on pourrait le croire au premier abord. Nous y trou-

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vons d’abord une confirmation expresse de nos vues sur la fermentation, en vertu desquelles tout phénomène de cette nature doit être exothermique et respecter toute molécule complexe dont la destruction complète exigerait l’intervention d’une énergie extérieure. Il n’est pas inutile non plus de remarquer le parallélisme parfait de deux fermentations aboutissant à des types aussi différents que l’acide propionique et l’acide succinique, surtout si on songe que la soustraction de l’équivalent d’acide carbonique, qu’il faut enlever au second pour retrouver le premier, appartient à la catégorie d’actions que les ferments exercent Je plus naturellement, d’après tout ce que nous savons de leur histoire. Imaginons, mis en présence de la même quantité de malate de chaux, deux microbes capables de le décomposer, mais dont l’un exige pour son développement et ses besoins vitaux une quantité de chaleur et une perte d’énergie moindres que l’autre; il est clair que le premier pourra présider à la formation d’acide succinique suivant l’équation (12), pendant que l’autre donnera de l’acide propionique suivant l’équation (H). Ce sont là deux acides de types bien différents et que rien ne rapproche en chimie, mais qui pour un ferment paraissent différer uniquement par la dose d’énergie qu’ils possèdent.

Nous pouvons môme pousser plus loin notre induction. La formation d’acide succinique et d’acide acétique, aux dépens de l’acide malique, peut se faire en vertu d’une autre équation que l’équation (12). On peut en effet avoir théoriquement l’équation

2C«H“0*»= C8H»0® -h C*H‘0» -1- 4CO* -h 2H,

qui correspond, ainsi qu’il est facile de le voir, 'a une perte d’énergie plus grande que l’équation (12), soit à cause de l’acide carbonique qui est ici en plus forte proportion, soit à cause de l’hydrogène qui se dégage à l’état gazeux. Le microbe qui produit l’acide succinique ne semble pas avoir besoin de s’élever jusque-là.

L’étude comparée des divers modes de fermentation de l’acide citrique ou de l’acide mucique, qui ne diffèrent l’un de l’autre que par 2 équivalents d’eau, celle des divers modes de destruction du sucre ou de la mannite, ou encore de l’érythrite, nous conduiraient à des inductions pareilles à celles que nous venons de rencontrer. Si leur caractère théorique nous a obligé de les signaler, leur caractère hypothétique nous empêche de nous y arrêter trop longtemps. On peut les résumer en deux propositions concises.

Le ferment qui préside à la destruction d’un édifice moléculaire ne lui emprunte que la chaleur qui lui est nécessaire, et borne la dislocation à celle qui lui fournit son minimum d’énergie.

Dans cette dislocation, le type chimique ne joue aucun rôle, ni au point de départ, ni au point d’arrivée. La combustion intérieure qui constitue la fermentation, comme la combustion ordinaire, tient compte avant tout du nombre et de la nature des molécules.

Nous allons voir pourtant que si la molécule en voie de destruction peut passer par les types les plus divers, l’arrangement initial de ses atomes n’est pas indifférent, et nous allons retrouver l’intervention du pouvoir rotatoire que nous connaissons déjà, en étudiant la fermentation du tartrate d’ammoniaque.

Fermentation dn tartrate d’ammoniaque. — Unliquide nutritif renfermant du tartrate d’ammoniaque comme unique aliment hydrocarboné fermente régulièrement sous Faction d’un microbe analogue au .ferment lactique. Il suffit de l’additionner d’eau de levure et de l’ensemencer a 30“ environ avec un peu du dépôt d’une autre fermentation en activité. Le liquide se trouble au bout de quelques heures, et le lendemain la fermentation commence.

On voit bientôt se former au fond du vase un dépôt, de poids extrêmement minime par rapport au poids de tartrate employé. Ce dépôt est formé de chapelets de petites granulations ayant à peu près les dimensions du ferment lactique. Ces chapelets s’enchevêtrent, se réunissent en amas, en lambeaux irrégu liers, et prennent en vieillissant une consistance glutineuse.

Ces faits une fois constatés, il y avait grand intérêt à rechercher si l’acide racémique éprouverait la même fermentation que l’acide tartrique droit, en d’autres termes, si notre microbe de plus haut transformerait Facide gauche aussi facilement et de la même façon [que Facide droit. Le racémate de chaux donne en effet une [fermentation avec les mêmes caractères et le même dépôt de ferment. Mais en étudiant la marche du phénomène à l’aide du polarimètre, on voit que les choses se passent tout autrement. Après quelques jours de fermentation, le liquide primitivement inactif possède un pouvoir rotatoire à gauche sensible, et ce pouvoir augmente progressivement à mesure que la fermentation se continue, de façon à atteindre un maximum. La fermentation est alors suspendue. Il n’y a plus trace d’acide droit dans la liqueur, qui, évaporée et mêlée à son volume d’alcool, donne immédiatement une abondante cristallisation de tartrate gauche d’ammoniaque.

Cette sorte d’arrêt devant le tartrate gauche est plus brusque et plus net que dans aucun des exemples que nous avons déjà rencontrés, et on pourrait y trouver un moyen de préparation de Facide gauche pur. Il serait intéressant de voir ce qui reste du pouvoir rotatoire initial dans les produits de la fermentation. C’est un sujet sur lequel nous n’avons encore aucun renseignement précis.

Nous voyons donc ici, une fois de plus, le caractère de dissymétrie moléculaire propre aux matières organiques intervenir dans un phénomène physiologique.

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