Alimentation azotée des levures

Le protoplasma de la levure renferme des matières albuminoïdes, et par suite de Tazote ; cet azoïe peut provenir de Pair, de Tammoniaque, des composés oxygénés de l'azote, enfin de matières albuminoïdes ; quel est le rôle de chacun de ces éléments dans l'alimentation azotée de la levure? Disons tout d'abord que cette levure ne fait pas exception à la règle établie par Boussingault pour les végétaux supérieurs, et que pas plus que ces derniers, elle n'est susceptible de s'assimuler directement l'azote libre dans l'atmosphère.

Assimilation de Va\ote ammoniacal, — Le rôle de

l'ammoniaque dans la nutrition de la levure a encore été démontré par M. Pasteur. Après avoir reconnu la disparition de Tammoniaque contenue dans les jus sucrés dans les fermentations industrielles, sans dégagement sensible d'azote, après avoir constaté que la levure peut absorber de l'ammoniaque provenant d'un sel ajouté au liquide, tel que tartrate ammoniaque, alors même qu'elle est en présence des matériaux azotés très assimilables de l'eau de levure, il reprit ses expériences sous la forme définitive que nous résumons : il ensemence des traces de levure dans un liquide contenant, pour 200 gr. de sucre candi, i gr. 5 de sulfate ammonique, i,5 de cendres de levure, i gr. de bitartrate de potasse, o,5 de bitartrate d'ammonium, le tout avec les précautions les plus grandes pour éviter les germes étrangers. La . fermentation est en pleine activité au bout de 48 heures ; 1 3 jours après, il reste moins de 2 gr. de sucre, et la fermentation est complète après quelque temps. Il ne s'est développé que de la levure pure, dont le poids, après lavage et dessication à 100 degrés, est de 2 gr. 56. Outre Talcool, le liquide contient de la glycérine et de l'acide succinique ; mais l'ammoniaque ajoutée au préalable à l'état salin a disparu en majeure partie, et se retrouve évidemment dans les matières albuminoïdes des 2 gr. 56 de levure qui ont eu comme point de départ une quantité pour ainsi dire impondérable de globules frais. Ce résultat, qui venait répondre aux objections de Liebig et de Millon, a été confirmé par M. Duclaux; mais au lieu d'opérer sur une trace de levure, voulant donner plus d'ampleur à son expérience, en rendre les conséquences plus palpables, et en même temps diminuer les erreurs de l'analyse, M. Duclaux a opéré sur i5 gr. de levure en pâte représentant 2 gr. 5o à l'état sec, et contenant 0,21 5 d'azote, qu'il a ensemencée dans un liquide contenant 40 gr. desucre et I gr. de tartrate droit d'ammoniaque. Le

liquide renfermait donc, avant la fermentation, les quantite's d'azote suivantes :

Dans la levure 0,2 1 5

Dans le tartrate 0,1 52

Après la fermentation, on a retrouvé :

2 8"^ 2 36 de levure à 6,36 7o d'Azote o, 1 48

Matière albuminoïde dans le liquide. . . o, 1 70

A rétat de sel ammoniacal 0,045

107 milligr. d'azote contenus primitivement à rétat de- sel ammoniacal ont donc été transformés en matière albuminoïde, ce qui démontre bien la production de ses matériaux albuminoîdes, par la levure, aux dépens de l'ammoniaque, et la rapproche une fois de plus des végétaux supérieurs qui, eux aussi, peuvent former leurs éléments azotés aux dépens de l'ammoniaque.

Ajoutons que M. Meyer a complété les observations de MM. Pasteur et Duclaux en montrant qu'on peut remplacer le tartrate d'ammoniaque par tout autre sel ammoniacal, oxalate, azotate, etc., pour obtenir la prolifération de la levure.

Assimilation de Va\ote des nitrates. — Les travaux de M. Boussingault ont démontré le rôle important des nitrates dans l'alimentation des végétaux supérieurs ; ils pénètrent en solution jusque dans l'intérieur des plantes, où ils subissent ensuite les phénomènes de réduction qui aboutissent à la production des matières albuminoîdes végétales. Il en est de même de certains végétaux inférieurs, des moisissures, par exemple, qui assimilent très bien les nitrates contenus dans les liquides à la surface desquels ils se développent. Mais il paraît résulter des observations de Mayer et de Schaer que l'addition

de nitrate dépotasse ne communique pas une activité plus grande aux fermentations, et que, par suite, les levures ne possèdent pas le pouvoir réducteur à l'égard des composés nitrés qui appartient aux cellules de moisissure et aux organismes plus élevés. Et cependant nous verrons plus tard les globules de levure enlever au globule sanguin Toxygène combiné à Fhémoglobine. Aussi dirons-nous avec M. Schutzenberger qu'« avant de se prononcer dans le sens négatif, il convient de varier les expériences » . Nutrition par les matières albuminoïdes. — Nous savons déjà que les sels amrnoniacaux sont assimilés par la levure ; mais il existe d'autres matières azotées de nature organique, celles qui se trouvent, par exemple, dans le jus de raisin, le moût de bière et même Teau de levure, qui favorisent encore davantage son développement et sa prolifération, qui constituent donc pour elle un aliment azoté de prédilection. Quelle est la nature de cette matière organique? MM. Thénard et Colin avaient observé que Talbumine de l'œuf ne provoque la fermentation alcoo • lique qu'après une conservation prolongée à la température de 3o^ ; opérant avec l'albumine fraiche, M. Pasteur n'obtint jamais de fermentation; ces deux faits, rapprochés l'un de l'autre, montrent que l'albumine ne devient nutritive, pour la levure^ qu'après qu'elle a subi des modifications de la par des bactéries qui se sont abondamment développées dans le liquide, pendant son contact prolongé avec l'atmosphère, modifications qui, nous le savons aujourd'hui, consistent principalement dans des phénomènes d'hydratation, avec dédoublements partiels de la substance. On trouve constamment des peptones dans ces produits d'altération de l'albumine ; seraient-ce ces substances dialysables qui constitueraient le véritable aliment de nature albuminoîde des levures ? Si oui, ce fait serait d'une importance capitale pour démontrer les analogies profondes

dans les phénomènes vitaux de ces organismes unicellulaires et ceux des organismes supérieurs, qui n'assimilent également les matières albuminoïdes qu'après leur transformation en peptones sous l'influence de diastases spéciales sécrétées par certaines variétés de leurs cellules constituantes.

Cette hypothèse a été vérifiée par M. Mayer; par de nombreuses expériences, il a montré que les diverses variétés d'albumine proprement dites ne sont pas absorbées par le globule de levure, ce qui tient à l'existence d'une enveloppe celluleuse jouant le rôle de paroi osmotique à travers laquelle les albumines de nature colloïdale, c'est-à-dire non diffusibles, ne peuvent pénétrer jusqu'au protoplasma; il n'en est plus de même des produits de la digestion gastrique et pancréatique de l'albumine, ou des produits de digestions artificielles, parmi lesquels prédominent les peptones dialysables ; ces matériaux d'élaboration digestive contribuent puissamment au développement et à la multiplication des levures qui les absorbent au même titre que les cellules de l'organisme animal. Ceci nous explique le rôle alimentaire si net des moûts de bière, de raisin ou de fruits ; qu'ils contiennent ou non des matières albuminoîdes proprement dites, on y trouve toujours des substances également protéiques, mais non coagulables par la chaleur, ni par les acides, comme les peptones ; ce sont ces dernières qui sont absorbées.

Parmi les diastases, celle de l'orge germée et la pepsine seules paraissent assimilées par la levure, et cette assimilation est indépendante du rôle diastasique de ces ferments solubles, puisqu'elle se produit encore alors que cette action spéciale a été annihilée par une température élevée. En revanche, plus la diastase employée est pure, moins active est la prolifération des globules de levure ; l'action nutritive paraît donc encore due aux matières albuminoïdes assimilables qui accompagnent les ferments

diastasiques, et dont il est très difficile de les priver complètement.

M. Mayer s'est ensuite adressé aux produits de desassimilation des matières albuminoïdes, dans l'organisme animal, choisissant de préférence les corps cristallisables, à cause de la facilité plus grande de leur purification ; la créatine, la créatinine, Fasparagine, le leucine, sont restées inactives ; tandisque Turée, Facide urique, la guanine, Tallantoine ont montré une certaine action nutritive.

En résumé, de l'étude de M. Mayer sur le rôle alimentaire des matières azotées de nature organique à l'égard de la levure, on peut conclure que les matières albuminoïdes peptonisées (et déjà la syntonine) sont seules un aliment de choix ; que les substances azotées cristallisables ont une action d'autant moins forte que leur constitution est plus complexe, qu'elles se rattachent de plus près à leur point de départ, l'albumine, qu'elles sont plus éloignées des produits de déchets à peu près complètement oxydés, tels que l'urée et l'acide urique, termes ultimes de l'oxydation des matières albuminoïdes dans l'économie animale ; et encore ceux-ci, malgré leur simplicité moléculaire relative qui les rapproche considérablement des sels ammoniacaux vrais, sont-ils loin de montrer l'activité nutritive de ces derniers.

Ajoutons encore, pour terminer l'étude de l'alimentation de la levure par les matières organiques azotées, les conclusions auxquelles sont arrivées MM. Pasteur et Duclaux sur le rôle alimentaire de l'eau de levure, liquide obtenu par l'ébuUition de levure jeune et en pleine activité avec de l'eau. L'eau de lavage d'une levure jeune et vigoureuse peut servir d'aliment azoté à une fermentation nouvelle mais plus la levure est vieille et en voie d'épuisement, moins active est la fermentation avec son eau de lavage. Or, l'expérience démontre la différence complète qui existe dans la nature des produits dis-

SOUS Sans le liquide d'imprégnation de la levure, suivant son âge. Avec la levure jeune, le liquide contient des éléments azotés à constitution moléculaire plus complexe, parmi lesquels doivent certainement se trouver les peptones, aliments par excellence ; plus tard, ces peptones disparaissent, absorbées par la levure qui vit sur elle-même et les remplace, comme nous le verrons^ par des produits d'excrétion ■encore azotés, mais plus simples, se rapprochant de la créatine et de la créatinine ; cette explication concorde d'ailleurs avec ce résultat expérimental qu'un poids déterminé de vieille levure sèche contient beaucoup moins d'azote que le même poids de levure jeune dont elle provient. On comprend donc que l'infusion aqueuse de levure jeune puisse jouer un rôle alimentaire que ne remplit plus l'eau de levure vieille et épuisée.