CHAPITRE VI

FERMENTATIONS PAR HYDRATATION

Dans les fermentations par hydratation, la substance fermentescible, soumise à Faction de la bactérie active, fixe une ou plusieurs molécules d'eau pour donner, ou un dérivé hydraté à formule plus complexe, ou au contraire se résoudre en un nombre plus ou moins grand de produits de dédoublement. Dans le premier cas se trouve la fermentation de Purée ; la putréfaction des matières albuminoldes s'accompagne au contraire d'une résolution de leurs molécules en éléments plus simples.

§ I . — Fermentation ammoniacale.

L'urée est un composé excrémentitiel d'origine animale, qui ne diffère du carbonate d'ammonium que par deux molécules d'eau en moins.

CH*Az«0 + 2H«0 = C0'(AzH4)a Urée» Eau Carbonat. amm.

Elle s'hydrate avec facilite' quand on la chauffe au contact de solutions alcalines, ou simplement en solution aqueuse ; il en est de même au contact des acides sous pression ; la solution aqueuse froide se conserve longtemps, mais finit cependant encore par donner de l'ammoniaque ; dans toutes ces circonstances l'urée se transforme en carbonate d'ammonium.

Les liquides naturels qui la renferment, l'urine notamment, conservés au contact de l'air, s'altèrent avec rapidité ; la réaction du milieu, qui était d'abord acide, diminue progressivement, et en quelques jours devient fortement alcaline ; le liquide sent fortement l'ammoniaque. Ici encore, c'est l'urée qui a éprouvé la même transformation que précédemment, mais plus vite que sa solution aqueuse froide, bien que le phénomène soit sous la dépendance de la température et de l'état de santé de l'individu qui a excrété l'urine. Nous verrons en effet que, dans certains cas, l'urine peut devenir ammoniacale dans la vessie.

Cette hydratation spontanée de l'urée constitue la fermentation ammoniacale (Dumas).

I. Ferment de l'urée, — L'altération de l'urine était connue depuis longtemps, mais restée inexpliquée ; Fourcroy et Vauquelin avaient bien démontré qu'elle était due à la décomposition de J'urée, mais ne savaient à quelle cause là rattacher, lorsque les recherches de Muller et de M. Pasteur démontrèrent (1860) que l'urée fixait de l'eau pour se transformer en acide carbonique et ammoniaque, sous l'influence d'un organisme microscopique spécial, formé de globules sphériques plus petits que ceux de la levure de bière, et réunis en chapelets (torulacée fig. 28). Cet organisme, entraîné avec les phosphates terreux de l'urine devenus insolubles par suite de l'alcalinité du liquide, se retrouve dans le dépôt blanc qui s'est tassé au fond des vases qui renfer-

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ment rurine, dépôt dont M. Jacquemart avait déjà reconnu l'activité spéciale sur les urines fraîches, en 1843.

Fig. 28. — Micrococcus ureae.

Plus tard, M. Van Tieghem a démontré l'existence constante de ce ferment dans toutes les fermentations ammoniacales de l'urée, et indiqué les meilleures conditions à réaliser pour la cultiver et l'obtenir pure. « Dans le cas, exceptionnellement » réalisé, où cette torulacée se développe seule, le » liquide reste limpide, la fermentation est prompte, » et le dépôt qui se forme au fond du vase est exclu- » sivement constitué par les chapelets et les amas » de globules mêlés aux cristaux d'urates et de » phosphate ammoniaco-magnésîen. Si la torulacée » n'est accompagnée que d'infusoires, ce qui est le » cas le plus général, la fermentation, quoique un » peu ralentie, est encore facile ; mais s'il apparaît, » outre les infusoires, des productions végétales » dans le liquide et à la surface, la torulacée se dé- » veloppe péniblement, et la transformation est très. » lente, le liquide pouvant rester acide ou neutre » pendant des mois entiers. Si, au lieu d'abandonner » l'urine aux chances variables qu'y introduit l'ordre » d'apparition des germes de l'air, on la place à

» Tétuve, dans un flacon bouché, en y ajoutant une » trace du dépôt d'une bonne fermentation, toutes les » variations accidentelles disparaissent, et le phéno- » mène s'accomplit toujours de la même manière : » un ou deux jours suffisent pour que l'urée dispa- » raisse, et en même temps la torulacée se déve- » loppe seule. » Il y a donc corrélation exacte ejitre le développement facile ou pénible du végétal et la fermentation rapide on lente de l'urée.

Le ferment de l'urée, torulacée ammoniacale (Van Tieghem) ou micrococcus ureœ (Cohn), est constitué par des chapelets rectilignes ou incurvés ou de petits amas de globules sphériques, dépourvus de granulations, sans enveloppe distincte, qui paraissent proliférer par bourgeonnement ; leur diamètre est en moyenne de i (x 5. Quand la fermentation est terminée, les chapelets de ferment, qui remplissaient tout le liquide, se brisent, et leurs débris tombent au fond du vase.

Indépendamment de cette torulacée, M. Miquel a découvert deux autres ferments capables de se développer dans l'urine, en la rendant ammoniacale. L'un est un bacille, le bacillus ureœ^ trouvé dans l'eau d'égout du grand collecteur de Clichy, et formé de longs filaments grêles et mobiles, isolés ou réunis au nombre de 2, 3, 4 articles et plus, de ofx 7 à Ofx 8 de largeur sur 5 à 6fx de long ; l'autre est une mucédinée.

Le bacillus ureae a été étudié également par MM. Leubeet Graser, qui l'ont décrit, en 1886, avec trois autres microorganismes ayant tous le pouvoir de décomposer l'urée en ammoniaque et acide carbonique et qui sont l'un, un microcoque, et les deux autres des bacilles.

Origine des ferments ammoniacaux. — Ces trois ferments se trouvent dans l'air, mais en proportions inégales et suivant les lieux ; le micrococcus ureae •est le plus abondant, puis vient, et bien loin derrière.

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le bacillus, et enfin la moisissure ; la quantité de germes contenus dans l'atmosphère est beaucoup plus considérable dans les villes que dans les campagnes, ce qui s'explique par la quantité plus grande de matière fermentescible excrétée dans les agglomérations de population (Miquel).

2. Mode d'action. — Si Ton introduit dans un flacon bien bouché de l'urine additionnée d'un peu du dépôt d'une fermentation ammoniacale urinaire, comme l'a fait Van Tieghem, et qu'on abandonne à 3o*-4o*, la torulacée se développe rapidement, tandis que les végétations parasites périssent ; et en 2 ou 3 jours l'urée a disparu ; il est hors de doute, après cette expérience, que la transformation de l'urée s'est produite au contact de la torula, et que celle-ci a trouvé, dans les éléments du liquide, les éléments organiques et minéraux nécessaires à son développement, c'est-à-dire les aliments azotés, hydrocarbonés et minéraux qui lui sont aussi indispensables qu'aux autres ferments. Mais quelle est, dans son essence, l'action du ferment ammoniacal sur l'urée ? par quel processus intime en provoque-t-elle l'hydratation ?

En 1876, M. Musculus observait qu'en précipitant par l'alcool les urines ammoniacales épaisses et filantes provenant de malades atteints de catarrhes vésicaux, on obtenait un précipité muqueux ; ce précipité lavé, desséché à basse température et pulvérisé, ajouté en petite quantité à une solution aqueuse d'urée pure, la transformait en peu de temps en ammoniaque et acide carbonique. Il en concluait à la présence, dans l'urine ammoniacale, d'un ferment soluble, d'une diastase analogue à celle de la salive, de l'orge germée, dont la présence suffit pour assurer l'hydratation de l'urée, et par suite était tout naturellement conduit à refuser au micrococcusdeM. Van Tieghem et de M. Pasteur les propriétés de ferment. MM. Pasteur et Joubert firent disparaître cette con-

tradiction en montrant que, si la fermentation ammoniacale se produit re'ellement sous Tinfluence d'un ferment soluble, elle exige cependant la présence de la torulacée qui sécrète cette diastase, et arrivèrent à cette conclusion que, sans microbe, il n'y avait pas de ferment soluble, et, par suite, pas de fermentation ammoniacale; on admit dès lors que le micrococcus ureae secrète un ferment soluble qui se détruit au fur et à mesure de sa production, en opérant la décomposition de l'urée ; de sorte que le maximum de ce produit soluble, dans l'urine en décomposition^ coïncide avec la disparition de l'urée dans le liquide.

3. Ferment soluble ammoniacaL . — Nous venons de voir comment M. Musculus est arrivé à en reconnaître l'existence et à en démontrer l'action. Cette <liastase est très instable; nous savons déjà qu'elle se détruit à mesure que la transformation de l'urée progresse ; une température de 80 degrés, la présence de tous les acides même faibles, annihilent son action ; l'acide phénique n'a cependant pas d'influencé. Un papier à filtre imprégné de cette diastase et coloré par du curcuma, constitue un bon réactif de l'urée; introduit dans un liquide neutre contenant de l'urée, il se colore rapidement en brun, quand on abandonne à 37-40 degrés (Musculus).

4. Composes fermenticibles, — L'urée n'est pas le seul corps qui soit décomposé sous l'influence du microccus ureae; dans cette action, il y a simple fixation de l'eau ; or, il existe dans l'urine des herbivores, un composé également azoté, l'acide hippurique qui, pendant la fermentation ammoniacale de l'urine, se décompose avec production d'acide benzoïque, et cet acide hippurique possède, comme l'urée, la propriété de se dédoubler, par hydratation, sous l'action de certains agents chimiques (acides à 100 degrés) en acide benzoïque et glycocôlle :

C»H»Az03 + H«0 = Cm«0* -)- C«H»AzO« Ac. hippurique. Ac. benzoïque. GlycocolIe»