REPRODUCTION DES MICROBES

tion; le médecin Redi, en i638, montra que les vers qui se développent dans la viande en putréfaction proviennent d'oeufs déposés par les mouches.

La génération spontanée était fortement ébranlée, non seulement par les expériences de Redi, mais encore par des faits analogues observés par Vallisnieri et Swammerdam, lorsque le microscope vint montrer des êtres infiniment plus petits, vivant dans les milieux organiques. Gomment ces êtres prenaient-ils naissance ?

N'était-il pas logique de leur attribuer comme origine les molécules et les éléments des êtres supérieurs?

« Lorsqu'un animal périt, » prétendait Buffon, « la vie de l'ensemble disparaît, mais l'élément ne meurt pas. » Chacun reprendrait une vie indépendante, et ce serait alors les monades, les vibrions, les infusoires, tous les êtres de la putréfaction.

C'est à Pasteur qu'était réservée la gloire de détruire complètement cette théorie, philosophique peut-être, mais nullement expérimentale. L'histoire de ses découvertes n'est autre que l'étude approfondie et méthodique des phénomènes de la microbiologie.

Une infusion organique de viande, de levure ou de foin, abandonnée à elle-même, se putré-

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fie ; il s'y développe toute une série d'organismes élémentaires, microbes, qui, en vivant, déterminent la putréfaction.

Pour empêcher cette putréfaction, Pasteur porte Pinfusion à une température au moins égale à ioo degrés ; puis, après quelques minutes d'ébullition, il abandonne de nouveau à luimême le ballon contenant l'infusion, Il a eu soin néanmoins, de faire passer l'air qui rentrait dans le ballon à travers un tampon d'ouate.

L'infusion ne fermente plus; aucun microorganisme ne s'y développe; ni sa limpidité, ni sa saveur ne sont changées. Introduisons dans ce ballon une trace d'un bouillon en putréfaction; abandonnons de nouveau à elle-même l'infusion en expérience, elle se troublera, perdra ses propriétés ; ferments et bactéries s'y développent à l'envi.

Leur origine est donc la goutte de bouillon putréfié que nous avons ajoutée. Celle-ci contenait déjà des organismes analogues, pères de ceux qui se sont développés. Un organisme quelconque prend donc toujours naissance d'un organisme semblable; c'est grâce à des générations successives que tous les êtres vivants se reproduisent.

STRUCTURE DES MICROBES l5l

| 2. — Structure des Microbes,

La masse protoplasmique vivante comprend, lorsqu'on la regarde à un grossissement considérable, une enveloppe conservant à l'ensemble une forme constante, celle d'une sphère, d'un bâtonnet ou d'une spirille. Puis, au centre, un amas plus brillant, plus profondément différencié que le reste, le noyau de la cellule, formé d'un long filament, enroulé sur lui-même, capable d'absorber les matières colorantes avec une intensité beaucoup plus grande que le protoplasma environnant. Le microbe affectera des formes très variées : les Coccus ont la forme d'une petite boule qui, pour se multiplier, s'allonge, sépare son noyau en deux et, finalement, par une scission médiane, fournit deux individus qui recommenceront le même mécanisme.

Si la reproduction se fait toujours dans le même sens, de telle sorte que le résultat soit une chaîne, qui peut devenir très longue, on a un streptocoque. Si, sans former de chaîne, ils s'unissent deux à deux, on a un diplocoque, tels que ceux de la pneumonie. Enfin, si, rassemblés en un amas irrégulier, ils affectent la forme d'une grappe de raisin, c'est un staphylocoque. Tous

l52 LA CHIMIE DE LA VIE. LA VIE DE LA CELLULE

sont des microbes pathogènes, causes de maladies, d'abcès, etc.

Lorsque la forme normale de la cellule est sensiblement plus longue que large, c'est un bacille, ou une bactérie lorsqu'il est tout petit .

C/est le bacille de la peste, de la diphtérie, le microbe du choléra des poules. S'il a la forme d'une virgule, c'est encore un bacille, le komma bacille ou bacille virgule, ou bacille du choléra.

L'infiniment petit peut encore se manifester sous la forme d'un végétal dont les cellules se multiplient les unes à la suite des autres, et qui forment alors dans le milieu nutritif ou à sa surface une couche d'un tissu formé de filaments feutrés, un mycélium. Ce sont les moisissures les plus vulgaires, le mucor mucedo qui se développe sur le pain humide, le penicilium glaucum ou moisissure verte ordinaire, etc. A côté d'eux, enfin, les levures et les mycodermes, qui en diffèrent par leur rôle.

La levure de bière provoque la fermentation de la glucose et donne de l'alcool ;lemycoderme du vinaigre fait fermenter l'alcool et le transforme en acide acétique.

On a recherché quelle était la constitution intime du tissu de ces êtres ; on y a trouvé des matières albuminoïdes dominantes que la cha-

MILIEU DE CULTURE DES MICROBES l53

leur pourra donc coaguler, des matières grasses, enfin des matières minérales. Cette composition ne varie guère avec l'aliment absorbé par le microbe ; sa composition moyenne oscille presque toujours entre les mêmes nombres.

| 3. — Milieux de culture des Microbes.

Par ce mot, il ne faut pas seulement entendre les corps de choix dans lesquels on les élève, mais on doit y comprendre aussi tous les éléments naturels sur lesquels ils se développent. On rencontre les microbes dans le sol, dans les eaux, dans l'air, sur les matières animales ou végétales en putréfaction, en somme partout où ils trouvent des éléments suffisants pour se développer.

Dans le sol, les microbes détruisent et rendent soluble la matière organique constamment renaissante à la surface du sol.

Or, la matière organique la plus voisine de son état primitif est cantonnée de préférence dans les couches superficielles; c'est donclà que de préférence aussi nous trouverons les microbes chargés de la transformer. Des microbes néfastes y pullullent. Le microbe du tétanos et celui de la peste vivent dans le sol. Les microbes

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des eaux viennent, d'une part, du sol, dont la source à jailli; d'autre part, de ceux que la vie des hommes ou des animaux a pu introduire dans les cours d'eau.

Le rôle de l'eau courante est donc considérable, au point de vue de la migration des microbes. Certains ont produit des phénomènes incompris jusqu'à nos jours. Au Moyen- Age, dans les cryptes souterraines el humides, l'hostie, après un long séjour, prenait parfois une coloration rouge sang ; un tel miracle n'était dû qu'au développement du bacillus prodigiosus dont les cultures sont toujours rouges. D'autres microbes des eaux sèment par lesvilles une peur sans cesse croissante, par les maladies qu'ils peuvent engendrer. Paris, plus que toute autre, a de l'eau de Seine une terreur justifiée. C'est la fièvre typhoïde, provoquée par le bacille d'Eberth, le choléra infantile, qui sont la conséquence de la substitution de l'eau* de Seine à l'eau de source. Enfin, le choléra et le charbon ont toujours pour origine des germes contenus dans les boissons.

Les microbes de l'air viennent nécessairement du sol ou des eaux; les vents violents, entraînant les poussières, enlèvent aussi les germes du sol.

L'eau cède encore moins facilement ses fer-

MILIEUX DE CULTURE DES MICROBES l55

raents que le sol. Aussi, l'air contient-il peu de microbes.

L'air d'une ville sera beaucoup plus riche en éléments organisés que Fair de la campagne; enfin, sur les hauteurs, à partir d'une certaine altitude, le microbe n'existe plus. A 1700 ou 2000 mètres, on ne trouve plus aucun élément organisé.

Un air aussi pur est donc extrêmement néfaste au développement des microbes pathogènes.

Le sanatorium de Davos Platz fait vivre les tuberculeux dans l'air des glaciers à une altitude où le microbe ne peut plus vivre.

L'air, quelque peu favorable qu'il soit à la vie et au transport des microbes, n'en est pas moins le véhicule d'un grand nombre de nos maladies. C'est par lui que se transmet la tuberculose. Les crachats des malades, abandonnés sur le sol, se dessèchent; l'air entraîne la poussière résultant de cette dessiccation, poussière très riche en bacilles de Koch. Ces bacilles, pénétrant dans les poumons d'un homme affaibli qui, par malheur pourlui, les respire vont se développer à nouveau dans son organisme et amener la destruction du tissu pulmonaire, l'affaiblissement de plus enplus rapide du malade, finalement la mort.

L'air, le sol, les eaux sont des milieux où le

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microbe peut vivre, mais où néanmoins il vit mal; son développement dépend aussi de la température. Ce sont les mois d'avril, d'août et de septembre qui sont le plus favorables au développement des bactéries et des moisissures.

On a cherché des éléments plus favorables des milieux de culture où il pût vivre dans des conditions spécialement propices.

Presque tous ces milieux sont organiques : le bouillon de viande souvent,celui de veau dégraissé avec soin, salé, sera favorable à certaines espèces. Le lait écrémé, le petit-lait, l'eau de levure, les eaux de navets ou de foin, l'urine le seront également pour, d'autres.

On peut cultiver les microbes sur des corps solides : pommes de terre, gélatine, sérum coagulé. Mais ces matériaux peuvent contenir déjà par eux-mêmes des organismes vivants. Il faut, pour pouvoir obtenir des cultures pures du microbeque Ton étudie, débarrasser préalablement le milieu ensemencé de toute impureté. Pour cela, on porte le récipient qui le contient à des températures de ioo, n5, 120 °, suivant les cas. C'est ce qu'on appelle la stérilisation. Lorsque ce sont des matières alimentaires que l'on veut débarrasser d'éléments pathogènes, on emploie encore le même procédé, c'est alors la pasteurisation ; ou pasteurise le lait, l'eau, le

ACTION DE LA CHALEUR SUR LES MICROBES ib']

bouillon, en les chauffant dans un autoclave à une température de ioo à 120 .

| 4* — Action de la Chaleur sur les Microbes.

L'influence de la température se fait sentir sur toutes les espèces microbiennes connues. Ce n'est qu'au-dessus d'un certain degré de chaleur qu'elles peuvent proliférer, bien que pour beaucoup d'entre elles la vie puisse persister à des températures très basses. Au-dessus de ces degrés minima de développement, le microbe vit de mieux en mieux, jusqu'en un certain point, température optimum, où la prolifération présente son maximum d'activité. Les températures optima varient avec les espèces. Pour un grand nombre d'entre elles, c'est entre 3o et 35° que le mxrobe s'accroît le plus rapidement. Pour d'autres, au contraire, certains bacilles marins par exemple, c'est à o° que se manifestent toutes les actions vitales, luminosité, production de pigment, dégagement gazeux, etc. Enfin, des bacilles thermophytes, vivant dans des eaux thermales, se développent vers 60, 70, 74°. Si l'on élève quelque peu cette température, le protoplasma ne résiste pas; il est toujours détruit, le plus souvent par suite de phénomènes de coagulation, analogues à la coagulation du blanc

l58 LA CHIMTE DE LA VIE. LA VIE DE LA CELLULE

d'œuf. Le froid, au contraire, ne détruit généralement pas les infiniment petits. Cagniard-Latour a vu de la levure de bière supporter sans périr une température de — 90 . Pictet et Young ont exposé pendant 20 heures à — i3o° des spores charbonneuses et les ont retrouvées encore virulentes.

| 5 — Râle des Microbes.

Les expériences de Pasteur ont démontré pour la première fois que la matière organique ne se détruit jamais par elle-même. Toutes les matières organiques stérilisées et conservées à Pabri de l'air ne se putréfient pas; au contraire, l'intervention des microbes amène une décomposition rapide, ramenant les matériaux complexes existant chez les êtres supérieurs à Pétat d'éléments simples. Ces éléments rentrent dans la circulation générale et peuvent servir à de nouvelles édifications organiques. Ils sont donc le contrepoids comme résultat de la vie des grands animaux et des grands végétaux.

Les êtres vivants forment un cycle complet dont les microbes constituent un des chaînons les plus importants.

La plante sera le laboratoire desynthèseorganique qui consommera et utilisera la chaleur du

RÔLE DES MICROBES l5g

soleil. Sous l'influence des rayons solaires, la substance verte de la feuille absorbe les éléments gazeux de l'air: la chlorophylle permet l'absorption de l'acide carbonique, de l'eau, qui, entrant dans des combinaisons de plus en plus complexes, vont former le tissu de la plante. Le composé de carbone, l'acide carbonique existant dans l'air, est la forme brûlée, la combinaison organique est la forme combustible. En un mot, la plante fabrique du bois avec l'acide carbonique de l'air.

Les animaux vont se nourrir des végétaux soit directement, soit, pour les carnivores, en dévorant la chair des herbivores. C'est donc à la même source d'énergie qu'ils puisent leur vie. Mais cette matière organisée est dorénavant solide, complètement inapte à former un être nouveau. Si cette matière ne rentrait pas dans les ressources générales de la nature, celles-ci ne tarderaient pas à s'épuiser en éléments utilisables.

C'est la fermentation et la putréfaction qui dissolvent et isolent le squelette minéral d'une plante ou d'un animal.

Ce sont ces deux moyens qui font repasser les éléments organiques à l'état d'eau et d'acide carbonique. C'est là le rôle fondamental des microbes, de ces êtres dont le caractère ferment est de

défaire ce qu'ont fait les animaux et les végétaux. Mais leur volume est incomparablement plus faible que celui de la masse qu'ils sont chargés de transformer. Ils ont donc une puissance destructive infiniment plus grande que celle de construction que possèdent animaux et végétaux. Cette puissance se manifeste par les phénomènes de leur nutrition.

Un microbe se nourrit, d'une part, d'éléments minéraux, d'autre part, d'éléments organiques. En cultivant un ferment sur un liquide de composition bien connue, puis faisant l'analyse de ce liquide lorsque la plante a atteint son maximum de développement, on trouve les aliments nécessaires et suffisants à sa vie. C'est ainsi que Yaspergillus niger, sorte de champignon microscopique dont la forme et les allures sont celles d'un microbe, pousse à merveille sur un liquide spécial, le liquide de Raulin, qui contient tous les éléments indispensables à sa vie et uniquement ceux-là. Cet être a besoin, pour se développer, de sucre, qui est son élément hydrocarboné; d'ammoniaque, qui fournit l'azote nécessaire à la constitution de son protoplasma; d'éléments minéraux : acides phosphorique et sulfurique, silice, potasse et magnésie, zinc et fer. Plusieurs de ces éléments n'entrent dans la constitution de la plante que pour une proportion

RÔLE DES MICROBES l6l

infinitésimale. Le liquide .Raulin a en effet la composition suivante :

Eau i5oo grammes.

Sucre candi 70 —

Acide tartrique . 10 —

Ammoniaque 2 —

Acide phosphorique o, 45 c.

Acide sulfurique o, 25 —

Silice o, o3 —

Potasse. o, 4o —

Magnésie o, 20 —

Oxyde de zinc o, o4 —

Oxyde de fer o, o3 —

La silice, le fer et le zinc n'entrent donc que pour une part très minime dans le liquide nutritif, et néanmoins cette proportion est indispensable à la vie de l'organisme. Définir le rôle de ces matières est impossible, on ne peut que constater leur extrême importance.

A côté de Talimentatiun minérale, vient se placer l'absorption de matériaux organiques, le sucre .et l'acide tartrique. L'acide tartrique ne servira à la nutrition du microbe que lorsque ce dernier ne trouvera plus dans le liquide nutritif d'autres aliments organiques. C'est pour lui un pis-aller, qu'il ne prend qu'à regret.

Le rôle de l'acide tartrique dans le liquide Raulin est d'entretenir l'acidité du milieu. Le sucre est l'aliment de prédilection de Yaspergil-

lus. C'est avec lui que le cycle de sa vie s'accomplit le plus rapidement.

Nous avons offert au champignon un composé ternaire, c'est-à-dire formé de carbone, d'hydrogène et d'oxygène : le sucre de canne ou saccharose. Le champignon ne saurait l'absorber sous cette forme; il faut qu'il simplifie la molécule organique, en présence de laquelle il se trouve ; il l'hydrate et la dédouble en deux parties équivalentes, deux nouveaux sucres plus simples : la glucose et la lévulose.

Cette opération s'accomplit à l'extérieur de la cellule. Elle s'effectue grâce à une matière albuminoïde, sécrétée par l'être vivant, une sorte de suc digestif, en un mot, une diastase, ferment soluble. Dans ce cas, cette diastase est une sucrase, c'est à dire un corps qui, par sa seule présence, dédouble le sucre de canne en ses deux éléments simples, glucose et lévulose. Une fois transformé, le sucre candi ou saccharose est immédiatement mis en œuvre par la plante; c'est une matière première qui semble entrer dans une usine bien tenue.

La plante va vivre, pousser et se développer aux dépens du sucre qu'elle assimile. L'aliment va donc jouer deux rôles : subvenir, d'une part, à l'entretien des tissus déjà formés; d'autre part, à la construction de nouveaux tissus, à Tédifi-

RÔLE DES MTCROBES l63

cation de réserves alimentaires, à la croissance du champignon.

L'aliment subvient donc à la dépense de construction et à la dépense d'entretien. Comment cet élément agit-il? Le champignon absorbe de l'oxygène et va lentement brûler le carbone et l'hydrogène contenus dans le sucre.

L'absorption de l'aliment peut être appelée la nutrition du microbe; l'absorption d'oxygène sera, si l'on veut, la respiration ; la combustion lente de carbone et d'hydrogène, qui s'effectue dans la cellule protoplasmique, sera la source d'énergie vitale, nécessaire à l'entretien de Yaspergillus niger. La glucose servira d'aliment à bien d'autres espèces qui lui feront subir des transformations plus ou moins grandes .

La levure de bière transformera la glucose en acide carbonique d'une part,en alcool de l'autre.

L'alcool, dans ce cas, est donc un résidu : la proportion d'alcool devenant très considérable, il sera une gêne et finalement arrêtera le développement de la levure, si les conditions initiales se maintiennent. Mais cette même levure de bière peut alors être plongée complètement dans le liquide; on la soustrait ainsi à l'action de l'oxygène; le microbe qui était aérobie devient anaérobie. Tel corps, qui était pour lui un poison, peut alors devenir un aliment. L'alcool servira

ainsi à la vie de la levure devenue anaérobie.

Bien des corps sont dans le même cas : le sucre n'est pas le seul élément qui puisse servir à la nutrition des microbes. L'amidon, le lait, toutes les matières organiques en général sont sujettes à des fermentations. L'amidon sera transformé en alcool et en acide carbonique.

Tel microbe donnera des proportions très différentes de celles qui résulteraient de la vie de tel autre champignon. Les produits de la fermentation et le mécanisme peuvent même différer. La transformation de l'amidon en alcool par la levure de bière est toute différente de celle produite par un autre bacille : le bacille amylozyme.

L'amidon, transformé par la levure de bière, commence par s'hydrater sous l'action d'une diastase : l'amylase.

L'amidon est ainsi transformé en glucose qui, à son tour, servira d'aliment à la levure et il se produira comme résultat final de l'alcool et de l'acide carbonique.

Au contraire, le bacille amylozyme donne naissance à de l'acide butyrique, à de l'acide acétique, à de l'acide carbonique, à de l'hydrogène, à de l'alcool ordinaire et à de l'alcool amylique.

Nous acquérons donc là une notion nouvelle ;

LES ANTISEPTIQUES l65

la spécificité du microbe. Un organisme placé dans des conditions identiques donnera toujours naissance aux mêmes réactions chimiques; ces réactions sont donc caractéristiques de l'espèce.

Enfin, nous avons vu que certains déchets alimentaires pouvaient gêner, ralentir ou arrêter complètement le développement de la plante. Des corps inorganiques possèdent aussi cette propriété: l'étude des aliments nous conduit donc à celle des antiseptiques.

| 6. — Les Antiseptiques.

Lorsque Ton abandonne les sucres à une oxydation lente sous l'action de certains ferments organisés, on observe comme résultat final la formation d'un produit spécial: l'aldéhyde formique,le formol ordinaire. Or, ce formol, introduit dans des cultures de ces mêmes ferments, arrête leur développement et les fait disparaître. L'acide formique se comportera de même; nous avons vu que l'alcool avait une action identique sur la levure de bière. Or, si nous acclimatons lentement les cellules vivantes à subir l'action de doses d'abord faibles, ensuite plus considérables de ces mêmes produits, nous voyons que peu à peu, non seulement le développement des

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microbe ne sera plus entravé, mais encore la matière nuisible deviendra pour lui un aliment. Il y a donc un lien très étroit entre l'antiseptique et la matière alimentaire, tout dépend des proportions des corps et surtout du degré d'acclimatation du microbe.

Les corps agissant comme antiseptiques portent leur action sur le protoplasma cellulaire. Ils produisent dans la cellule un phénomène de coagulation. Le formol, en se combinant aux matières animales, forme des combinaisons imputrescibles et coagulées. Il enestdemême d'un certain nombre de produits minéraux : le tannin, les sels de mercure coagulent le protoplasma. Le caractère antiseptique est donc revêtu par des substances très diverses.

Le pouvoir antiseptique variera avec la quantité de substance active introduite et variera aussi avec la nature de cette substance.

Les alcools, les aldéhydes, les acides organiques, sont antiseptiques à des degrés très divers. L'acide borique, le phénol, surtout les sels mercuriques, sont extrêmement nocifs pour les microbes.

L'antisepsie sera donc fondée sur l'emploi de ces éléments.

L'asepsie, d'autre part, sera Pélat d'un corps dans lequel on a détruit par la chaleur ou par