DIXIÈME LETTRE

Sommaire. — Expériences et faits qui ont précédé la découverte des microzymas.

J'ai promis de consacrer cette lettre à la découverte des microzymas; de ces microzymas, si méconnus et pourtant si nécessaires, dont, à deux reprises, vous avez parlé avec bienveillance comme en en comprenant l'importance et la signification au moins physiologique ; la première fois, c'était en 1878 (1) ; la seconde, en 1881 (2). Mais à ces deux dates, la théorie qui découle de leur découverte n'avait été formulée que dans des Notes ou des Mémoires disséminés dans les Comptes rendus de l'Académie des sciences et dans divers recueils. Les uns,

(1) E. Fournie : Application des sciences à la médecine, p. 676,

(2) E, Fournie ; Revue médicale. Année 1881, t. I, p. 181.

par intérêt; les autres, à cause du préjugé dont je parlais, disaient que les microzymas étaient le produit de mon imagination et, sans rien approfondir, niaient les faits. Cependant les faits fondamentaux sur lesquels la théorie repose, quoique fort contestés, étaient vérifiés ou détournés de leur signification par plusieurs de ceux-là mêmes qui ne voulaient pas les recevoir. Aujourd'hui les faits et la 'théorie sont réunis dans liri livre (1*), et c'est pitié de constater la force du préjugé quî fait qu'on leur résiste. Ce que je vais en dire ne sera donc pas superflu; et comme rien n'est plus satisfaisant pour l'esprit que l'enchaînement historique des découvertes dans un même ordre de faits, et que la claire perception des généralisations qui en ont été la conséquence immédiate, je veux rapidement indiquer les circonstances qui m'ont mis dans le bon chemin ; donner une idée de la méthode qui a permis de distinguer les microzymas comme une nouvelle catégorie d'êtres organisés; exposer les motifs qui ont conduit à les rapprocher des granulations moléculaires des auteurs et parvenir ainsi ^ s'élever, enfin, à la notion de l'élément anatomique doué de vie indépendante, c'est-à-dire autonomiquement vivant.

Et, si j'insiste sur les préliminaires, c'est à la fois pour, montrer l'état de la science à l'époque oii j'ai commencé à m'occuper de ce sujet, et pour convaincre le lecteur que la solution du plus important et du plus grave problème physiologique que la chimie, alliée à la physiologie, pouvait se proposer de résoudre, est le résultat de l'application sévère de la méthode expérimentale, telle que Lavoisier la pratiquait. Après avoir pris connaissance des faits et les avoir attentivement considérés on jugera, je l'espère, que la théorie a élé formulée à bon escient, scientifiquement, non pas systématiquement et d'intuition, mais rigoureusement et par déduction. Oui, après avoir pesé les preuves, on sera convaincu que la théorie du microzyma n'est pas imaginaire, comme les doc-' trines microbiennes, mais adéquate aux faits, comme les théories lavoisiériennes le sont ; alors on conclura avec moi qu'il n'y a pas de matière vivante par essence et par destination ou autrement, mais des appareils vivants, construits à l'aide de matériaux qui sont eux-mêmes des appareils vivants.

Et les faits, sur lesquels la théorie nouvelle repose, feront comprendre quelles sont les pétitions de principe qui sont au fond des systèmes actuellement triomphants, " \

[1] Les Microzymas, etc. J.-B. Baillière et flis.

La découverte des microzymas est liée à mes recherches touchant la théorie physiologique de la fermentation. J'ai été amené à m'occuper de ce sujet à propos de la solution d'un phénomène chimique en apparence très simple : la transformation du sucre de canne en sucre de raisin, appelé sucre interverti, lorsqu'on abandonne sa solution aqueuse à ellemême, sans soins particuliers. C'était en 1834, il y a juste trente ans. A cette époque on ne répugnait pas à admettre l'altération spontanée des matières organiques ; aussi arriva-t-il qu'un chimiste soutint avec insistance que l'interversion du sucre de canne, c'est-à-dire sa transformation en sucre de raisin, qui s'opère aisément, surtout sous l'influence de la chaleur, par les acides, pouvait avoir lieu par l'eau froide seule. J'ai bientôt reconnu que l'hypothèse était insoutenable. La transformation du sucre, lorsqu'elle avait lieu, était toujours corrélative à l'apparition de quelque production organisée dans les solutions sucrées ; ces productions organisées, je les désignais par l'appellation générale de moisissures, quoique, souvent, je n'aperçusse pas de vraies mucédinées, mais quelque chose que je ne connaissais pas et que je nommais petits corps.

Il serait trop long, autant que superflu, pour le but que j'ai en vue, de donner ici le détail des expériences variées qui m'ont conduit à affirmer la vérité que voici : « Les solutions aqueuses de sucre de canne sont inaltérables par ellesmêmes ; la transformation du sucre ne s'y opère naturellement, au seul contact de l'air, que si des moisissures y apparaissent. »

J'ai mis du 16 mai 1854 jusqu'à la fln de 1857 à me dé^ montrer à moi-même cette vérité. Pour comprendre le motit qui m'a fait consacrer tant de soins et de temps à cette démonstration, il faut savoir que c'était une grande nouveauté alors que cette simple question : « Les moisissures sont-elles douées d'activité chimique ? » Car la transformation du sucre de canne en sucre de raisin, sous l'influence des acides, est le fruit d'une réaction profonde, dans laquelle il y a fixation des éléments de l'eau sur sa molécule, pour produire le sucre interverti, mélange de glucose cristal lisable et de sucre incristallisablc. Les moisissures possèdent donc, dans cette circonstance, le même genre d'activité que les acides les plus puissants, ce qui, assurément, est fort remarquable.

La découverte consiste non pas à avoir observé la présence de la moisissure, mais à avoir constaté avec précision que l'interversion était bien corrélative à sa présence d'abord et à

déterminer ensuite le mécanisme, si je puis ainsi parler, de son activité chimique et de son apparition ou de sa naissance. Je reviendrai avec quelques détails sur ces observations.

Une moisissure du genre de celles qui ont d'abord attiré mon attention, est un organisme déjà compliqué ; les petits corps au contraire, étaient d'une simplicité remarquable, comme nous le verrons. Un physiologiste comprend aisément de quelle importance est la démonstration que l'activité chimique de l'une et des autres est du même ordre et reconnaît la même cause.

Pourtant, malgré la netteté des résultats, ils ont tout d'abord été niés par le chimiste qui avait soutenu l'interversion du sucre par l'eau froide ; il affirmait que les moisissures n'étaient pour rien dans le phénomène.

La levure de bière est aussi une production analogue aux moisissures ; eh! bien, en 1860, M. Pasteur, niait qu'il y eût, dans cette levure, un pouvoir quelconque d'intervertir le sucre de canne.

Il ne faut pas être étonné qu'il en ait été ainsi. Le préjugé dominait dans l'École : On croyait à l'altérabilité spontanée de la matière organique ; les ferments n'étaient que des matières organiques azotées en voie d'altération ; c'était l'époque oii l'on se payait de mots pour expliquer les phénomènes de fermentation ; alors dominaient la théorie du contact de Mitscherlich et la théorie de la force catalytique de Berzélius. Les démonstrations lumineuses de Cagniard-Latour, concernant l'organisation et la vitalité de la levure de bière et sa théorie de la fermentation, étaient repoussées par les chimistes et les physiologistes. Cl. Bernard, malgré les démonstrations de M. Mialhe, soutenait que la salive humaine devenait active dans la bouche parce qu'elle s'y putréfiait, c'est-à-dire s'altérait spontanément, niant qu'il y eût rien dans l'organisme humain de capable de produire l'activité de la salive; etc., etc. Il ne faut donc pas être surpris que des faits qui renversaient toutes les idées reçues, fussent d'abord contestés. On ne heurte pas en vain les préjugés.

Mais ces moisissures et ces petits corps d'où venaient-ils ?

Il faut se souvenir qu'à l'époque dont je parle, les physiologistes et les chimistes, les naturalistes même, comme je l'ai montré de Félix Dujardin, tout en notant la présence des moisissures et des infusoires dans les infusions, ou en se préoccupant de leur origine, ne leur accordaient aucune attention

sous le rapport de l'activité transformatrice" qui est en eux. Oui, on connaissait la présence des infusoires dans certains liquides en fermentation, ou dans les infusions, mais loin de leur accorder quelque rôle transformateur dans les phénomènes de l'altération constatée, on était porté à admettre, comme un chimiste éminent, Charles Gerhardt, l'admettait sans hésitation, que la fermentation, c'est-à-dire l'état d'altération spontané, était la condition de la naissance des animalcules infusoires. Pouchet partageait plus tard la même manière de voir : l'altération, la fermentation de la matière organique était, .selon lui, la phase préparatoire de la formation spontanée des organismes qu'il voyait apparaître dans ses infusions, c'est-à-dire la première manifestation des facultés génèsiques de la matière organique de ces infusions.

. Il est bien entendu que Pouchet n'a pas tenu compte de mes expériences sur les moisissures dé l'eau sucrée lorsque, vers l'a fin de 1858, une année après leur publication, il souleva les vives discussions qui agitèrent et passionnèrent si longtemps le monde savant. Il pouvait ne pas les connaître alors, mais il n'en tint pas compte davantage plus tard ; c'est que j'avais d'avance conclu contre la génération spontanée, par des arguments, qui me parjiissent encore aujourd'hui sans réplique, qu'il connaissait et qu'il combattait.

Il importe de bien mettre en lumière, à cause de leur incontestable valeur, les conclusians du Mémoire sur les moisissures de l'eau sucrée. Je m'étais servi du sucre de canne très pur, absolument dépourvu de matière azotée, et d'eau distillée pour faire mes solutions. Lorsque je mettais celles-ci, bouillies, exactement filtrées dans des récipients en verre absolument pleins, les moisissures ne naissaient point et le sucre restait inaltéré ; les moisissures n'apparaissaient que si de l'air en quantité suffisante restait dans ces récipients ; elles ne naissaient pas non plus, même au contact du même air, lorsque les mêmes solutions étaient additionnées de certains sels ou même seulement de faibles, très faibles quantités de créosote ou d'acide phénique, et, dans ces divers cas le sucre restait pareillement inaltéré.

Pesons bien ces faits. Voilà du sucre pur, de l'eau pure et la substance du verre qui, d'après les expériences de Lavoisier, peut être attaquée par l'eau; il n'y a pas autre chose. Or, aucun organisme vivant, quel qu'il soit, ne peut se constituer sans la présence de quelque matière albuminoïde. Il n'y a pas là dans la solution et dans le verre, les matériaux nécessaires

pour constituer ce que I'oti nomme blastème ou protoplasma;" bref, rien, que l'on puisse dire animé de facultés génésiques, de voie de continuelle transformation, de force plastique.

Mais s'il n'y a rien là qui, matériellement, puisse suffire à former l'être infime appelé moisissure ou les petits corps, comment naissent-ils? J'ai admis, avec Spallanzani, qu'ils avaient pour pères et pour mères des germes disséminés dans l'air. Gardons provisoii'ement cette notion ou cette hypothèse, quitte à l'abandonner plus tard comme inutile et fausse. Oui j'ai admis que les moisissures et les petits corps développés dans l'eau sucrée, existaient dans l'atmosphère, depuis le commencement du monde, à l'état de germes pour se développer dès qu'ils rencontreraient une solution de sucre de canne, comme M. Pasteur aujourd'hui admet qu'il en existe de morbitiques pour nous rendre malades dès qu'ils peuvent pénétrer en nous pour se développer en microbes.

Donc, lorsque les ^fermes en question tombent dans l'eau sucrée, dans les conditions que j'ai indiquées comme favorables, ils se développent en moisissures ou se multiplient en utilisant pour cela ce dont ils peuvent disposer dans la solution, dans la substance du verre et dans l'air. Soit qu'ils se multiplient ou se développent en produisant des moisissures, ils fabriquent les matériaux de leurs tissus, comme la graine semée dans un sol favorable et qui a germé, opère la synthèse dela substance du végétal à l'aide des éléments de ce sol, de la fumure, de l'eau et de l'air.

Dans l'eau sucrée pure la récolte est minime ; en ajoutant certains sels minéraux elle devient plus abondante et l'eau sucrée est plus vite transformée.

Mais comment la moisissure opèrc-t-elle cette transformation, par quel mécanisme ? Evidemment ce n'est pas le même que celui des acides, puisque la moisissure est insoluble dans l'eau et, par suite, dans la solution sucrée.

Comment un corps insoluble, qui, en apparence ne'peut rien céder, peut-il opérer une réaction chimique ?

- Les physiologistes et les chimistes d'alors auraient répondu que c'est par catalyse, par un effet de contact, c'est-à-dire, par fermentation.

- J'ai fait comme tout le monde, j'ai dit que la moisissure opérait l'interversion par un phénomène de fermentation ; mais qu'est-ce qu'un tel phénomène?

- Voici comment, dans le Mémoire de 1857^ j'ai résolu ufte par-

tie du problème. Et ce que je vais dire a une importance physiologique extrême, en ce qu'il ruine par la base les systèmes transformiste et protoplasmiste.

D'abord la moisissure n'opère pas la transformation seulement pendant qu'elle se développe, c'est-à-dire qu'elle végète. En effet, si l'on isole la moisissure du milieu où elle est née et qu'après l'avoir bien lavée on l'introduit dans une nouvelle solution sucrée, elle en opère l'interversion malgré la présence de la créosote ou quoique contenue dans des flacons absolument pleins.

En second lieu, si l'on se procure une quantité assez grande de la même moisissure, qu'après l'avoir lavée et essorée on la broie avec du sucre pur, pour la déchirer, il est évident qu'on la tue en tant que moisissure et que l'on met en contact avec le sucre les matériaux solubles qu'elle contenait dans ses tissus. Or, si après quelques heures.de contact, la masse broyée est traitée par l'eau pour dissoudre le sucre, voici ce qui arrive • la solution filtrée avec soin, additionnée d'un peu de créosote pour empêcher l'influence des germes de l'air, s'intervertit sans qu'il se développe de nouvelles moisissures .

De ces deux faits il faut conclure :

1° La créosote qui empêche l'interversion de l'eau sucrée en empêchant l'évolution ou la multiplication des germes, n'empêche pas la moisissure de transformer le sucre ;

2" Le phénomène de l'interversion est dû à une substance soluble que la moisissure sécrète.

La substance soluble dont il s'agit, Je l'ai comparée à la diastase et je l'ai nommée plus tard zymase.

Arrêtons-nous un moment pour méditer sur le fait de la production de cette zymase.

La diastase et la zymase, sont des substances voisines des matières albuminoïdes. Voilà donc que les germes en formant la moisissure ou en se multipliant ont opéré la synthèse chimique non seulement des autres matériaux de leurs tissus , mais aussi celle de cette zymase.

Les moisissures ne sont donc pas nées d'un protoplasma; mais ce sont elles qui créent les matériaux que l'on peut rencontrer dans ce que l'on nomme leur protoplasma.

Notons enfin que si les moisissures sont laissées dans la solution sucrée qu'elles intervertissent, pendant un temps suiffisant, cette solution devient acide et finit par contenir de l'alcool. Ces moisissures sont donc aussi des ferments produc-

leurs d'alcool. Efles ont donc une double fonction chimique : celle d'intervertu' le sucre de canne par leur zymnse et celle de former de l'alcool. La zymase ne forme jamais d'alcool, la moisissure, être vivant, est nécessaire.

Le phénomène de l'interversion par la zymase est un phénomène purement chimique, comparable au phénomène de l'interversion par les acides. La formation de l'alcool est un phénomène physiologique s'accomplissant dans le ferment. C'est en démontrant directement ces deux faits pour la levure de bière que j'ai fondé la théorie physiologique de la fermentation.

Le fait de l'activité transformatrice des moisissures a d'a- L'ord été contesté, ai-je dit. Mais c'a été sans preuves. Après avoir démontré que le sucre pouvait être interverti par elles, j'ai fait voir que d'autres substances pouvaient êlre transformées par les moisissures qui se développent dans leurs solutions. Aujourd'hui c'est un fait démontré même par des élèves de M. Pasteur qui, naturellement, font remonter à leur maître le mérite de la découverte. C'est affaire à eux de pouvoir maltraiter ainsi l'histoire, il n'en reste pas moins établi que ce que j'ai découvert concernant les moisissures était publié à une époque où M. Pasteur n'avait encore rien écrit sur ce. sujet.

La conclusion est forcée : les moisissures qui se dé^'eloppent dans l'eau sucrée ne sauraient être les produits d'une génération spontanée; et cette conclusion devient d'une évidence absolue, lorsque, comme je l'ai fait, on étudie les moisissures qui se développent dans des solutions aqueuses de sels purement minéraux : alun, sulfate de magnésie, etc. J'ai vu des moisissures naître même dans l'eau distillée et ces moisissures y produire de l'alcool et de l'acide acétique. Qui ne rirait de celui qui soutiendrait que l'eau, l'oxyde d'hydrogène, c'est-àdire un oxyde métallique, possède des vertus de transformation^ des facultés génésiqiies, une force plastique, etc.

L'atmosphère contient donc nécessairement des germes, et elle en- contient de plusieurs et sans doute innombrables espèces; en fait, il faut très peu de chose pour que la moisissure qui apparaît dans une infusion ne soit pas la même que celle qui naît dans l'infusion voisine. Il y aura lieu de rechercher ce que sont ces germes; mais auparavant il faut insister sur un point de la méthode qui a permis de mettre hors de doute l'activité chimique des moisissures.

Il est très remarquable que certains sels, même de ceux qui

sont neutres et irréductibles, empêchent l'apparition des moisissures dans l'eau sucrée; mais rien, à mon avis, n'est si digne d'attention que l'influence de la créosote , de l'acide phénique et de quelques autres substances organiques , pour empêcher l'interversion du sucre de canne, ou l'altération de tel ou tel autre composé même plus compliqué, en tarissant la multiplication ou l'évolution des germes de l'air.

11 suffit d'employer la créosote ou l'acide phénique à dose non coagulante , c'est-à-dire de deux à trois gouttes par 100 centimètres cubes , pour empêcher de se putréfier ou de s'altérer les solutions exactement filtrées des substances réputées les plus putrescibles ou les plus altérables : infusion de levure, sucrée ou non, infusions végétales ou animales diverses, albumines, gélatine, ou leur mélange , même additionnés des sels minéraux, des blastèmes ou des protoplasmes. Elles ne se putréfient, ne fermentent et ne s'altèrent en aucune façon, parce que rien d'organisé n'y apparaît.

J'ai dit des solutions exactement filtrées; en effet, aux mêmes doses de créosote, les matières animales et végétales délayées dans l'eau, c'est-à-dire les macérations, ne s'altéreraient pas moins, même en les soustrayant au contact de l'air. C'est ainsi que le lait créosote, à une dose non coagulante, ne se caille pas moins, quoique plus lentement; que le sang ne subit pas moins le genre d'altération que M. Pasteur a signalé, tout en disant qu'il ne s'était pas altéré ! Pourquoi cette différence? La réponse ne sera donnée que plus tard, auparavant il faut insister sur le rôle de la créosote et de l'acide phénique.

Les hétérogénistesmodernes'comme Needham et Spallanzani, reprochent aux non-spontéparistesqui font bouillir les infusions et calcinent l'air pour tuer les germes, de détruire les facultés génésiques, la force végétative^ etc. de la matière organique des infusions ou des macérations et quelque propriété de l'air.

Pouchet, critiquant mes expériences, soutenait que je tuais, par la créosote, les organismes qui devaient naître dans mes dissolutions avant qu'ils ne naquissent. Il ne voulait pas voir que je ne pouvais pas tuer une faculté génésique qui ne peut pas exister dans l'eau sucrée, dans une solution saline ou dans l'eau distillée.

En réalité, la créosote et l'acide phénique ne tuent rien lorsqu'on les emploie aux doses indiquées. L'objection de Pouchet tombe devant le fait que ces agents n'empêchent pas

la moisissure déjà née d'ii)lerveilir le sucre de canne et devant cet autre: jue le lait, le sang, les macérations ne s'allèrent pas moins malgré leur présence.

II n'y a qu'une manière d'expliquer l'inaltérabilité sous l'influence de l'acide phénique et de la créosote : c'est de soutenir, comme je le faisais, que ces agents, ou bien tarissent la fertilité des infusions filtrées, ou arrêtent l'évolution et la multiplicatiou en même temps que l'activité des germes.

Mais qu'est-ce que ces germes de l'air admis par hypothèse? lorsque nous les aurons décrits, nous pourrons nous faire une idée des petits coips dont je parlais en les confondant avec les moisissures que je ne savais pas autrement désigner.

La créosote n'empêche pas les moisissures d'intervertir le sucre de canne ; elle ne devait donc pas tuer les germes de l'air ni leur activité chimique s'ils en possèdent quelqu'une.

A l'aide d'un appareil disposé convenablement j'ai fait arriver, par aspiration continue, un courant d'air, pris dans un jardin, dans une solution sucrée à 20 grammes, et assea fortement créosotée (4 à o gouttes par 100 ce.) pour arrêter l'évolution des germes. L'air ayant passé dans la solution pendant 48 heures, il se trouva qu'elle était troublée par un nuage de poussière très fine, restant longtemps en suspension. La poussière étant déposée, Pexamen le plus attentif, à l'aide de l'objectif à immersion de Nachet, n'y laissa découvrir que des corpuscules d'une ténuité extrême, apparaissant comme de petites sphères d'un millième à un demi-millième de millimètre de 'diamètre. A peine voyait-on par-ci par-là quelque chose pouvant être pris pour une spore et quelques débris informes .

Le courant d'air ayant encore traversé la- solution pendant quelques jours le nombre des corpuscules se trouva naturellement augmenté, mais les formes déjà décrites étaient les mêmes.

La solution sucrée ainsi créosotée et chargée des corpuscules atmosphériques a été abandonnée à elle-même, comme dans les expériences du début de cette lettre. Qu'advint-il ? Le voici :

Le sucre se trouva progressivement interverti sans que des moisissures proprement dites apparussent. Le microscope ne laissa apf-rcevoir que ce que, dans le mémoire de 18o7^ j'avais appelé les petila corps ; quelque chose de fort semblable aux corpuscules du premier examen microscopique.

.rajoute que, si l'on t'ait passer auparavant un même volume d'air dans un égal volume d'eau sucrée, dans les mêmes conditions, mais après l'avoir fait barboter dans l'acide suliurique, dans la potasse, dans l'eau et ensuite passer sur une colonne de coton, l'eau sucrée ne subit aucune altération.

Les corpuscules de l'air et les petits corps, sont donc des formes d'une petitesse exquise, de l'ordre des dernières grandeurs microscopiques et doués d'activité chimique.

Les corpuscules atmosphériques, et les petits corps qui leur ressemblent tant, je ne veux pas encore les nommer ici ; mettez que c'est par une sorte de coquetterie, puisque vous connaissez leur nom. Pour le moment je veux, comme en 1857, rester dans le vague d'une première constatation et d'une connaissance incomplète ; il y a d'ailleurs un certain intérêt à suivre pas à pas le développement des idées.

J'ai dit, aussi rapidement que je l'ai pu, les circonstances qui m'ont mis sur la voie de la vérité; après avoir esquissé la méthode, il faudra la montrer dans son application à d'autres objets ; c'est, avec votre agrément, ce que je ferai dans la prochaine lettre.