RESUME ET CONCLUSIONS GENERALES
L'inhibition des processus de dégradation glucidique par les acides acétiques monohalogénés serait causée, suivant certains auteurs, par l’action de ces acides sur les composés sulfhydrilés, parmi lesquels le glutathion qui est toujours présent en quantités appréciables dans les cellules vivantes.
Si cette hypothèse était exacte, elle aurait l'avantage d’apporter une explication définitive du mécanisme de l’action
- antiseptique des acides halogénés, en même temps qu’une
contribution importante à l’étude du rôle joué par le glutathion dans l’organisme vivant. 5 |
Toutes nos expériences ont porté sur trois races de levures: Dortmund, Cramant et Springer, provenant de la collection de l’Institut Pasteur, choisies de manière à avoir trois types différents et bien définis, et sur le suc de levure Lebedeff, préparé à partir de la levure basse de la Brasserie Demory. |
Nous avons utilisé les acides monoiodacétique, monobromacétique et monochloracétique.
1° La concentration en acide monohalogéné nécessaire, aussi bien à l’arrêt de la fermentation qu’à la croissance de la levure, peut être exactement déterminée, si l’on opère dans des conditions invariables; elle dépend de la nature de l’acide halogéné, de la race et de la quantité de levure ensemencée, de la nature du milieu de culture et du pH.
2° On peut arriver à habituer les levures à des concen-
trations d’acide halogéné de 4 à 8 fois plus fortes que la concentration initiale d’antiseptique qui arrête la fermentation de la levure. L’accoutumance se fait par sélection. Une levure accoutumée à l’un des acides halogénés l’est aussi bien pour les deux autres.
3° La fermentation et la croissance des levures accoutumées sont lentes en présence des acides halogénés, mais si ces mêmes levures sont cultivées dans un milieu ordinaire, elle retrouvent toute leur activité normale.
Aucune relation stable n’a pu être mise en évidence entre le degré d’accoutumance et la quantité de sucre consommé. Le rapport entre le sucre disparu et l’alcool formé étant toujours voisin du nombre théorique, il ne semble pas y avoir un changement qualitatif dans le bilan de la fermentation.
4° Les pouvoirs fermentatifs et respiratoires des levures normales et accoutumées ont été mesurés avec précision par l’appareiïl de Warburg.
Au delà d’une certaine concentration de l’antiseptique, toutes les levures accoutumées présentent une forte diminution du pouvoir ferment ainsi que du pouvoir respiratoire. La fermentation aérobie est la plus touchée, ensuite la fermentation anaérobie et un peu moins la respiration. Le
quotient d’oxydation de Meyerhof reste sensiblement voisin
de la normale. Les levures accoutumées réensemencées en milieu normal retrouvent entièrement leurs facultés primitives.
5° Le taux de glutathion de la levure normale, qui s’élève à 800 mg. par 100 g. de poids sec, est constant dans des conditions identiques, et varie avec la race, le milieu et la méthode de culture. à
Les acides monohalogénés provoquent dans les levures
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normales une disparition de glutathion, disparition qui augmente avec la concentration de l’acide.
Les levures accoutumées aux acides monohalogénés présentent un taux de glutathion fortement diminué par rapport aux levures normales, diminution qui reste sans aucun rapport défini soit avec la concentration d’antiseptique, soit avec le degré d’inhibition de la fermentation. Ce taux ne varie pas, même lorsque l’on cultive à nouveau ces levures sur des milieux additionnés d’acides halogénés.
Les levures accoutumées cultivées pendant une génération dans un milieu ordinaire, retrouvent leur taux de glutathion primitif, même très légèrement accru, de 8 à 10 p. cent.
L'’accoutumance n’a pas mis en évidence un changement profond dans la production du glutathion par la levure.
6° L'hypothèse envisagée est basée sur la réaction entre l’acide monohalogéné et le glutathion, d’après la formule:
CHICOOH + GSH — GSCH,COOH + HI
Il fallait donc suivre cette réaction par le dosage des hydracides halogénés produits.
L'hydrolyse des solutions de l’acide monobromacétique et surtout de l'acide monoiodacétique rend impossible une juste discrimination entre les ions halogénés libérés par Phydrolyse et ceux libérés par la réaction avec le glutathion. Nous n’avons donc dosé que le Cl- provenant de l’acide monochloracétique.
Il y a, d’une manière très nette, une apparition de Cl1dans la levure et dans le milieu de culture. La proportion d’acide combiné — calculée à partir du CI1- libéré — pour provoquer l’inhibition, ne dépasse pas 3 % de la quantité totale mise en œuvre.
L’inhibition de la fermentation est complète, même lorsqu’une forte proportion de GSH reste encore intacte. La
fermentation zymasique en milieu légèrement acide peut être arrêtée sans aucune perte de glutathion.
Le rapport entre le GSH disparu et le Cl- apparu est stoechiométrique, 6,85, seulement dans du suc de levure neutralisé. Ce même rapport étant nul pour la levure accoutumée et variant de 1,5 à 2,9 pour les levures normales, il est probable que les levures normales et à plus forte raison les levures accoutumées, continuent à produire du glutathion même en présence de l’acide chloracétique.
7° Nous avons tenté de réactiver une fermentation arrêtée par des acides halogénés, au moyen d’addition de glutathion.
Le glutathion a été ajouté après avoir laissé un certain temps la levure au contact de l’acide monoiodacétique, ou bien ajouté au même moment que l’antiseptique. L’addition de glutathion ne provoque pas de réactivation ni en milieu acide ni en milieu neutre.
Enfin nous avons éliminé par centrifugation le milieu contenant l’antiseptique et mis la levure en suspension dans du moût pur, ou dans une solution minérale saccharosée. Cette levure provoque la fermentation de ces deux milieux, sans aucune addition de glutathion.
8° Des expériences semblables ont été poursuivies avec le suc de levure Lebedeff. Les concentrations d’acide monoiodacétique qui arrêtent la fermentation zymasique sont du même ordre de grandeur que celles qui arrêtent la fermentation par la levure vivante.
Son pouvoir inhibiteur décroît lorsque la réaction du milieu dérive vers l’alcalinité. L’acide monoiodacétique ne provoque aucune disparition du glutathion présent dans le suc lorsqu'on opère en milieu acide; mais il entraîne une légère perte en milieu neutre, perte qui s’accroît sensiblement en milieu faiblement alcalin.
Conformément à ces résultats, des additions croissantes de glutathion ne réussissent pas à réactiver la fermentatipn inhibée, si ce n’est que très légèrement en milieu faiblement alcalin. |
9° Une solution d’acide iodacétique, dont l'effet a été préalablement neutralisé par une quantité équivalente de glutathion, produit une inhibition plus ou moins grande, suivant que la réaction entre les deux corps a été totale ou plus ou moins complète, Si la réaction est totale, dans les conditions de concentration présente, les corps produits : le thioéther et HI n’exercent aucune inhibition, tout au
moins pendant la durée de l’expérience.
Les substances intracellulaires, de la levure, capables de réagir avec les acides halogénés sont : le glutathion, les protéines sulfhydrilées et les composés possédant la fonetion amine.
Nos expériences ont montré que si les acides halogénés se combinent au glutathion existant dans les levures, on ne peut pas attribuer à cette combinaison, leur action inhibitrice sur la fermentation alcoolique.
Les récents travaux de Hopkins et de Rapkine ont révélé l’extrême importance des groupements sulfhydrilés protéiniques dans l’activité de certaines enzymes qui ont un rôle dans le métabolisme glucidique; d’autre part, on sait que les acides halogénés peuvent très bien se combiner irréversiblement aux groupements -SH fixes liés aux protéines.
Malheureusement on ne connaît pas la cinétique de la réaction des -SH protéiniques avec les acides halogénés, en fonction de la réaction du milieu.
Il est toutefois probable que le pH exerce dans ce cas la même influence que dans le cas de la réaction entre le GSH et les acides halogénés.
La proportion des enzymes sulfhydrilées est certainement minime par rapport à la quantité de glutathion contenu dans la levure.
A un pH faiblement acide, tel qu’on peut le constater dans le suc de Lebedeff, la réaction entre l’acide halogéné et tous les groupements -SH est très lente; mais étant donné la très faible proportion des enzymes thiolés, on peut concevoir que ces enzymes soient touchées par l’acide avant que l’on ne puisse observer une certaine diminution de glutathion.
A l’intérieur des cellules, où le pH se rapproche probablement de la neutralité, on constate toujours au moment de l’inhibition une forte diminution de glutathion.
Plus les conditions sont favorables à la combinaison du GSH avec l’acide halogéné, plus le glutathion diminue et la dose d’antiseptique nécessaire à l’arrêt de la fermentation augmente d’autant.
Nous pensons comme Lohman (61) que le glutathion en se combinant avec l’acide halogéné pour donner un thioéther inactif, peut détourner une partie de cet antiseptique de son action inhibitrice.
D’après les derniers travaux connus, il semble que l’action antiseptique des acides monohalogénés porte sur les enzymes sulfhydrilées responsables de l’oxydo-réduction des triosephosphates aboutissant à l’acide glycérique phosphorylé.
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