MILIEUX

En étudiant les conditions de vie et de développement des Bactéries dans les différents milieux naturels ou artificiels où l’on peut les rencontrer, nous considérerons les actions qu’elles déterminent (ou qu’elles accompagnent) comme des cas particuliers de leur nutrition et de leur reproduction ; nous prendrons donc constamment leur physiologie normale pour point de départ et nous tâcherons d’y rapporter les phénomènes si divers auxquels elles sont associées, fermentations, putréfactions, contagion des maladies infectieuses et virulentes, etc.

Le rôle des Bactéries est surtout intéressant à étudier : dans les milieux chimiques non azotés où elles accompagnent les phénomènes dits de fermentation proprement dite ; dans les milieux azotés , végétaux ou animaux, qu’elles transforment, par une suite de fermentations spéciales, qui constituent la putréfaction ; dans les mi-

lieux de l’organisme humain où elles accompagnent fréquemment, sinon toujours, le développement de certaines affections, à caractères spéciaux ; ce sera l’objet d’autant de paragraphes.

§ 1. Rôle des Bactéries dans les Fermentations.

On dit qu’il y a fermentation dans un milieu, toutes les fois que des modifications surviennent dans la constitution chimique de ce milieu, par suite de la nutrition d’êtres organisés.

On distingue généralement deux sortes de fermentations. Dans un premiergroupe (fermentations fausses) on range celles qui sont produites par des substances quaternaires, solubles, (diastases, ferments solubles'!, sécrétées par des cellules vivantes, dont on a pu les séparer pour étudier leur action sur les liqueurs fermentescibles. Cette action est comparable à celle de certains acides minéraux, qui opèrent, comme elles, soit des dédoublements moléculaires avec absorption d’eau, soit des phénomènes d’hydratation. Véritables réactifs chimiques, ces substances une fois précipitées de leurs dissolutions, purifiées et desséchées, se conservent indéfiniment avec leurs propriétés; une élévation suffisante de température semble détruire l’édifice de leur molécule, car elles perdent tout leur pouvoir spécifique après avoir été portées à une température plus ou moins élevée, mais toujours inférieure à 100°.

Dans le second groupe (fermentations vraies), on réunit tous les phénomènes de modification chimique qui paraissent intimement liés au développement de petits organismes inférieurs, Algues ou Champignons (ferments

figurés). L'oxygène comprimé en tuant ces organismes (1) et le chloroforme en suspendant leur fonctionnement vital (2) arrêtent dans leur cours ces fermentations, tandis que les deux mêmes agents ne modifient en rien l’action des ferments solubles. D’après M. Dumas, le borax ■aurait au contraire la propriété de détruire entièrement l’activité des ferments solubles, sans empêcher d’une façon absolue certaines fermentations vraies, par exemple la fermentation alcoolique du glucose. Nous verrons plus loin que cette propriété du borax a été utilisée dans le traitement médical du catarrhe de la vessie et des affections virulentes.

Bien que ces deux groupes de phénomènes semblent très-différents au premier abord, on peut cependant les rattacher l’un à l’autre. Sans parler ni de la fermentation ammoniacale de l'urine, qui, nous allons bientôt le voir, peut être rangée, à peu près indifféremment dans l’un ou l’autre de ces groupes, on peut admettre (3) que la seule différence qu'il y ait entre ces deux séries de modifications chimiques tienne seulement à ce fait, que les unes, les fermentations vraies, étant le dernier terme de la nutrition intime de la cellule, ont leur siège à l’intérieur même de cette cellule, tandis que les autres, premier terme de la nutrition, sont toujours des phénomènes extracellulaires, ayant pour effet, comme l’a montré Cl. Bernard, de rendre assimilables ou diffusibles à l’intérieur de l’organisme les aliments nécessaires au

(1) P. Bert. Conr.pf. rend. Acad.sc., 1877, 1878.

(21 A. Müntz. Ibid , 1875.

(H) Ch. Robin. Sur la nature des fermentations... in Journal de l'Anatomie, 1875, n° 4, p. 379 et. seq.

développement de tout être orgaiiisé (transformation des aliments féculents en glucose, des aliments sucrés en glucose, émulsion des aliments gras, fluidification des aliments albuminoïdes).

L’étude au point de vue chimique de ces phénomènes de nutrition, de ces fermentations, puisque tel est leur nom, est encore peu avancée et il serait difficile d’en faire un classement rationnel, dans l’état actuel de nos connaissances. Je ne chercherai donc pas à les classer, et je me contenterai de les décrire successivement, en commençant par les mieux connues. Je ne parlerai, bien entendu, que des fermentations ayant pour cause le développement de Bactéries, laissant par conséquent de coté la fermentation la plus étudiée, la fermentation alcoolique. L’ordre que j’adopte est le suivant :

•1° Fermentation acétique de l’alcool.

2° — ammoniacale de l’urine.

3° — lactique, visqueuse et butyrique, etc., des

sucres.

4° Putréfaction et nitrification.

Fermentation acétique. — La transformation du vin en vinaigre est un phénomène depuis bien longtemps connu et utilisé. Au point de vue chimique, cette transformation est due à l’oxydation de l’alcool; la formule suivante représente cette réaction :

G2H60 + O2 = C’tPO2 + HsO

L’agent de cette oxydation est un micro-organisme appelé Mycoderma aceti (1) (figuré pl. 1, 3 et 4, Eludes . sur le vin) ; il rentre dans le groupe des Microbactéries, et nous en avons donné précédemment la description

(1) Pasteur. Etudes sur le vin, p. 17.

botanique ( voyez page 68) ; mais son développement présente quelques particularités intéressantes que nous croyons devoir indiquer d’après M. Ducla.ux.

« Ces petits êtres se reproduisent avec une telle rapidité qu’on peut, en disposant une semence imperceptible sur un liquide contenu dans une cuve de 1 mètre carré de surface, la voir en 24 h. ou 48 h., se recouvrir d’un voile, velouté et uniforme. En supposant qu’il y a 3,000 cellules par millim. carré, ce qui avec les chiffres donnés ci dessus est au-dessous de la réalité, cela donne pour la cuve 300 milliards d’articles produits dans un temps très-court.

Le Mÿcoderma aceti n’est pas toujours identique à luimême. Le plus souvent il forme à la surface du liquide un voile d’aspect doux, uni tout d’abord, plissé ensuite, qui se laisse difficilement mouiller et submerger. Une baguette de verre qu’on y enfonce le perce, une portion en reste attachée à la baguette quand on la retire, et l’ouverture faite disparaît, occupée par le voile qui semble n’avoir jamais assez de place pour s’étendre. Dans des expériences inédites, j’ai fréquemment observé une autre forme de voile, plus sèche, plus fine et se colorant même quelquefois des couleurs des lames minces. Ce voile ne se plisse pas, mais se recouvre d’ondulations croisées à arêtes vives, et rappelle alors la surface d’un gâteau de miel. Semé sur divers liquides, il se reproduit identique à lui même, et il est difficile de ne pas le considérer comme une autre forme du précédent. Enfin j’ai aussi rencontré une espèce de mycoderme donnant des voiles très-bien développés, mais doués d’un pouvoir acétiliant presque nul, et se reproduisant aussi avec ce caractère. Il est difficile de distinguer au microscope ces formes

diverses à cause de leur petitesse. On peut pourtant dire que le second que j’ai décrit est sensiblement plus petit que le premier, et le troisième plus effilé qu’aucun des deux autres, mais les diffère nces sont faibles (1). »

On appelle ce voile mère du vinaigre.

Le liquide dans lequel on veut cultiver ce mycoderme doit être un peu acide, contenir 1 à 2 0 0 d’acide acétique, par exemple. Dans ces conditions, le Myco derma vint (espèce de Saccharomycètes), dont il faut éviter la formation, trouve des conditions d’existence défavorables. En effet, ce second organisme, ordinairement appelé fleurs de vin , a une action toute différente de celle du Mijcoderma aceti : il brûle entièrement l’alcool, en le transformant en eau et en acide carbonique; il brûle également l’acide acétique. 11 faut ensemencer le M. aceti , si l’on ne veut pas voir se développer à sa place le M. vini , dont les germes paraissent plus abondamment répandus dans l’air.

Pour qu'il y ait acétification, l'oxygène de l’air est nécessaire; une fois submergé, le M. aceti se développe, mais n’acétifie plus; il est même probable qu'il brûle l’acide acétique formé, le ramenant à l’état d’eau et d’acide carbonique. Il en est de même lorsque se développant à la surface, il a transformé tout l’alcool : « En effet, il ne s’arrête pas alors dans son œuvre, et sans changer de forme et de mode d’action, il porte l’oxygène de l’air sur l’acide acétique qu’il a produit, en le transformant en eau en acide carbonique. Remettons de l’alcool dans la liqueur, le phénomène change, l’acide est respecté, et l’alcool se transforme de nouveau en acide acétique.» (Duclaux, /. c.)

(1) Duclaux. Art. Fermentation dans Dictiunn. encyclop. sc. méd.,1877.

D’après les expériences de Mayer, le maximum de pouvoir acétifiant se placerait entre 20° et 30° et s’annulerait au-dessous de 10° et au-dessus de 33°.

Fermentation ammoniacale de l'urine. — Quand on abandonne de l’urine à l’air libre, on constate au bout de quelque temps qu’elle est devenue fortement ammoniacale. L’urée s’est transformée en carbonate d’ammoniaque en fixant de l’eau :

C0(AzH1)2+H20=C0ï+2AzH3,

cas particulier de la transformation des urées en sels ammoniacaux.

Müller (1) soupçonna que le dépôt des urines altérées, dont Jacquemart (2) avait déjà reconnu l’activité particulière, était un ferment organisé; mais ce n’était là qu’une induction tirée de l’analogie avec la levûre de bière. M. Pasteur (3) montra que ces sédiments étaient formés par des amas de globules sphériques réunis en chapelet, qu’il considéra comme l’agent de la fermentation ammoniacale. Ces globules sont des articles du Micrococcus Ureæ Cohn, que nous avons précédemment décrits (p. 59).

Cette Bactérie vit à l’intérieur du liquide et non à la surface comme le Mycoierma aceti ; l’acidité est un obstacle à son développement; l’alcalinité le favorise au contraire dans certaines limites. M. Van Tieghem a même vu la fermentation se continuer jusqu’à ce qu’il y ait eu dans le liquide 13 p. 0/0 de carbonate d’ammoniaque.

(I) Zeitoch. f. prat. Chemin, 1860, LXXX1.

(J2) Ann. Cbim. Phys. (3), 1843, t. VII.

(H) Comptes-Rcnc! . Acad, se., 1860, t. L, et Ann. Chim. Phys. (3) t. LXIV.

Magnin

Quel est le mécanisme de celte fermentation ?

M. Musculus (1) a montré que l’on pouvait retirer de l’urine altérée un ferment soluble en y ajoutant de l’alcool très-concentré ; il se forme un précipité qu’on peut filtrer et dessécher; ce précipité, nullemnt organisé, transforme i’urée en carbonate d’ammoniaque. Une température de 80° le détruit. Cette diastase serait donc une sécrétion du Microcoecus Ureæ , et peut-être le rôle de la Bactérie se borne-t-il dans le phénomène de la fermentation à cette seule sécrétion. La transformation ammoniacale de l’urine rentrerait par conséquent dans le groupe des fermentations par les diastases.

D’après Arnold Hiller (2), l’urine additionnée d’acide phénique ne devient pas alcaline; l’acidité augmenterait même au contraire, et cela malgré un nombre considérable de Bactéries qui s’y développent. L’acide phénique aurait-t-il tué le Micrococcus Ureæ, en laissant le champ libre à d’autres organismes susceptibles de vivre dans un milieu acide et d’opérer d’autres transformations des principes constitutifs de l’urine? Dans le mémoire que nous citons ici, l’auteur faisant renaître l’an cienne opinion de Liebig, veut démontrer que la décomposition des matières organiques mortes, et la putréfaction en général, sont des phénomènes purement chimiques, ces décompositions étant déterminées par la présence de substances organiques elles-mêmes déjà en voie de transformation.

Nous ne nous arrêterons pas à ces idées depuis long-

(I) Journ. Chim.et Pharm., 1876, t. XXIII, p. 246.

(“2) Der Antheil des Bakterien am Faülnissproeess imbesondere der Harnfaülniss in Centralblatt, 1874, n° ni et 54. Voy. Revue Hayem, 1875, t. V, p. .HH.

temps réfutées; les expériences sur lesquelles elles s appuient trouveraient une critique facile ; qu’il me suffise de dire quelles sont en opposition formelle avec toutes les observations contenues dans les travaux modernes sur la question.

• C’est surtout à propos de la fermentation ammoniacale qu’on a discuté sur les générations spontanées; nous avons vu précédemment les résultats auxquels on était arrivé; nous n’y reviendrons pas; citons cependant avant de terminer un intéressant travail de MM. Cazeneuve et Livon, dans lequel sont rapportées des expériences prouvant qu’il n’y a jamais fermentation de l’urine dans une vessie intacte (1).

Fomentations lactique, butyrique etfoisqueuse des sucres. — lies liqueurs sucrées, abandonnées à elles- mêmes, sont susceptibles de diverses fermentations qui peuvent se produire soit isolément, soit simultanément. Celles qui ont été le mieux étudiées sont au nombre de trois: les fermentations lactique, butyrique et visqueuse. Nous allons les décrire successivement.

1° Fermentation lactique. Sous l’influence probable d’une Bactérie, ( Ferment lactique de M. Pasteur, fig. pl. I, n° 2 : Eludes sur la bière. — Voy. précédemment: Bacterium Lineola Colin, p. 67), le glucose et les substances susceptibles d’en fournir, telles que la mannite, l’acide malique, etc., se transforment en acide lactique.

Au point de vue chimique, il n’y a là qu’un dédoublement moléculaire, l’acide lactique ayant la même composition centésimale que le glucose.

(1) P. Cazeneuve et Ch. Livon. Nouv. rech. sur la ferment, ammon. •le l’urine et la génération spontanée, 1877.

Pris en masse, le ferment lactique ressemble à la levûre de bière; sa consistance est cependant un peu plus visqueuse et sa couleur plus grise ; mais au microscope l’aspect est bien différent, comme nous l’avons vu à propos du Bacterium Lineola.

Un point intéressant de cette fermentation est l’action des acides sur la Bactérie qui en est l’agent (présumé). Dès que le milieu devient acide, même par le seul fait de l’acide lactique produit, la transformation s’arrête; elle reprend son cours si on ajoute à la liqueur de la craie ou du carbonate de soude.

La température la plus convenable semble être 35".

On connaît peu de choses sur cette fermentation •: « Elle mériterait pourtant d’être mieux étudiée. C’est elle qui intervient quand le lait se coagule spontanément; le sucre de lait se transforme en acide lactique qui précipite le caséum. On la voit aussi souvent se produire dans le jus de betterave, dans les eaux sûres des amidonniers; elle doit jouer un rôle dans la fabrication de la choucroûte, et intervient très-certainement et peut-être plus que la fermentation alcoolique dans la préparation du pain. Enfin elle envahit très-facilement la bière, celle de nos boissons alimentaires, que son peu d’acidité expose le plus à en devenir le siège. Tous ces faits la rendent intéressante, d’autant mieux qu elle est rarement exempte de complication et s'accompagne, par exemple, fréquemment d'un commencement de fermentation butyrique, bien plus désagréable par ses produits. (Duciaux, /. c.)

2° Fermentation butyrique. Celle-ci est, en effet, toujours précédée d’une transformation lactique, et c’est

par une modification ultérieure que l’acide lactique produit de l’acide butyrique.

L’organisme qui l’accompagne est une Bactérie (figurée pl. I, n" 3, Etude sur la bière de Pasteur), trèsvoisine et peut-être identique au Bacillus subtilis Cohn (Voy. p. 71, de ce travail.)

La réaction qui représente le phénomène au point de vue chimique est la suivante :

ac. lactique ac. butyrique

D’après M. Pasteur, le ferment butyrique appartient à la classe des anaérobies.

Cette fermentation ressemble par un grand nombre de points à la putréfaction; aussi quelques auteurs, comme M. Schutzenberger ( des Fermentations , 1875), les rangent-ils dans une même étude.

3° Fermentation visqueuse. Les vins s’altèrent souvent en fournissant une substance mucilagineuse et de la mannite : cette matière visqueuse a la même composition que la gomme ou la dextrine (C6H10O5) ; en même temps, il se dégage de l’acide carbonique.

Dans les liquides en fermentation on rencontre un organisme qui n’est pas encore suffisamment étudié : « ce sont des chapelets de petits globules sphériques dont le diamètre varie sensiblement suivant les espèces de vins atteints par cette maladie. » (Fig- 14 et 15, dans Etudes sur le vin de M. Pasteur, et pl. 1, n° 4, Etude sur la bière).

M. Pasteur o proposé la formule :

gomme