CH3)2. CH. GH (NH2). C02H = (GH3)2. GH. CH2.NH2 + GO

La putrescine et la cadavérine se forment en introduisant dans un milieu putréfiant, soit de l’arginine, ou del’ornithine qui en dérive, soit de la lysine. Mais ces ptomaïnes, une fois formées, offrent une résistance très prononcée à l’amidase : ajoutées à un milieu nutritif composé de peptone et d’asparagine, elles restent inaltérées, même après que les matières nutritives sont totalement épuisées. Ges expériences ont été

FERMENTATION PUTRIDE

faites avec le B. Proteus et le B. Bienstockii. Cependant il faut remarquer que dans la putréfaction spontanée des matières albuminoïdes, on ne constate point l’accumulation graduelle et régulière des ptomaïnes; on doit, par conséquent, en conclure, que dans les fermentations naturelles il existe des agents qui détruisent ces ptomaïnes; mais, en tout cas, ce ne sont pas des amidases ordinaires.

La neurine, autre ptomaïne qu’on rencontre aussi dans les produits de putréfaction, dérive, par perte d’eau, de la choline, qui est la base constituante des lécithines, graisses phosphorées répandues dans de nombreux tissus et très abondantes dans le cerveau :

Signalons encore la putridine CuH26N203, qui est une matière toxique de structure mal définie, découverte par Ackermann dans les produits avancés de décomposition.

Enfin le pyrrol et ses dérivés résulteraient de la décomposition de l’hémoglobine; quant aux composés pyridiques, dont la présence est plus exceptionnelle encore, ils proviendraient aussi de la transformation de complexes azotés spéciaux.

En ce qui concerne l’origine des composés sulfurés dans la putréfaction, on ne sait que peu de chose; on remarque toutefois ce fait : tandis que par l’action des enzymes digestifs, pepsine, trypsine et érepsine, le soufre contenu dans les matières albuminoïdes ne subit point de transformation notable, au contraire, sous l’influence des ferments putrides, cet élément est profondément modifié et l’on obtient des quantités sensibles de dérivés sulfurés : H2S et mercaptans. Ces dernières substances résultent vraisemblablement de l’action, sur les groupes cystéiniques et tauriniques libérés par la protéolyse, de diastases réductrices présentant une affinité plus spéciale pour le soufre, de même nature, sans doute, que celles

Choline

Neurine

APPLICATIONS

qui agissent dans les microbes destructeurs de sulfates, ou encore dans quelques bactéries philothioniques.

Quant à la formation des produits gazeux, à l’exception de l’acide carbonique et du méthane, on manque totalement aussi, à leur endroit, de données précises. Nous avons vu que le méthane pouvait prendre naissance dans la réduction de la tyrosine, et que, d’autre part, l’acide carbonique apparaissait dans la plupart des réactions précédemment décrites : ce gaz résulterait encore de l'oxydation de substances diverses, combustion réalisée à l’aide de l’oxygène provenant de la décomposition de l’eau. Mais par quel mécanisme se forment l’azote, l’hydrogène, l’acide sulfhydrique, le phosphure d’hydrogène ? On n’en sait rien. A la rigueur, dans un tel milieu réducteur, on peut comprendre que l’hydrogène, sous l’action de réductases spéciales, se dégage, soit à l’état libre, soit combiné au soufre ou au phosphore. Mais, pour ce qui est de l’azote, s’il provient réellement de la matière albuminoïde, ce qui n’est pas établi avec certitude, sa genèse reste totalement inexpliquée. Il est vrai qu’on s’accorde plutôt à attribuer la formation de ce gaz à la réduction de nitrates présents dans les liquides deputréfaction.

Variations dans les produits apparus. — La proportion des nombreux produits signalés plus haut varie sensiblement d’une fermentation à une autre ; parfois ce résultat est la conséquence d’un changement voulu dans les conditions expérimentales; dans d’autres cas, quand on n’opère pas avec des cultures pures, il se pourrait que la variation fût plutôt due à une modification dans la flore ayant produit le travail considéré. Voici, par exemple, ce qu’observe Simnitzki en ensemençant de la viande, mise en suspension dans de l’eau légèrement alcaline, avec des cultures de ferments putrides : ces cultures ne sont, du reste, pas pures, mais proviennent d’une putréfaction naturelle très active. Les essais sont faits comparativement sans addition de sucre et en présence de 25 et 50 gr. de sucre pour 100 de matière albuminoïde employée. Les analyses, faites après 4 jours, ont donné :

FERMENTATION PUTRIDE

Putréfaction de la viande avec et sans sucre.

Produits dosés

Sans addition do sucre

Avec 25 o/o de sucre

Avec 50 0/0 de sucre

Sur 100

d’albumine introduite

Matière décomposée

Sur 100

d’albumine décomposée

Phénol

Indol

Hydrogène sulfuré

Mercaptans

Acidité totale en acide acétique. . .

Acides volatils

Ammoniaque j ^

a : Sur 100 de matière albuminoïde décomposée. b : Sur 100 d’azote total.

On remarquera que la formation des différents corps en que'que sorte caractéristiques de la putréfaction, entre autres celle du phénol et de l’indol, est fortement influencée par l'addition de sucre. On peut même arriver à n’en plus obtenir du tout, comme c’est le cas pour la 3ième colonne.

Ces expériences étant faites avec des mélanges de divers microorganismes, une objection se présente immédiatement à l’esprit : les variations dans la proportion des produits élaborés résultent d’une modification dans la flore qui est intervenue ici, les bactéries franchement protéolytiques ayant cédé le pas à celles plus avides d’hydrates de carbone. Cette manière de voir pourrait se justifier jusqu’à un certain point, du fait que la quantité de matière albuminoïde décomposée, dans le cas où la fermentation s’est opérée en présence d’un excès de sucre, est beaucoup plus faible qu’en l’absence de cette substance. Il ne semble pas cependant qu’il en soit ainsi. Cette différence d’effet est la conséquence de la double faculté que possèdent certaines bactéries de la putréfaction d’attaquer à la fois les sucres et les albuminoïdes. Péré a constaté en effet que le B. coli communis, qui est, comme on le sait, un ferment actif du sucre, présente des particularités curieuses quand on le cultive sur des milieux mixtes, sucrés et azotés. En présence

APPLICATIONS

d’une très faible quantité de matière azotée, sels ammoniacaux ou peptone, on transforme le sucre en acide lactique; si la dose de peptone dépasse 4 °/00, la formation d’acide lactique n’a plus lieu. Quant à la peptone, la bactérie ne touche à cette substance d’une façon appréciable que lorsque le sucre est disparu. Tant qu’il y a du sucre, il n’y a pas d’indol, le microbe préférant vraisemblablement se nourrir de carbone sous la forme de matière sucrée que sous celle de peptone. Martelly a repris cette étude en cultivant le B. coli dans des milieux contenant des doses progressives de peptone et de glucose sans adjonction de carbonate de chaux. Après 8 jours d’étuve, pendant lesquels on notait chaque jour la réaction, lesproduits sont analysés. Les chiffres donnés correspondent à 1000 de liquide :

Action du b. coli sur la peptone avec et sans sucre.

Glucose

Peptone

Réaction du milieu

Acidité en

so4h2

Alcalinité en NH3

Indol

Toujours alcaline

réact. nette

id.

traces

Acide, le 3e jour aie.

Toujours acide

id.

Ce tableau nous montre bien que l’indol ne se forme que dans les cas où la quantité de glucose est faible, un excès empêchant la décomposition de la matière albuminoïde de se produire jusqu’à cette limite. Cependant la peptone est toujours attaquée, car dans tous les essais, aussi bien quand la réaction est alcaline que lorsqu’elle est acide, l’ammoniaque, libre ou combinée, est présente dans le liquide. De cette expérience il ressort, en outre, que la fermentation du sucre s’arrête lorsque l’acidité est devenue égale à 0.46 gr. S04H2 %0, c’est-à-dire lorsqu’on a mis 15 gr. de glucose, puisque l’excès reste dans le liquide ; mais si l’on n’ajoute que 10 gr. de sucre par litre, tout disparaît. Or, Ton constate qu’on peut, dans ces conditions,

FERMENTATION PUTRIDE

augmenter la dose de peptone et la porter par exemple à 40 gr. par litre pour 10 gr. de sucre, sans aboutir cependant à une formation d’indol. Il y a donc ici déviation, sous l’influence du sucre, du mode de fermentation habituel de la peptone par le B. coli, qui est de donner de l’indol, comme précédemment nous avons observé la déviation, sous l’influence de faibles doses de peptone, du mode normal de fermentation du sucre par ce microbe, à savoir la formation d’acide lactique.

D’une façon plus spéciale, on peut conclure de tout ce qui précède que la présence de l’indol n’est pas un caractère constant de la putréfaction : de nombreux aérobies et même certains anaérobies, comme le B. putri/îcus, qui mènent la désagrégation de l’albumine jusqu’aux corps les plus simples, ne donnent cependant ni phénol ni indol. La production d’indol n’indique qu’un mode d’attaque, un sens particulier imprimé à la dislocation : en d’autres termes, elle correspond seulement à la sécrétion d’une amidase spécifique de cette transformation. Enfin, au point de vue de la digestion intestinale, ces données sont également intéressantes, car elles nous montrent qu’une variation du genre d’alimentation, un excès de substances hydrocarbonées, par exemple, peut modifier dans un sens ou dans l’autre les fermentations qui ont pour siège l’intestin et contribuer à augmenter ou à diminuer la production de ces composés ultimes, en général si toxiques pour l’organisme.

En ce qui concerne les autres corps retrouvés au cours de la putréfaction, on possède également quelques données sur leur formation plus ou moins abondante. L’ammoniaque notamment, quoique toujours présente dans les produits de la fermentation putride, peut subir dans sa quantité des variations très considérables. Elle peut arriver, dans des conditions exceptionnelles, à représenter jusqu’à 40 % de l’azote total. Nous aurons, du reste, l’occasion de revenir sur cette question à propos de l’utilisation industrielle des résidus azotés, dans la récupération. A côté de l’ammoniaque, nous avons dit qu’on rencontre aussi des amines. C’est ainsi que Emmerling aurait

APPLICATIONS

démontré la présence de triméthylamine dans un grand nombre de fermentations putrides; en particulier, en faisant agir le Proteus vulgaris sur le gluten, on trouve, dans le liquide, de la triméthylamine et du phénol; en employant le Staphylococus pyogenes, il se forme, outre ces deux corps, de l’indol et du scatol. Quelquefois on constate la présence de triméthylamine. sans scatol, ni indol, ni hydrogène sulfuré : c’est le cas du B. fluorescens liquefaciens, qui donne, dans l’attaque du gluten, de la tri- et aussi delà monométhylamine. Il convient toutefois de faire remarquer qu’EFFRONT a recherché la triméthylamine, à l’aide de la méthode très exacte de François (C.R., 1907, (1), p. 567), dans un grand nombre de putréfactions obtenues avec l'albumine, la fibrine, le gluten, etc., et qu’il ne l’a jamais retrouvée; seules les matières premières employées contenant de la bétaïne, comme les vinasses de betterave, sont capables de donner naissance à cette amine trisubstituée.

La production des acides gras volatils dans la putréfaction est hors de doute, depuis que toute une industrie s’est créée en vue de récupérer ces produits par la fermentation des sousproduits de distillerie. D’après Emmerling, en soumettant de l’albumine à la putréfaction, on obtient : 0 3 % d’acide acétique, 0.06 °/0 d’acide propionique, 1.25 % d'acide butyrique et 0.06 °/9 d’acides supérieurs. En outre, on recueille 0.4 °/0 de triméthylamine. Toutefois Effront a constaté que la quantité formée de ces acides volatils, ainsi que leur composition, varient beaucoup avec la nature des ferments employés : les espèces nettement caractérisées comme putrides, qu’on savait déjà incapables de contribuer dans une large mesure à la libération de l’ammoniaque, se montreraient de bien médiocres producteurs d’acide, comparativement à d’autres microbes mieux appropriés à ce genre de travail, parce que plus riches en amidases correspondantes. Nous reviendrons aussi sur ce sujet dans le chapitre de la Récupération.

Parmi les produits qu’on rencontre encore dans la putréfaction, il en est qui sont ordinairement très toxiques, et qu’on

FERMENTATION PUTRIDE

envisage quelquefois, à cause de cela, comme caractéristiques de la fermentation putride : ce sont les ptomaïnes. A part quelques-uns, comme la putrescine et la cadavérine, qui, effectivement, se produisent sous l’action d’amidases spéciales, il semble bien que ces corps complexes ne dérivent pas directemment des albuminoïdes, mais soient plutôt des produits cellulaires, qui, non seulement sont sécrétés par les microbes de la putréfaction, mais encore se rencontrent, quoique sous un état moins dangereux, les leucomaïnes, dans les tissus sains, comme la viande fraîche, par exemple. Il résulte de là, en passant, que dans cette question si controversée de la recherche d’un critérium satisfaisant pour la définition exacte de la fermentation putride, le caractère de toxicité ne doit pas primer la spécialisation du travail chimique. Il faut même remarquer que les substances nuisibles sont toujours des produits intermédiaires. Il est, en effet, beaucoup plus dangereux d’absorber de la viande au commencement de la putréfaction qu’à la fin. Ce fait est d’une grande importance, au point de vue des recherches médico-légales, puisque, si l’on ne se hâte de faire l’analyse de la substance alimentaire incriminée, les transformations se poursuivant, le corps du délit pourra échapper à l’investigation. C’est vraisemblablement à un ordre d'idées analogues qu’il faut rattacher l’opinion émise par Duclaux que, le phénol et l’indol apparaissant déjà au début de la putréfaction, si l’on n’en retrouve pas à la fin, c’est que ceux-ci ont disparu au cours de la fermentation. Cependant les faits ne justifient pas cette manière de voir : quand on ne constate pas la présence d’indol, c’est que réellement il ne s’en est pas formé.

Nous venons de signaler quelques-unes des variations qui se manifestent dans la composition des produits de putréfaction, suivant les conditions expérimentales, notamment quand on modifie les espèces microbiennes et le milieu dans lequel elles agissent. Voici maintenant des essais dus à Martelly, qui montrent que les principales matières albuminoïdes naturelles sont plus ou moins attaquables par les divers ferments putrides

APPLICATIONS

les plus répandus. Les substances étudiées étaient ensemencées avec des cultures pures, puis les ballons étaient vidés d’air et scellés, sauf ceux correspondant aux essais faits avec des Proteus qui sont aérobies ; le tout était alors abandonné pendant un mois à 37°. A ce moment, les bouillons étaient analysés. Voici les résultats trouvés :

Putréfaction de diverses albumines.

Albumines

Bac.

Putriflcus

Bac.

Oolicogenes

Bac.

Sporogenes

Bac.

Perfringens

Bac.

Proteus vulg.

Matière solubilisée % de mat. introduite.

Albumine de sang.

Fibrine ....

Alb. de jaune d’œuf

Albumine végétale

Azote solubilisé % d’azote introduit.

Viande

Pousse pas

Blanc d’œuf . . .

Id.

Lait

Macaroni ordin. .

Pousse pas

Lentilles ....

On voit ainsi que la solubilisation des diverses substances, sous l’action d’un même microbe, est très différente et que, d’une façon générale, les protéolytiques les plus puissants sont des bactéries anaérobies strictes. Mais si l’on dose les acides aminés formés, d’après la méthode de Soerensen, on constate que les teneurs sont très variables et ne correspondent nullement à ce qu’on aurait pu supposer d’après les solubilisations :

( Voir tableau comparatif, page 691.)

C’est ainsi que les essais conduits avec les lentilles, qui n’avaient donné lieu qu’à une faible solubilisation de l’azote, révèlent cependant un très actif travail protéolytique.

Ces données viennent donc confirmer ce que nous savions déjà sur la grande diversité des enzymes entrant en jeu dans

FERMENTATION PUTRIDE

Acides aminés formés dans la putréfaction.

Albumines

Putrificus

Colicogenes

Sporogenes

Perfringens

Proteus

Acides aminés (cale, en glycoc.) % d’album, dissoute.

Albumine de sang.

Alb. de jaune d’œuf

Albumine végétale

Acides aminés (cale.

en glycocolle) % d’azote dissous.

Viande ....

Pousse pas

Œuf

Id.

Gruyère ....

Id.

Macaroni. . . .

Id.

Lentilles ....

Id.

ces actions microbiennes si complexes, et sont bien propres à faire comprendre pourquoi il est impossible de donner de la fermentation putride un tableau simple et immuable, les produits formés, tant au point de vue de leur qualité que de leur quantité, dépendant de la nature des diastasesà agissantes, diastases qui, elles-mêmes, sont fonctions des espèces bactériennes présentes, de la substance albuminoïde à transformer, et aussi des conditions physiques et chimiques du milieu.

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