CHAPITRE IV

FERMENTATIONS PAR HYDRATATION.

Fermentation ammoniacale.

L'urine normale de riiomme et des animaux carnivores abandonnée à Tair devient alcaline et ammoniacale, au lieu de conserver la réaction acide qu'elle présente au moment de son émission. Gela provient de ce que l'urée est transformée en carbonate d'ammoniaque en fixant de l'eau.

L'urine, de claire qu'elle était à l'origine, devient trouble et il se forme au bout d'un certain temps un dépôt de phosphates et de matières organiques.

Ce phénomène est connu depuis bien longtemps. Mais sous quelle influence se produit-il? C'est ce qu'on ne savait pas d'une façon nette. Fourcroy et Vauquelin qui;,les premiers, avaient attribué l'altération de l'urine à celle de l'urée qu'elle renferme (1), supposaient vaguement que c'est la matière albumineuse de l'urine qui joue vis-à-vis de l'urée le rôle de ferment (2). C'est à peu près la même opinion qu'on trouve exprimée plus tard par Dumas qui admettait que la transformation de l'urée a lieu par le concours du mucus que l'urine renferme et qui se convertit en ferment (3). Jacquemart un des élèves de Dumas fit même à ce sujet une série d'expériences dont l'idée lui avait été donnée par son maître, et il arriva à ce résultat, que le dépôt blanc qui se forme dans les vases où l'on recueille les urines parait être le plus énergique des agents de décomposition. Mais ce travail laissait indéterminés le mode d'action et la nature du ferment qu'il regardait comme une matière amorphe et morte (4).

En 1860 seulement, on voit un chimiste allemand, MûUer, par-

1er du sédiment de l'urine comme d'un ferment organisé. Mais Mûller n'en avait pas fait d'observation microscopique ; il parlait uniquement par analogie avec la levûre de bière (5). C'est Pasteur le premier qui, en 1862, attira l'attention sur un petit organisme sphérique en chapelets, dont il avait constaté la présence dans l'urine toutes les fois que ce liquide était devenu ammoniacal. « Je suis porté à croire, disait-il, que cette production constitue un ferment organisé et qu'il n'y a jamais transformation de l'urée, en carbonate d'ammoniaque sans la présence et le développement de ce petit végétal > (6). Ces vues ont été pleinement confirmées, deux années plus tard, par Van Tieghem à qui l'on doit une importante étude morphologique et physiologique de l'organisme observé par Pasteur (7). Depuis cette époque, on a découvert plusieurs autres micro-organismes capables de déterminer la transformation de Turée en carbonate d'ammoniaque; mais nous ne nous occuperons tout d'abord que du premier qui parait du reste être l'agent le plus fréquent et le plus actif de la fermentation ammoniacale ordinaire de l'urine. C'est à lui que Cohn a donné le nom de Micrococcus ureœ. Les autres feront en dernier lieu l'objet d'un paragraphe particulier.

Description du Micrococcus ureœ (Cohn) (fig. 17). Ce végétal est formé de globules sphériques dont le diamètre est en moyenne de 1, 5 fi. Ces globules sont réunis en longs chapelets à courbures élégantes, qui remplissent tout le liquide pendant que la fermentation suit son cours. Quand celle-ci Fig- 17- est terminée, ils se rassemblent au fond et

M. Ureae. D'après Van i i < i • i • . ,

Tieghem. les Chapelets se brisent ; aussi, examine

dans un dépôt un peu ancien, le ferment se présente-t-il en courts chapelets ou en petits amas de globules. La lumière influence cet organisme d'une façon curieuse, car les dépôts floconneux de ferment se font tous sur la paroi la plus directement éclairée des flacons où Purine fermente.

Quand on veut se procurer ce petit ferment pour l'ensemencer dans une urine fraîche par exemple, il suffit d'extraire, avec un tube effilé, une petite portion du dépôt d'une urine complètement fermentée ; on sépare, sil'on veut, le Micrococcus des cristaux avec

lesquels il se trouve mélangé dans le dépôt, en laissant quelques instants le tube vertical en repos et faisant écouler les premières gouttes qui contiennent la plus grande partie des cristaux.

Les germes de ce micrococcus sont du reste répandus dans l'atmosphère et il suffit d'exposer de l'urine à l'air pour que celle-ci s'ensemence d'elle-même. Mais il n'est pas rare, dans ces conditions, de voir apparaître d'autres productions dont le développement entrave plus ou moins celui du ferment de l'urée.

Conditio7is de développement du Micrococcus ureœ. Le milieu qui convient le mieux à cet organisme est évidemment l'urine ; On peut également le cultiver dans de l'eau de levûre dans laquelle on a fait dissoudre de l'urée, ainsi que dans une dissolution d'urée additionnée de phosphates. On obtient ainsi la transformation de l'urée en carbonate d'ammoniaque, ce qui montre bien que l'action du microbe est indépendante de la présence de l'urine dans laquelle il vit d'ordinaire.

Jaksch (8) conseille comme liquide de culture la solution suivante :

L'urée peut-être remplacée dans cette solution par le glycocolle, la leucine, l'asparagine, la créatine, l'hippurate de soude, ou les peptones.

La température à laquelle le développement du M. ureae a lieu le plus rapidement est située entre 30 et 33° G. 11 est tué à 60°.

Le M. urese ne se développe pas en l'absence d'oxygène. Pour le démontrer, Jaksch ensemençait ce microbe dans son liquide de culture contenu dans un tube en verre étranglé à quelque distance de l'extrémité ouverte. On faisait le vide, et on scellait à la lampe. Dans ces conditions, il ne se produisait pas de fermentation.

Une des propriétés les plus curieuses du M. ureae est de pouvoir vivre dans des liqueurs qu'il a rendues très alcalines. Van Tieghem a vu une fermentation se continuer jusqu'à ce qu'il y ait eu (^ans le licjuide 13 p. 0/0 de carbonate d'awwoniacjue, A ce degré

Eau distillée

Sulfate de magnésie

Phosphate d'acide de potasse

Sel de Seignette

Urée

1 litre.

0 gr. 06 0 gr. 12

5 gr.

5 gr.

de concentration, la liqueur tue toutes les cellules végétales avec lesquelles elle est mise en contact.

Les acides minéraux et un certain nombre d'acides organiques : acide tartrique, acétique, salicylique arrêtent le développement du M. ureae.

Substances ferment escibles. Mode d'action du M. ureœ. Le M. ureœ détermine, comme nous l'avons déjà dit, la transformation de l'urée en carbonate d'ammoniaque. L'équation de cette transformation peut être déduite des recherches de Dumas sur la composition de l'urée (9). Ce chimiste a montré que Turée traitée par l'acide sulfurique ne dégage que de l'acide carbonique, par la potasse que de l'ammoniaque, et que les volumes de ces gaz sont entre eux comme 1 est à 2. Ce rapport est celui qui existe entre l'acide carbonique et l'ammoniaque dans un carbonate qui aurait pour formuele 2 (AzH% GO'). Or, si de cette formule on retranche celle de l'urée, il reste 2 équivalents d'eau. On peut donc dire que c'est en fixant 2 équivalents d'eau que l'urée se change en acide carbonique et en ammoniaque.

Az^^ +. 0^ = 2 Az + 200^

Urée.

La combinaison AzH^, GO' s'obtient bien lorsqu'on mélange 2 vol. d'AzH' et 1 vol. de GO' ; mais elle ne peut exister au contact de l'eau. Dans ces conditions, on peut admettre comme équation définitive.

G^ H* Az2 0^ + 2 (H^ 0^) =: 2 (AzH^O, GO^).

Ge carbonate neutre, qui n'existe qu'en solution aqueuse ou alcoolique, est lui-même très instable. Ses solutions dégagent de l'ammoniaque et il se forme du sesquicarbonate et même du bicarbonate d'ammoniaque.

La transformation de l'urée en carbonate d'ammoniaque a une grande importance dans l'économie de la nature. L'urée, en etfet, est la forme sous laquelle l'azote des tissus est éliminé de l'organisme animal. Gette urée ne devient assimilable pour les plantes qu'à la condition d'être convertie en sel ammoniacal, et comme nous venons de le voir, cette conversion est l'œuvre d'un ferment organisé qui se trouve être ainsi l'intermédiaire obligé entre les

animw et les végétai)?^ supérieurs.

L'urée n'est pas le seul produit sur lequel le M. ureac exerce une action fermentaire. On trouve dans l'urine des herbivores un composé azoté particulier : Vacide hippurique. D'après les recherches de Dessaignes, ce composé traité par les alcalis ou par les acides se dédouble suivant l'équation suivante (10).

^G^^JPAzO^ + 0^ = ^^G;JH^^0^+ g* H= Az 0*

Ac. hypurique. Ac. benzoïque. "^GÏ^SklIîh^^

^ Or, l'acide hippurique a disparu dans l'urine des herbivores lorsque celle-ci est altérée, et il s'est fait de l'acide benzoïque. C'est encore au M. ureae (a) qu'il faut attribuer ce dédoublement qui, comme l'a montré V. Tieghem, s'opère suivant l'équation ci-dessus.

Quel est maintenant le mécanisme de ces fermentations ?

Il n'est pas douteux que les matériaux hydrocarbonés et azotés qui entrent dans la composition du ferment sont empruntés à la substance fermentescible. Ce ferment doit évidemment se comporter à cet égard comme tous les autres ferments organisés. Nous savons d'autre part que le M. ureae possède la propriété de sécréter un ferment soluble (voir première partie) qui transforme l'urée en carbonate d'ammoniaque. G^est donc par l'intermédiaire de cette sécrétion que se fait l'hydratation et le dédoublement de l'urée.

Si l'on s'en rapporte à ce que l'on sait sur la physiologie des êtres vivants, on est conduit à admettre que ce ferment soluble doit-être pour le M. ureae une sécrétion digestive, un moyen de se préparer une matière assimilable aux dépens des matériaux qu'il rencontre dans la liqueur et non le terme définitif de ses actions comme ferment. Gomment tire-t-il ensuite parti des produits formés? C'est là un point qui n'a pas été abordé.

Attires ferments de Vurée. A l'exception du microorganisme observé par Flûgge et qui rentre dans lé genre Micrococcus, les autres ferments connus de l'urée appartiennent à des genres différents.

Micrococcus ureœ Uquefaciens (Flûgge) (11). Ce microorga-

(a) Le micrococcus atteint dans l'urine des herbivores un développement qu'on ne lui trouve jamais dans l'urine des carnivores. Peut-être a-t-on affaire à un organisme voisin du M, ureœ, mais nou identique à celui-ci?

nisme trouvé dans de l'urine décomposée se distingue du M. ure^B de Pasteur par ses dimensions qui sont plus grandes (1,25 a Z M et par la propriété qu'il possède de liquéfier la gélatine sur laquelle on le cultive. Il transforme l'urée en carbonate d'ammoniaque.

Baoillus urece. Miquel (12). Bacille très ténu, dont la largeur est inférieure à 1 fx, qui se développe en longs filaments dans 1 urine en la rendant trouble. Il peut résister à une température de 80 à 90° pendant deux heures, ce qui permet de le séparer d autres organismes moins résistants. A la fin de sa vie il produit des spores elliptiques brillantes, capables de supporter plusieurs heures la température de 96°. G^est un agent très actif du dédoublement de l'urée. Il a été trouvé dans l'eau d'égout. -

Leube a décrit également sous le nom de Bacillus ureœ (13) un bacille qu'il a rencontré dans l'urine putréfiée et qui décompose l'urée énergiquement. Peut-être est-il identique à celui de Miquel. Leube a encore signalé deux autres bacilles et une sarcme possédant la propriété d^hydrater l'urée, mais tous ces organismes n ont encore été étudiés que très imparfaitement.