Qqî renfenney on le sait, ua carbure de fer

dans la graine, dans les principes organiques que celle-ci ren* ferme accumulés, et parmi lesquels dominent toujoiu« les matières hydro-carbonées, que le germe puise les matériaux nécessaires à son développement.

Il faut donc le reconnaître, les phénomènes de nutrition des grands végétaux ne semblent pas différer beaucoup, lorsqu'on les examine en détail, de ceux des végétaux simples.

Les premiers sont pourvus d'organes spéciaux qui leur permettent d'élaborer eux-mêmes les matières hydro-carbonées dont elles ont besoin pour le développement du reste de leur organisme. Les végétaux inférieurs cellulaires et même en général tous ceux qui sont dépourvus de cellules à chlorophylle, sont forcément des êtres parasites qui devront emprunter leur nourriture hydro-carbonée, directement ou indirectement, aux végétaux munis de ces cellules.

En dehors de ces considérations générales, fondées sur les phénomènes de nutrition observés chez les végétaux, les expériences de M. Pasteur sur la fermentation alcoolique établissent avec certitude, que dans toute fermentation alcoolique^ jone partie du sucre se fixe sur la levure à l'état de cellulose ou d'un corps analogue. En effet, puisque des quantités infini- ,ment petites de levure, ensemencées dans un milieu uniquement formé de sucre candi pur, de tartrate d'ammoniaque ou de nitrate d'ammoniaque (Mayer), et de cendres de levure^ ae développent et donnent naissance à des proportions trèspondérables de levure et très-notablement supérieures aux quantités initiales, il ne peut être douteux que les principes hydrocarbonés de cette nouvelle végétation (cellulose, etc.) ne soient constitués par les éléments du sucre.

Voici d'autres expériences qui conduisent au môme résultat*

M. Pasteur met en fermentation : 100 grammes de sucre, 750 cent. c. d'eau environ, 2,626 de levure (poids de matière sèche).

Après la fermentation qui a duré vingt jours, il recueille 2«' 965 de levure (poids sec).

D'un autre côté, il fait bouillir pendant plusieurs heures (six à huit), avec de l'acide sulfurique étendu de 20 fois son poids d*eau, deux poids déterminés de la levure fermentée et de la même levure avant la fermentation.

(Levure fermentée, I»', 707 — levure non fermentée, !«', 730 — séchées à lOO^).

Les résidus insolubles sont pesés sur des filtres tarés, lavés, séchés à 100' et pesés. Les liquides filtrés sont neutralisés par le carbonate de baryte; on y dose le sucre formé par Taction de l'acide sulfurique sur la cellulose, soit au moyen de la liqueur de Fehling, soit par fermentation.

On trouve ainsi, en calculant les résultats obtenus pour les poids, 2 J' 626 et 2 •' 965 de levure employée et de levure trouvée,

1*» Que les 2 »' 626 de levure brute employée donnent un résidu insoluble azoté égal à 0, 391 (14, 8 p. 100) et 0,532 de sucre fermentescible.

2* Que les 2 «' 965 de levure trouvée après fermentation laissent un résidu azoté de »' 634 (soit 21 , 4 p. 1001 et 0»f 918 de sucre fermentescible.

Il s'est donc fixé dans la fermentation de 100 v de sucre avec 2 »' 626 de levure, •' 4 de matière hydrocarbonée, transfor* mable, par l'acide sulfurique étendu, en sucre fermentescible; il y a de plus une augmentation sensible des matières azotées insolubles dans l'acide sulfurique étendu.

D'un autre côté, et pour vérifier, par une seconde expérience^ la valeur de ces conclusions, M. Pasteur a suivi le procédé de séparation de la cellulose d'avec les matières albuminoïdes, indiqué par Payen et Schlossberger. Oe procédé consiste, on le sait, à traiter la levure par des solutions étendues de potasse.

Dans trois essais faits avec soin, M. Pasteur trouve comme résidu insoluble dans la potasse, formé de cellulose transformable en sucre sous l'influence de l'ébullition avec l'acide sulfurique étendu, 17, 77-19, 29-19, 21 p. 100 de levure sèche.

Or les 8' 532 de sucre, fournis sans l'intermédiaire de la potasse, par 2'' 626 de la même levure, correspondent à

20 p. 100 de levure. Il est donc prouvé que rébuUition à Fa- «cide sulfurique avait bien enlevé toute la cellulose.

Remarquons encore que les 2 r 965 dé levure trouvée après fermentation, donnant 0*^918 de sucre, devaient contenir 31, 9 p. 100 de cellulose, nombre plus élevé de 11 p. 100 qu'il n'était avant la fermentation. Cette augmentation considérable du poids de la cellulose dans la levure, pendant qu'elle exerce son action sur le sucre, est un point digne de remarque, parce qu'elle prouve qu'en accomplissant l'une de ses principales fonctions, la levure subit des évolutions très-marquées dans sa composition.

L'expérience suivante de M. Pasteur prouve en outre que, pendant la fermentation, la levure forme elle-même sa graisse il Taide des éléments du sucre.

Rappelons d^abord que les analyses de Payen accusent 2 p. 100 de matières grasses dans la levure, que la lie de vin en contient également. On avait cru que cette graisse était fournie par le milieu fermentescible. Pasteur mêle à de l'eau sucrée (préparée avec du sucre candi pur), de l'extrait d'eau de levure limpide, traité à plusieurs reprises par l'alcool et l'éther. lî ajoute, comme semence, une quantité impondérable de globules frais. Ceux-ci se multiplient, font fermenter le sucre. On arrive ainsi à préparer quelques grammes de levure au moyen de «ubstances complètement privées de matières grasses. Or, cette levure de nouvelle formation n'en contient pas moins de 1 à 2 p. 100 de matières grasses, saponifiables, fournissant des acides gras cristallisés. Le même fait s'observe avec la levure -qui a pris naissance dans un milieu composé d'eau, de sucre, d'ammoniaque et de phosphate. C'est donc bien aux éléments du sucre que la matière grasse est empruntée.

Ces faits confirment les vues de M. Dumas sur la formation possible des matières grasses à l'aide des sucres.

Eau. L'eau, cela va sans dire, est pour la levtlre et les organismes élémentaires un principe tout aussi indispensablOi que pour les êtres vivants d'un ordre plus élevé.

D'après Wiesner, la cellule de levure manifeste son activité^

se dC/eloppe et se nourrit dans des limites d'hydratation comprises entre 40 et 80 p. 100 d'eau. La levure, desséchée avec précaution, peut reprendre son pouvoir lorsqu'on l'humecte à nouveau. On comprend, d'après cela, pourquoi une solution de sucre dont la concentration dépasse 35 p. 100 n'est plus altérée parle ferment; une semblable solution enlève aux ceUules, par osmose, une quantité d'eau suffisante pour abaisser leur hydratation au-dessous de 40 p. 100.

Les recherches de Wiesner ont, en outre, montré qu'il y avait deux états de concentration pour lesquels les phénomènes de fermentation et de nutrition de la levure atteignent des valeurs maximas. L'un de ces maximas correspondrait à une solution de 2 à 4 p. 100 de sucre, l'autre à une solution de 20 à 25 p. 100. Ces faits méritent confirmation; dans tous les cas, il n'y a pour le moment aucune conclusion à en tirer.

Oxygène. — Les cellules du saccharomyces cerevisiae introduites dans un milieu liquide, contenant de l'oxygène dissous (eau pure, solution sucrée avec ou sans éléments nutritifs minéraux et azotés) absorbent l'oxygène avec une grande rapidité et développent une quantité correspondante d'acide carbonique. Ce fait, qui constitue une véritable respiration comparable à la respiration animale, a été mis en lumière par M. Pasteur. Un excellent moyen pour obtenir de l'eau tout à fait désoxygénée, bien plus efficacement que par Tébullition, consiste à délayer dans cette eau 1 à 2 grammes de levure fraîche en pâte par litre, et d'abandonner le liquide à lui-même pendant 1 heure à 2 heures, à une température de 25 à 30 degrés i.

J'ai déterminé, avec le concours de M. Quinquaud, la dose . d'oxygène que l'unité de poids de levure absorbe, dans l'unité de temps, lorsque cet organisme est placé dans de l'eau aérée, sans mélange de matériaux nutritifs. Ces mesures ont été prises au moyen d'un procédé oxymétrique que j'ai institué en collaboration avec un de mes élèves, M. Ch. Risler. Conune ce procédé me semble de nature à pouvoir rendre des services

1. La pondre de doc agitée avec Tean aérée, donne >• natales réanUata»

n FONCTIONS DE LA LEVDRE

dans les recherches de cet ordre et pour Tétude des phéno* mènes biologiques, je crois devoir en donner la description ici, sous forme de note, afin de ne pas introduire un élément trop étranger dans Texamen des faits qui nous occupent.

Méthode de dosage volumétrique de Voxygène dissous. — Le procédé de dosage de Toxygëne dissous dans Teau, au moyen d'une liqueur titrée, que j'ai proposé avec M. Gérardin (Oompt. rendus, t. LXXV, p. 879) et que j'ai perfectionné depuis avec le concours de M. Oh. Risler, repose essentiellement sur les propriétés réductrices énergiques de Thydrosulfite de soude. Ce sel ^ s'obtient avec la plus grande facilité par l'action d'une solution de bisulfite de soude sur le zinc en lames, en copeaux ou en poudre. Sa formation est d'autant plus rapide que le zinc employé est plus divisé et que les contacts entre le métal et la solution de bisulfite sont plus multipliés. Ainsi, avec du zinc en poudre, employé en quantité suffisante, et une solution trës-concentrée de bisulfite (marquant 35 degrés Baume, et exigeant 5 à 7 p. 100 de son poids de zinc en poudre), il suffit d'une agitation de trois à cinq minutes pour achever la réaction. Celle-ci a lieu, avec élévation de température, d'après l'équation :

3 (Sô.N.O.HO) + Z.» = S.N.O H.ô +

Bi-aalfite de toude. Hydroaulfite de sonde.

Sô. (N.O)2 + *a (Z.0)» + H»ô.

Sulfite de soude. Sulfite de sine. Eau.

Si le bisulfite mis en expérience est concentré, il se dépose, peu de temps après le refroidissement du liquide des cristaux de sulfite double de zinc et de sodium, tandis que Thydrosulflte formé reste en solution, mélangé encore aux sulfites. La solution d'hydrosulfite impure (mélange d'hydrosulfite et de sulfite de soude et de zinc) peut être employée telle quelle au dosage, mais elle ne se conserve assez longtemps qu'à l'abri de Tair et très-diluée.

1. P. ScfaubEenberger, sur un nouvel idde du floufre. \na. de chim. fit d» pbjB. T,XX,ji. 351, (4).

En ajoutant à ce liquide une quantité convenable de lait de chaux, on précipite Poxyde de zinc, et, par filtration, on obtient une solution très-légèrement alcaline, douée, comme la première, de propriétés réductrices très-prononcées, possédant la propriété de se conserver beaucoup plus longtemps, à l'abri de Tair, surtout dans un grand état de dilution, forme sous laquelle eUe sert toujours dans les dosages volumétriques de Toxygène.

Sans développer au long les propriétés de Thydrosulfite de soude (voir le mémoire cité aux Ann. de chim. et de phys.) je dois insister sur celles qui sont particulièrement utilisées dans le procédé.

1« L'hydrosulflte de soude non saturé par la chaux absorbe l'oxygène gazeux ou dissous avec une grande rapidité ; son action est, sous ce rapport, comparable à celle du pyrogallate de soude.

En fixant l'oxygène, l'hydrosulflte devient acide et se convertit en bisulfite de sodium.

*. (KO) (HO) + O = SO. (N.ô) (HO).

Hydrotalfite* Bi-taiato«

Saturé par la chaux, il agit encore de même sur l'oxygène gazeux, mais plus lentement ; quant à l'oxygène dissous, il l'absorbe instantanément et l'enlève au liquide oxygéné auquel on le mélange.

2« L'hydrosulfite versé dans une solution de sulfate de cuivre ammoniacal ramène l'oxyde cuivrique à l'état d'oxyde cuivreux, en décolorant la liqueur, puis réduit l'oxyde cuivreux à son tour, en précipitant du cuivre métallique ; la réduction se fait en deux temps et l'on est maître, en employant plus ou moins d'hydrosulflte, de s'arrêter au premier terme annoncé par la décoloration du liquide.

3* L'hydrosulflte acide ou neutralisé décolore instantanément, par réduction, les solutions de bleu Coupier (bleu d'aniline) et de sulfindigotate de soude (carmin d'indigo). Ces solutions décolorées reprennent leur teinte bleue à l'air.

4° Si à de Teau contenant de Tozygëne dissous et colorâe en bleu par du bleu Coupier ou du carmin d'indigo, on ajoute peu à peu une solution étendue d*liydrosulfite saturé ou non par la chaux, le réducteur porte d'abord son action sur l'oxygène dissous, et n'agit conune décolorant que lorsqu'il a abso.bé cet oxygène.

Ainsi en prenant deux volumes égaux d'eau teintée en bleu par l'une ou l'autre de ces matières colorantes, en saturant l'un d'oxygène par agitation à l'air, en privant l'autre d'oxygène par une ébuUition assez prolongée, on constatera que la dernière se décolore après l'addition des premières gouttes d'hydrosulfite, tandis que la seconde exigera, pour atteindre ce résultat, une quantité de réducteur beaucoup plus grande et proportionnelle à la dose d'oxygène dissous.

Ici se présente cependant une particularité très-remarquable et sur laquelle nous devons insister, parce que son ignorance pourrait entraîner des erreurs graves dans l'analyse. Soit de l'eau aérée et une solution convenablement étendue d'hydro- STilfite saturé ou non par le lait de chaux; nous pouvons apprécier d'avance la valeur oxymétrique de l'hydrosulfite, c'est-àdire le volume d'oïygène que peut fixer l'unité de volume de la solution ; il suffit, à cet effet, de préparer une solution de sulfate de cuivre ammoniacal, contenant 4 gr. 46 de sulfate de cuivre pur et cristallisé, par litre. Une semblable liqueur, étant ramenée exactement à l'état incolore, sans précipitation de cuivre métallique, c'est-à-dire étant ramenée à l'état d'une solution ammoniacale d'oxydule de cuivre, aura cédé au réducteur la moitié de l'oxygène correspondant à l'oxyde cuivrique qu'elle renferme, soit 1 centim. c. d'oxygène pour chaque 10 cent. c. de la solution.

Il suffit donc de déterminer avec précision le volume d'hydrosulfite nécessaire pour décolorer exactement, sans précipitation de cuivre métallique, 10 cent. c. de la liqueur cuivrique; ce volume correspondra à 1 cent. c. d'oxygène.

Ceci posé, colorons avec un peu de carmin d'indigo ou de bleu Coupier (tout jjuste ce qui est nécessaire pour rendre la teinte

sensible) un volume déterminé (soit par exemple 1/2 ou 1 litre) de notre eau aérée et versons l'hydrosulflte avec une burette î il arrivera un moment où la dernière goutte prodiiiira la décolor ration du liquide, qui passera brusquement du bleu au jaune. Dans cet état, la solution jaune clair est un réactif très-sensible pour Toxygène libre ; il suffit d'une bulle d*air, de la grosseur d'une tête d'épingle, pour y produire des stries bleues très-visibles. On est donc fondé à admettre que l'oxygène dissous a été complètement utilisé par le réducteur. Cependant il n'en est rien. Si nous calculons, d'après, le titre de Thydrosulfite fixé par la solution cuivrique et le volume du réducteur employé pour décolorer le liquide bleu, la dose d'oxygène dissous dang^ un litre d'eau, nous trouvons à peu de chose près, exactement la moitié de l'oxygène réellement contenu dans cette eau, et que la pompe à mercure ou l'ébuUition peuvent en dégager. Ce résultat remarquable a été établi par un grand nombre d'expériences.

Qu'est devenue l'autre moitié ?

Nous avons pensé d'abord, M. Risler et moi, que les produits de l'oxydation de l'hydrosulfite de soude n'étaient pa& les mêmes, lorsque l'oxydation avait lieu sous l'influence de l'oxygène libre, ou sous celle de Toxyde cuivrique ammoniacal; cependant, après avoir constaté que dans les deux cas il s& forme du sulfite et rien que du sulfite, nous avons dû abandonner cette interprétation ; il ne nous restait plus qu'à supposer que rhydrosulflte étendu, en agissant à froid sur l'oxygène dissous, partage celui-ci en deux parties égales, dont l'une se fixe sur le réducteur, et dont l'autre s'unit à l'eau pour former de l'eau oxygénée ou un composé analogue. Cette seconde moitié d'oxygène, pour ainsi dire dissimulée, n'agit plus ni sur l'hydrosulfite ni sur l'indigo (carmin décoloré). Quand je dis qu'elle n'agit plus, j'entends dans les conditions pour ainsi dire instantanées de l'expérience et à xme basse température.

En effet, si l'on conserve le liquide décoloré (pourvu qu'on n'ait pas employé trop peu d'indigo (carmin), pendant quelque

temps, à Tabri de l'air, surtout si l'on porte sa température vers 50 ou 60 degrés, on le voit rebleuir instantanément dans toute sa masse à la fois. L'expérience peut être faite dans un vase rempli d'une atmosphère d'hydrogène pur, auquel est fixée l'extrémité d'une burette de Mohr contenant l'hydrosulfite. Si l'on vient à ajouter une nouvelle dose de réducteur, jusqu'à une deuxième décoloration, le même effet se reproduira, et cela jusqu'à ce que l'on ait introduit un volume d'hydrosulfite à peu près égal à celui employé pour atteindre le premier terme de décoloration.

Ces expériences sont délicates. Pour les réussir il faut se mettre complètement à l'abri de l'oxygène atmosphérique, employer de préférence l'hydrosulfite neutralisé à la chaux, et ime quantité un peu notable d'indigo. (Voir pour plus de détails à ce sujet, le Bulletin de la Soc. chim. de Paris, t. XX, p. 145, 1873.) Elles prouvent que dans la première action, pour ainsi dire instantanée de l'hydrosulfite acide, sur l'eau aérée et colorée à l'indigo, on n'enlève que la moitié de l'oxygène. L'autre moitié ne devient active sur l'indigo réduit et, par son intermédiaire^ sur l'hydrosulfite en excès, que beaucoup plus lentement. Cette activité ne se révèle même pas du tout si la solution est acide, même légèrement. Dans ce cas, l'oxygène dissimulé peut rester presque indéfiniment en présence d'un grand excès d'hydrosulfite, ou de la solution réduite de carmin d'indigo, sans s'y fixer.

En employant de l'eau colorée en bleu, à laquelle on ajoute un peu d'eau oxygénée (HjOi), on produit avec l'hydrosulfite des alternatives de décolorations, suivies de recolorations spontanées dans toute la masse, qui rappellent, à s'y méprendre, ce qui se passe dans les expériences décrites ci-dessus. Cette simi* litude jointe au défaut d'autre explication plausible, me fait croire que l'oxygène dissimulé se trouve bien réellement dans la liqueur sous forme d'eau oxygénée.

Si l'on opère dans ime liqueur plutôt acide que neutre, ou encore dans une liqueur neutre et en n'employant que de l'hydrosulfite non saturé à la chaux, qui devient acide en s'oxy-

daht; enfin, en tenant compte dans le calcul de Tobservation précédente, c'est-à-dire en multipliant Toxygène trouvé par 2, on arrive à des résultats très-approchés et satisfaisants.

Je décrirai d'abord un procédé sommaire, susceptible d'être mis en pratique partout, au bord d'une rivière, à la campagne, mais gui ne peut fournir que des indications approximatives en donnant l'oxygène à 1/4 de cent- cube près par litre.

On prépare de Thydrosulfite acide, instantanément, en agitant avec de la poudre de zinc une solution étendue de bisulfite de soude, préparée avec du carbonate de soude sursaturé par un courant d'acide sulfureux (le bisulfite à -35 degrés Baume est un produit commercial et peut être employé). Ce bisulfite à 35 degrés Baume est préalablement étendu de quatre fois son poids d'eau et, pour 100 gr. de solution étendue, on emploie 2 gr. de gris de zinc (poudre de zinc). Le mélange et l'agitation se font dans un flacon à peu près rempli par le liquide. Après cinq minutes, on filtre la solution et on Tétend convenablement d'eau, pour que dans un essai préalable 1 litre d'eau agitée avec de l'air (saturée d'oxygène sous la pression

de -K- d'atmosphère, à la température ordinaire) et teintée en

bleu par quelques gouttes d'une solution de bleu Goupier ou de carmin d'indigo, soit décoloré par environ 25 à 35 cent, cubes de la solution d'hydrosulfite.

L'analyse n'exige qu'un vase de 1 litre 1/2, à large ouverture (un bocal), un agitateur qui permet de mélanger les diverses couches du liquide sans trop remuer la surface, une burette de Mohr munie d'un tube effilé à une extrémité, fixé au caoutchouc porte-pince et pouvant être enfoncé à mi-hauteur de l'eau; enfin, un flacon d'un peu plus de deux litres portant un trait qui délimite un litre. On introduit 1 litre de l'eau à essayer dans le bocal, on teinte avec du bleu Coupler ou de l'indigo ; puis la burette étant pleine d'hydrosulfite et sa douille, amorcée préalablement, plongeant jusqu'à mi-hauteur de l'eau du bocal, on laisse couler lentement le réducteur, en remuant avec l'agitateur de bas en haut et de haut en bas, sans trop

8CHUTZBNBER0BR, 7

renouveler la surface; on arrête au moment où la décoloration

a lieu et on lit le volume employé.

Immédiatement après, on procède au titrage de Thydrosulfite, exactement dans les mêmes conditions, en employant 1 litre de la même espèce d'eau qui a servi à la première expérience, mais après l'avoir préalablement agitée pendant quelques minutes avec de Tair, dans le grand flacon, et après avoir pris sa température. Dans ces conditions, que Teau initiale soit au-dessus ou au-dessous du terme de saturation pour Toxygène, on arrive toujours rapidement à avoir de Teau saturée d'oxygène à la pression de 1/5 d'atmosphère (pression de Toxygène dans Fair) et à la température lue. Les tables de solubilité, notamment celles de Bunsen (Méthodes gazométriques, traduction française de T. Schneider) donnent la richesse en oxygène. Ainsi, dans deux expériences faites dans des conditions identiques, on a les volumes de réducteur exigés par de l'eau dont l'oxygène est inconnu et par de l'eau dont l'oxygène est connu. Une simple proportion fixera l'x du problème. Ce procédé pour titrer l'hydrosulfite, est préférable, vu sa simplicité et son exactitude, à remploi d'une solution ammoniacale de cuivre que nous avions proposé, M. Gérardin et moi; il est dû à M. Raulin, directeur adjoint du laboratoire de M. Pasteur. Comme on opère au contact de l'air, il est nécessaire de faire les titrages aussi vite que possible et d'opérer sur un grand volume d'eau (un litre), afin d'annuler autant que possible l'influence de l'oxygène de l'air. Du reste, le mode de titrage indiqué ci-dessus, apourefiFet de compenser à peu près complètement cette cause d'erreur; les deux opérations se faisant dans les mêmes conditions, l'erreur ne pourait provenir que d'une faible différence entre les conditions des deux expériences (durée, agitation plus ou moins vive).

Je suis arrivé avec le concours de M. Risler à appliquer un mode de titrage analogue à des quantités d'eau ou de liquides oxygénés beaucoup plus petites et, en modifiant la marche de l'opération, à apprécier par le réducteur, non la moitié, mais la totalité de l'oxygène dissous, ce qui est bien préférable et pluS'

certain. Il suffit pour atteindre ce double but : P de faire le dosage dans un liquide complètement préservé du contact de l'oxygène de Tair, dans ime atmosphère d'hydrogène pur; 2^ d'introduire l'eau aérée à doser (un volume connu, 40 à 50 ou 100 cent, c.) dans un milieu tiède (40-50 degrés), neutre ou très-légèrement alcalin, jamais acide, formé par une solution de carmin d'indigo décolorée à limite par l'hydro-sulfite préalablement neutralisé ou rendu légèrement alcalin par le lait de chaux. Ce milieu jaune bleuit sous l'influence de l'oxygène dissous ; il se reforme une quantité d'indigo bleu proportionnelle à la dose d'oxygène dissous. Si les conditions précédentes de température et de neutralité ont été observées, tout l'oxygène dissous est utilisé à oxygéner l'indigo réduit, et il ne reste plus qu'à apprécier, au moyen de l'hydro-sulfite, le volume de ce réducteur nécessaire pour décolorer le liquide bleu. On répète immédiatement après la même expérience, avec le môme volume d'eau agitée à une température connue, et le calcul donnera comme précédemment le volume d'oxygène cherché. Si le liquide est acide, ou le devient dans le titrage, on retombe immédiatement dans les conditions de formation d'eau oxygénée, et les résultats sont fautifs et toujours trop bas, se rapprochant plus ou moins de la moitié de l'oxygène total.

Si donc on opère avec des liquides acides, il convient d'ajouter préalablement, au liquide jaime indigotique, assez d une solution étendue d'ammoniaque pour corriger cet inconvénient. Les principes de l'expérience étant connus, je vais entrer dans quelques détails sur les appareils et la préparation des réactifs.

1' Hydro-sulfite de soude. On prépare de l'hydro-sulfite acide, comme il est dit plus haut. Celui-ci est neutralisé par un lait de chaux. Pour 100 gr. de bisulfite concentré à 35 degrés Baume, employés à l'obtention de l'hydro-sulfite acide, on se servira, à cet efiFet, de 35 grammes d'un lait de chaux préparé avec 200 grammes de chaux vive, préalablement éteinte, par litre d'eau. La saturation se fait avec l'hydro-siilfite acide étendu, connue je l'ai dit, de 4 fois son poids d'eau, toais la dose de lait de chaux se calcule d'après le poids de bi-sulfite concentré

iOO FONCTIONS DE LÀ LEVURE

dont on a fait usage. On agite, on laisse déposer, on décante ou on filtre, et on conserve le liquide dans des flacons pleins et Men bouchés.

Pour Tusage, il suffit d*étendre convenablement ce liquide d'eau distillée, pour que 50 cent. c. d*eau saturée d'oxygène exigent de 4 à 5 centim. c. de réducteur.

La solution ainsi préparée peut se conserver presque indéftniment avec son titre, si Ton prend les précautions suivantes. Elle est placée dans un flacon de 1 litre environ à peu près rempli au début, fermé par un bon bouchon en caoutchouc percé de 2 trous ; dans Tun s'engage un tube courbé à angle droit, dont l'extrémité plonge jusqu'au fond du flacon, et dont l'autre bout porte un caoutchouc muni d'une pince de Mohr; dans l'extrémité libre du caoutchouc, est fixé un bout de tube creux en verre ; dans le second trou est également fixé im tube courbé à angle droit, mais qui ne dépasse le bouchon que de 1 à 2 centimètres. Ce tube est mis en communication permanente, au moyen d'un assez long tube en caoutchouc, avec un bec de gaz maintenu ouvert. Il convient d'interposer, entre le bec de gaz et le flacon, une colonne en verre, semblable à celles employées par les chimistes pour la dessiccation des gaz ; on remplit cette colonne de ponce imbibée d'une solution concentrée de pyrogallate de soude. De cette façon on enlève l'oxygène que renferme toujours le gaz de l'éclairage (1-2 p. 100). Les burettes à hydro-sulfite se remplissent par aspiration de bas en haut. A cet effet on met leur caoutchouc porte-pince qui, pour remplir une autre indication, doit être assez long, en communication avec le tube plongeur du flacon à hydro-sulfite, et Ton aspire avec la bouche, au moyen d'un tube en caoutchouc fixé par un bouchon et un tube courbé en verre, à la partie supérieure de la burette de Mohr. On évite ainsi l'agitation du liquide au contact de l'air. Avec ces précautions, le titre du réactif ne change pas; il est cependant prudent de ne pas trop s'y fier et de le prendre à chaque nouveau dosage, ce qui est extrêmement facile.

Indigo. On prépare d'avance une dizaine de litres de solution

de carmin d'indigo, en dissolvant dans ce volume à peu près 200 grammes de carmin d'indigo en pâte (sulfindigotate de BOude). Le liquide doit être conservé dans des flacons en ver?B bleu ou noir, à Tabri de la lumière.

Le titrage a lieu dans un flacon à trois tubulures de 1 litre à 1 litre 5, de capacité, fig. 19. L'une des tubulures latérales reçoit, au moyen d'un bouchon en caoutchouc, le tube Hv courbé à

Fig. 19. — Appareil pour le titrage de l'oxygène dissous dans feau*

angle droit, adducteur de l'hydrogène. Il est bon que ce tube puisse glisser sans trop de frottement dans son bouchon, afin ^'on ait la faculté de l'élever, ou de l'abaisser à volonté, sans déterminer des rentrées d'air.

La seconde tubulure latérale porte un bouchon en caoutchouc percé de deux trous. Dans l'un s'engage la douille d'un petit entonnoir à robinet en verre E (entonnoir à brome) ; cette douille doit être assez longue pour plonger au fond du flacon. Dans l'autre s'engage le tube abducteur de l'hydrogène; ce

tube deux fois recourbé plonge par son extrémité libre dans Taxe d*un tube d'essai T, qui y est fixé au moyen d'un bouchon, percé lui-même de deux trous ; le tube contient de l'eau, et Thydrogène en excès, après avoir barbette dans cette eau, s'échappe par un tube courbé à angle droit, fixé au second trou du bouchon. '

La tubulure médiane du flacon porte à demeure un bouchon en liège ou en caoutchouc, mastiqué hermétiquement et percé de deux orifices dans lesquels sont également fixées à demeure les extrémités effilées de deux burettes de Mohr H,I, maintenues au-dessus du flacon par un support spécial, et Tune à côté de l'autre. Les caoutchoucs porte-pinces de ces deux burettes doivent être assez longs pour permettre la mobilité du flacon, sans que les burettes elles-mêmes soient remuées; ils sont fixés aux burettes, et doivent, au contraire, pouvoir être détachés à volonté des extrémités effilées en verre, qui traversent le bouchon médian du flacon. Il est bon d'avoir à sa disposition une troisième burette de Mohr, indépendante ou fixée au même support, à côté des autres. Elle est destinée à ménager Thydrosulfite de la burette principale H. L'une des deux premières burettes I reçoit du carmin d'indigo, les deux autres sont remplies d'hydrosulfite de soude.

Ceci posé, s'agit-il de doser Toxygène dissous dans une eau, on introduit dans le grand flacon :

1** 50 cent. c. environ de solution d'indigo;

2*» 250 cent. c. environ d'eau ordinaire tiède (40 à 50 degrés centigrades). On adapte aux douilles fixes la burette à indigo I et la burette indépendante d'hydrosulfite; on amorce les deux douilles avec le contenu des burettes, puis on laisse passer l'hydrogène assez rapidement. (L'appareil producteur d'hydrogène peut être quelconques pourvu que l'on soit maître de ré* gler le dégagement gazeux, au moyen d'un simple robinet; l'hydrogène est lavé à l'eau et passe à travers une colonne de potasse caustique en plaques.) Lorsqu'on juge que la presque totalité de l'air a été balayée par le courant d'hydrogène, on

FONCTIONS DE LA LEVURE i03

laisse couler lentement de Thydrosulfite, en tenant le flacon à la main, et en communiquant au liquide un mouvement giratoire suffisant pour mélanger, jusqu'à ce que le liquide n*ait plus qu'une légère teinte verdâtre, ou rougeâtre s'il est alcalin ; puis, sans interrompre le courant de gaz hydrogène, on sépare la burette indépendante et on fixe la burette d'hydrosulfite H destinée au titrage. Dans cette manœuvre, le réducteur contenu dans la douille s'écoule et achève souvent de décolorer la solution en l'amenant au jaune. On amorce de nouveau cette douille en ouvrant légèrement la pince, puis en ajoutant soit un peu de carmin, soit un peu d'hydrosulfite, on amène la liqueur à une teinte jaune clair qui vire au vert ou au rouge par l'addition d'une seule goutte de carmin. On constate que le liquide jaune ne bleuit plus à la surface, ce qui prouve que l'atmosphère du flacon est bien privée d'oxygène. Tout est prêt alors pour l'analyse, si l'on a pris soin, au début, de remplir la douille de l'entonnoir avec l'eau même dont on veut mesurer la teneur en oxygène. Le titrage s'effectue en procédant de la manière suivante et dans l'ordre indiqué :

1* Ralentir le courant d'hydrogène sans l'interrompre ; 2* sou-^ lever le tube adducteur, pour que le gaz ne barbette pas; 3° lire le point de départ de la burette à hydrosulfite; 4» introduire dans l'entonnoir 50 cent. c. ou 100 cent. c. de l'eau soumise à l'essai, et laisser couler cette eau en une fois dans le flacon, en conservant la douille pleine depuis le robinet ; on agite; le liquide jaune limite bleuit si l'eau est aérée, ne change pas de teinte, si elle ne contient pas d'oxygène. Il ne reste plus qu'à laisser couler goutte à goutte de l'hydrosulfite, en remuant et en saisissant la limite exacte de décoloration qui

s'obtient à une goutte près {^ de cent, c), si le liquide est incolore.

Immédiatement après avoir noté le point d'arrivée, et sans rien changer ni démonter, on remplit la douille de l'entonnoir avec de l'eau saturée d'oxygène à 1/5 d'atmosphère et à une température connue; on corrige avec quelques gouttes

d'hydrosulfite la teinte bleutée, développée par cette opération, et l'on procède au titrage avec 50 ou 100 cent. c. d'eau saturée. Un calcul do proportion donne la teneur en oxygène de la 1" eau.

Au lieu de titrer Thydrosulfite avec de Teau saturée, à une température connue, on peut le titrer en laissant couler dans le flacon, après le premier essai, un volume connu (25 cent, c.) de carmin d'indigo (solution de) et en cherchant le volume de réducteur nécessaire pour ramener la décoloration.

D'un autre côté on a déterminé une fois pour toutes le rapport volumétrique entre l'indigo employé et une solution de sulfate de cuivre ammoniacal à 4 gr. 46 de sulfate de cuivre cristallisé pur par litre (10 cent. c. = 1 cent. c. oxygène, au moment de la décoloration complète). Il suffit pour cela de chercher les volumes, d'une même solution d'hydrosulfite, nécessaires pour décolorer des volumes égaux d'indigo (carmin) et de liqueur cuivrique; ce qui permet de calculer les rapports d'équivalence volumétrique de ces deux liqueurs et, par conséquent, le volume d'oxygène correspondant à 1 cent. c. de la solution d'indigo.

Cette expérience doit être faite avec beaucoup de soin, car de son exactitude dépendra celle des valeurs absolues de tous les dosages subséquents.

On détermine le rapport entre l'hydrosulfite et l'indigo dans les mêmes conditions que celles du titrage précédent, puisque ce sont les conditions auxquelles on sera ramené toujours dans la suite.

Le rapport entre le même hydrosulfite et la solution cuivrique est déterminé en opérant dans une atmosphère d'hydrogène pur. La solution cuivrique (15 à 20 cent, c.) est placée dans un petit flacon à 3 tubulures, l'une pour l'entrée, l'autre pour la sortie du gaz, cette dernière munie d'un petit appareil barbotteur semblable à celui du grand flacon; dans la tubulure médiane, se fixe par un caoutchouc la douille effilée et allongée, amorcée d'avance, de la burette à hydrosulfite. On laisse couler le réducteur dès que l'air est expulsé, et l'on continue

jusqu'à complète décoloration; ce point est assez délicat à saisir.

Exemple. En opérant comme ci-dessus, on a trouvé que :

1« 4<^^6 d'hydrosulfite équivalaient à 50«« d'indigo.

2» 15,1 d'hydrosulfite équivalaient à 25«<î de solution ammoniacale do cuivre; 10 cent. c. de solution çuivrique décolorée valent 1^^ d'oxygène (à 0* et TeO"*»» de pression). On trouve facilement que 1 cent. c. d'indigo correspond à 0««,0152 d'oxygène.

D'un autre côté :

Pour 100 cent. c. d'eau à titrer on a employé S^^S? d'un hydrosulflte quelconque.

20 cent. c. d'indigo exigent 2c«,9 de cet hydrosulfite.

On pose la proportion :

2,9 : 20 :: 5,7 : x = — ^^ = 39cc 3

L'oxygène de 100<^« d'eau correspond à 39c«,3 d'indigo. Il ne reste plus qu'à multiplier 39,3 par 0,0152 = 0,59736, pour trouver que 1 litre d'eau contenait 5«<*,97 d'oxygène dissous, mesuré à 0* et 760»™ de pression.

N.-B. Il est important, quand on exécute une série de dosages, de ne jamais employer les derniers cent. c. de la burette d'hydrosulfite, qui, ayant séjourné au contact de l'air, ont perdu de leur pouvoir réducteur. Si on laisse un intervalle de plus d'une demi-heure entre deux essais il convient de renouveler tout à fait le contenu de la burette.

Une expérience complète, y compris la préparation du milieu réduit, n'exige pas plus de 10 minutes, et les dosages suivants se font en 1 ou 2 minutes chaque. Deux essais de même ordre répétés ne diffèrent jamais de plus de 1/10 de cent. c.

Ce procédé de dosage nous permettant d'évaluer l'oxygène dissous dans cinquante centimètres cubes d'eau, avec une approximation de O^^sOOS et par conséquent de Occ,l par litre, nous avons pu l'utiliser pour étudier les phénomènes respira^

toires de la levure et pour mesurer leur intensité dans diverses conditions de température. La rapidité des déterminations, qui n'exigent pas plus de trois à quatre minutes, nous donnait le moyen de multiplier les expériences et d'établir les résultats énoncés ci-dessous sur une série de dosages dont le nombre n'a pas été épargné. Les expériences dont je parlerai ici ne s'appliquent qu'au cas de la levure fraîche en pâte, contenant 29 à 30 p. 100 de matériaux solides, délayée dans l'eau pure aérée, sans addition d'aucun élément nutritif . Nous verrons plus loin comment les choses se passent, quand on met la levure dans de meilleures conditions de développement.

La méthode consiste à laisser un poids connu de levure, pendant un temps déterminé, en contact avec un volume connu d'eau, dans les conditions de température où l'on veut se placer. Les degrés oxymétriques de l'eau sont mesurés au début et à la fin de l'expérience. Leur différence donne l'oxygène absorbé.

La levure de bière n'offre que le phénomène d'absorption d'oxygène, avec production d'acide carbonique. Toutes choses égales d'ailleurs, l'intensité respiratoire est la même dans l'obscurité, à la lumière diffuse et à la lumière directe; elle est proportionnelle au poids de la levure employée.

La dose initiale d'oxygène dissous n'influe sensiblement sur les résultats que lorsque celle-ci descend au-dessous de i cent, cube par litre. On constate, dans ce cas, une faible diminution dans la rapidité de l'absorption qui continue jusqu'à complète désoxydation de l'eau.

Au-dessous de 10 degrés centigrades, le pouvoir absorbant de la levure pour Toxygène est à peu près nul ; il s'accroît lentement jusqu'à 18 degrés; à partir de là l'accroissement est rapide jusque vers 35 degrés, température à laquelle l'intensité respiratoire atteint au màximiun, qui se maintient sensiblement jusqu'à 50 degrés. A 60 degrés le pouvoir absorbant est annulé et détruit.

Une levure sensiblement fraîche, contenant 26 p. 100 de matière solide, a absorbé, par gramme et par heure : à 9 degrés,

FONCTIONS DE LA LEVURE i07

0««,14 d'oxygène; à 11 degrés, 0««,42; à 22 degrés, 1^0,2; à 33 degrés, 2^,i; à 40 degrés, 2^^,06; à 50 degrés, 2c«,4; à 60 degrés, O^fi.

Une autre levure, de très-belle apparence, très-fraîche, contenant 30 p. 100 de matière solide, a absorbé, par gramme et par heure : à 24 degrés, 2«»,2 d'oxygène; à 36 degrés, 10<»,7.

L'augmentation du pouvoir absorbant entre 24 degrés et 36 degrés a donc été plus considérable qu'avec la première levure; ce pouvoir est doublé dans l'un des cas et quintuplé dans Fautre.

Les valeurs des doses d'oxygène absorbées, ainsi que la grandeur des variations avec la température, n'ont donc rien d'absolu; elles dépendent d'un facteur particulier, inhérent à la levure, que nous pourrions appeler facteur de vitalité; mais quel que soit ce facteur, le sens des variations s'est toujours montré le même et susceptible d'être représenté par une courbe partant de la ligne des abscisses ou des températures vers 9 ou 10», s'élevant lentement jusqu'à 18®, de là rapidement pour atteindre vers 35 degrés, une hauteur maxima qu'elle conserve jusque vers 60% puis elle tombe brusquement vers la ligne des abscisses.

La levure peut non-seulement utiliser et faire disparaître l'oxygène physiquement dissous dans l'eau, mais encore l'oxygène combiné à l'hémoglobine, qui, comme on le sait, peut être éliminé par une diminution de pression.

Ainsi, quand on délaye de la levure fraîche, lavée ou non, dans du sang artériel rouge ou dans une solution d'hémoglobine saturée d'oxygène, on voit la teinte passer rapidement du rouge au bleu foncé et au noir. Une simple agitation avec de l'air suffit pour restituer au sang sa couleur rutilante; puis les phénomènes de désoxygénation reprennent; la même expérience peut ainsi être renouvelée un grand nombre de fois, surtout avec de la levure fraîche et lavée.

Bien que, dans ce cas, la levure se trouve en présence d'un milieu infiniment plus riche en oxygène que Teau aérée (contenant 200 à 230 cent. c. d'oxygène par litre au lieu de 6 à

7 cent, c), la rapidité d'absorption n'est pas augmentée, si les conditions do température sont les mêmes.

I gramme de levure absorbe autant d'oxygène en une heure, à la même température, qu'il soit délayé dans de Teau contenant 5 à 7 ç^nt. c. d*oxygène par litre, ou dans du sang artériel renfermant 200 cent. c. d'oxygène.

Dans Texpérience du sang, on pourrait craindre une influence directe de la levure ou de ses matériaux solubles sur la matière colorante du sang ; cette influence se produit en effet, surtout pour les solutions d'hémoglobine; elle se révèle par la transformation de cette matière colorante primordiale en hématine ; mais elle n'apparaît qu'au bout de quelques heures. La manière d'être de la levure, par rapport au sang, peut s'expli- ^er de la manière suivante : Les cellules de saccharomyces, délayées dans le liquide, respirent aux dépens de l'oxygène dissous physiquement dans le plasma ou le sérum au sein desquels nagent les globules l'ouges du sang. A mesure que le liquide plasmatique s'appauvrit en oxygène, une portion do ce corps, combiné faiblement à l'hémoglobine, se sépare pour entrer en dissolution physique, par une dissociation comparable à celle que présente le bicarbonate de potasse dans le vide; le phénomène se poursuit ainsi jusqu'à complète disparition de l'oxygène dissous dans le sérum et de celui qui est fixé à l'hémoglobine. Si cette explication est exacte, l'expérience doit réussir en séparant le sang de la levure délayée dans de l'eau ou du sérum, par une membrane perméable aux gaz et aux liquides, mais susceptible d'empêcher tout contact direct entre les cellules de levure et les globules rouges. C'est «n effet ce qui a lieu. J'ai pu ainsi, en disposant un appareil convenable, simuler artificiellement ce qui se produit dans les organes et les tissus des animaux, lorsque le sang artériel, rouge et oxygéné, traverse le réseau capillaire, et en sort pour arriver dans les veines sous forme de sang noir et désoxygéné «n partie.

A cet effet, il suffit de faire circuler lentement du sang rouge, & travers un système assez long de tubes creux, dont les parois

sont formées de baudruche mince, et qui est immergé dans une bouillie de levure délayée dans du sérum frais, sans globules, maintenue à 35».

On voit le sang rouge sortir noir ou veineux à l'autre extrémité. Une contre-épreuve faite dans le même temps, avec un système de tubes en tout semblable, mais immergé dans du sérum sans levure, prouve que la levure est indispensable pour amener ainsi rapidement la désoxydation du sang. Cette expérience, sauf la perfection employée par la nature pour multiplier les contacts et les surfaces, est l'image fidèle de ce qui se passe dans l'organisme animal. Dans ce dernier cas, les éléments cellulaires et histologiques des tissus jouent le rôle de la levure; ils absorbent l'oxygène dissous dans les liquides plasmatiques qui les baignent et tendent constamment à ramener à zéro leur degré oxymétrique. L'oxygène fixé faiblement à l'hémoglobine rétablit l'équilibre par une suite de diffusions gazeuses des globules rouges au plasma sanguin, et du plasma sanguin au plasma des organes. Ces diffusions continuelles sont une conséquence inévitable des ruptures d'équilibre produites par la respiration des cellules organisées ou des cellules de levure, dans l'expérience décrite.

Tous ces faits prouvent donc nettement que, mise en présence de l'oxygène dissous, la levure respire. La mesure du pouvoir respiratoire dans les meilleures conditions nous montré cette respiration aussi active et même plus que celle des poissons. N'est-ce là qu'un fait accessoire, curieux, dont il ne faut tenir compte que passagèrement dans l'étude des phénomènes biologiques de la levure? A priori, il est peu probable qu'une fonction aussi nette, aussi accentuée, n'ait pas une importance sérieuse. D'un autre côté, si nous jetons nos regards sur ce qui se passe dans les autres êtres vivants, du haut en bas de l'échelle animale et de l'échelle végétale, nous voyons la respiration, c'est-à-dire les combustions aux dépens de l'oxygène, jouer un rôle prépondérant. Sans insister sur le règne animal, rappelons que l'on sait depuis longtemps que les plantes, pendant l'obscurité, absorbent de l'oxygène et dégagent de l'acide carbo-

ilO FONCTIONS DE LA LEVURE

nique ; on soupçonnait même avec de justes raisons que cette fonction respiratoire, inverse de celle que présentent les parties vertes exposées au soleil, était indépendante de la respiration diurne, qu'elle appartenait à un autre ordre de cellules dépourvues de chlorophylle. En opérant avec des plantes aquatiques immergées, on peut mettre le fait en évidence de la manière la plus nette et la plus élégante. Soient des tiges d'Élodéa fraîches, immergées dans l'eau aérée dont on connaît le titre oxymétrique initial. Le flacon parfaitement rempli est placé dans l'obscurité. Au bout d'une ou deux heures, on dose l'oxygène; on trouve une diminution qui, comme pour la levure, à températures égales, est proportionnelle à la quantité de plante et à la durée de l'expérience, et dont la grandmir absolue varie avec la température. Si maintenant nous chauffons momentanément l'eau et la plante jusqu'à bO^ environ, nous détruirons à jamais l'activité de ses cellules à chlorophylle, c'est-à-dire le pouvoir que possède le végétal de décomposer l'acide carbonique, par ses parties vertes; mais sans altérer son activité respiratoii*e ou de combustion. Nous avons vu, en effet, par la levure, que cette fonction n'est définitivement modifiée que vers 60<*. La plante est morte comme partie verte, mais elle est encore susceptible de remplir certaines fonctions biologiques. Le flacon d'eau aéré pourra être exposé aux rayons solaires; loin de constater une augmentation dans la dose d'oxygène dissous, c'est l'inverse qui se voit.

C'est surtout dans les parties végétales qui doivent subir une évolution rapide et un développement cellulaire marqué que l'absorption d'oxygène et les combustions internes se révèlent très-actives .

Tout le monde sait que dans la germination des graines, de l'orge, par exemple, dans la fabrication de la bière, la combustion interne développe des quantités notables de calorique.

La floraison est aussi accompagnée d'une respiration oxydante très-marquée.

Revenons à la levure. M. Pasteur a constaté (BuUet. soc* chimiq., p. 80, 1861) que la levure de bière, semée dans un

FONCTIONS DE LA LEVURE ill

liquide albumineux, tel que Teau de levure de bière, se multiplie encore lorsqu'il n'y a pas trace de sucre dans la liqueur, pourvu toutefois que l'oxygène de l'air soit présent en grande quantité; à l'abri de l'air et dans ces conditions, la levure ne bourgeonne pas du tout. Les mêmes expériences peuvent être répétées avec un liquide albumineux mêlé à une dissolution de sucre non fermentescible, comme le sucre de lait cristallisé; les résultats sont du môme ordre.

La levure formée ainsi, en l'absence du sucre, n'a pas changé de nature; elle fait fermenter le sucre si on la fait agir sur ce corps à l'abri de l'air. Il faut remarquer toutefois que le développement de la levure est très-pénible lorsqu'elle n'a pas pour aliment une matière fermentescible.

D'un autre côté, le même savant a observé qu'au contact de l'air et sur une grande surface, les fermentations alcooliques sont plus rapides qu'à l'abri de l'oxygène, et que le bourgeonnement est plus actif, puisque, malgré la plus grande rapidité de la fermentation, le rapport entre la levure nouvellement

là 1 formée et le sucre décomDOsé passe de -qq a jq

M. Mayer (Landw. Versuchs., t, XVI, p. 290) a institué des expériences desquelles il sembla résulter que l'oxygène n'a aucune influence, ni sur la rapidité de la fermentation ni sur la quantité de levure de nouvelle formation.

. Cependant son procédé d'aérage des liquides en fermentation, qui consiste à faire passer de l'air calciné dans le flacon, trois ifois par jour, me paraît insuffisant, étant connues la lenteur avec laquelle l'eau absorbe l'oxygène et la rapidité avec laquelle la levure consomme cet oxygène; nous ne pouvons donc tirer des expériences de l'auteur, les conclusions défavorables à la théorie de Pasteur, qu'il a voulu y voir.

Il ressort de tous ces faits : 1* que la levure, comme les plantes ordinaires, bourgeonne et se multiplie même en Tabsience du sucre fermentescible, lorsqu'on lui fournit de l'oxygène libre; que cependant cette multiplication est fevorisée par la présence du sucre qui serait un aliment phis approprié que les

composés hydrocarbonés non f ennentescibles ; enfin que la levure peut se multiplier et bourgeonner en Tabsence de Toxy* gène libre, mais dans ce cas une substance fermentescible est indispensable.

On arrive ainsi forcément à la conclusion que M. Pasteur a tiré de cet ensemble de faits : à savoir que la matière sucrée peut suppléer Toxygène libre par rapport à la levure et provoquer le bourgeonnement. M. Pasteur est allé plus loin ; il admet que le caractère ferment d*une cellule est dû au pouvoir qu'elle possède de respirer aux dépens du sucre, à Tabri de Tair, et que la décomposition en alcool et acide carbonique est la conséquence d'une rupture d'équilibre, due à cette soustraction partielle d'oxygène. Il est aussi permis d'interpréter les faits de la manière suivante :

1** Le concours de l'oxygène et des combustions qui en sont une conséquence, est nécessaire au développement et à la multiplication de la vie cellulaire. Ce fait est surabondamment établi pour tous les êtres et les organes du règne végétal.

2» La levure possède la faculté de décomposer le sucre qui pénètre par endosmose dans l'intérieur de la cellule, en alcool, acide carbonique, glycérine, acide succinique et oxygène. En effet, nous avons vu plus haut (page 23) que M. Monoyer avait proposé une équation très-simple pour représenter les nombres de M. Pasteur relatifs à la formation de l'acide succinique, et de la glycérine. Dans cette équation que nous reproduisons :

4 (C„ H„ Ou + HO) ou 4 (0« H., O^,) + 6H0 « 0, H, 0, + 6 CeHsOe+30,0, + 0,

nous voyons apparaître au second membre un excès d'oxygène et, ajoute M. Monoyer, on peut supposer que cet oxygène en excès sert à la respiration de la levure. Dès lors l'idée que la fermentation est un phénomène primaire , dû à une activité spéciale de la levure et d'autres cellules (Lechartier et Bellamy), que, comme conséquence de cette fermentation, de l'oxygène devient disponible et peut servir à la respiration et par consé-

FONCTIONS DE LA LEVORË il3

quent au bourgeonnement de la levure, cette idée, dis-je, n'est pas dénuée de fondement.

Dans cette manière d'interpréter les faits, la levure ne deviendrait pas ferment parce qu'elle respire une partie de l'oxygène du sucre, mais elle pourrait respirer une partie de Fozygène du sucre, et par suite se multiplier, précisément parce qu'elle produit de l'oxygène disponible en décomposant le sucre.

En envisageant la question à un point de vue plus général, on peut encore dire que la combustion respiratoire est pour l'être vivant une source de force vive nécessaire à son développement. Or dans la décomposition du sucre il y aurait, d'après les calculs de M. Berthelot, dégagement de calorique ; la quantité de chaleur mise en liberté dans ce phénomène serait environ 1/15 du calorique dégagé par la combustion complète du sucre décomposé (Oompt. rend., t. LIX, p. 901). Dans cette évaluation on n'a pas tenu compte de la chaleur de dissolution du sucre qui disparaît, ni de celle de dissolution de Talcool formé, quantités positives qui tendraient à élever le calorique de fermentation.il n'est donc même pas nécessaire d'avoir recours à rhypothèse d'une combustion aux dépens de l'oxygène du sucre, pour expliquer comment le phénomène de fermentation peut suppléer la combustion et devenir une source de la force vive indispensable au développement du végétal.

Quoi qu'il en soit, il y a une corrélation évidente, comme le fait observer M. Pasteur, entre la fermentation et le développement, la nutrition et le bourgeonnement de la levure. Dans les fermentations sans oxygène, le rapport entre la levure nouvelle et le sucre décomposé sera forcément plus grand que dans les fermentations avec oxygène, puisque dans le premier cas le bourgeonnement n'a lieu que sous l'influçnce de l'oxygène fourni par le sucre et dans le second sous Tinfluence de celui fourni par le milieu et le sucre.

Nous devons examiner ce qui se passe lorsque la levure est abandonnée à elle-même, à jeun et à l'état humide, sans intervention ni de matière sucrée, ni d'oxygène, avant d'aborder Tétude des modifications chimiques éprouvées par la levure,

SCHUTZENBEROEB, 8

pendant qu'elle se trouve placée dans les conditions convenables à sa nutrition et à son développement; ces conditions, comme nous l'avons vu , reviennent toujours à celles d'une fermentation alcoolique , le sucre étant l'un des aliments in* dispensables du saccharomyces et celui-ci ne pouvant être en sa présence, les autres conditions de nutrition étant remplies, sans le faire fermenter. Conserve-t-elle, dans ce cas^ son inté* grité initiale, sans aucun changement dans la composition chimique de ses principes immédiats ? En d'autres termes, sa vitalité reste-t-ellé à l'état latent pour se manifester à nouveau dès que Ton fournira du sucre, de l'oxygène? A priori , la chose paraît peu probable, eu égard à ce qui se passe dans les tissus des végétaux. De fait l'expérience a prouvé que dans ces conditions la levure éprouve des modifications profondes, en ce qui touche la composition de ses principes organiques.

Cette question a été étudiée par M. Pasteur d'abord, puis successivement par M. Béchamp et par l'auteur de ce livre.

M. Pasteur ayant mis à fermenter 5 grammes de sucre avec 10 gr. de levure en pâte (2 gr. 155 matière sèche), quantité bien supérieure à celle qui est nécessaire pour la décomposition complète du sucre, fut surpris de voir que cette fermentation ne s'achevait pas franchement, qu'elle avait une tendance à se prolonger par un dégagement de gaz faible, alors que la liqueur de Fehling ne révélait plus la moindre trace de sucre. En disposant dans des ballons renversés sur le mercure les fermentations suivantes :

L 6acre candi 1,31^

Levure de yin (dépôt des tonneaux soutirés) 6,950

Eau pure 9,336

IL Sucre candi 1 ,4425

Levure de bière (2 gr. 150 sec) 10,0

Eau pure 9,210

il obtient en deux jours, alors que le dégagement gazeux est encore sensible :

No I. 360 cent, c Ià0««et760

N-IL 387, 5 cent, c P^ * ^^^^

FONCTIONS DE LA LEVURE il5

de pression de gaz carbonique pur, entièrement absorbable par la potasse. Les quantités théoriques, même abstraction faite de Tacide succinique et de la glycérine, c'est-à-dire celles qui répondent à Tancienne équation de Gay-Lussac, celles qui donnent pour Tacide carbonique les nombres les plus forts, seraient :

No II 375,5

En exagérant encore les doses de levure on arrive à des irésultats plus concluants.

Ainsi gr. 424 de sucre candi pur, mis en fermentation avec un poids de levure humide correspondant à 10 gr. de matière sèche, ont fourni, au bout de deux jours, 300 cent. c. d'acide carbonique; le sucre seul ne pouvait en fournir que 110 c. c.

Le liquide distillé avec soin fournit un peu plus de 0. gr. 6 d*alcool absolu. Le poids de Talcool obtenu est supérieur au poids total du sucre employé, et proportionnel au volume d*acide carbonique formé.

Cette expérience prouve déjà qu'en mêlant à de la levure un poids de sucre relativement très-faible, après que ce dernier a été décomposé, l'activité de la levure continue, s'exerçant sur ses propres tissus, ses matières hydrocarbonées, avec une énergie et une rapidité extraordinaires, qui vont en se ralentissant de plus en plus.

Si Ton met un à la fermentation, au moment où il y a un volume d'acide carbonique formé, égal ou très-peu supérieur à celui qui correspond au poids du sucre employé, on ne trouve plus de sucre dans la liqueur. Cette observation est trèsimportante, parce qu'elle tend à prouver que l'action qu'exerce la levure sur ses propres éléments ne commence que lorsqu'elle est privée de sucre.

Il n'est pas nécessaire de se placer dans les conditions des expériences précédentes (fermentation avec excès de levure), pour observer la fermentation aux dépens des éléments mêmes de la levure ; il suffit comme l'a également montré Pasteur,

de délayer de la levure de bière fraîche dans de Teau à 25*» ; on voit bientôt se dégager de nombreuses bulles de gaz acide carbonique pur, et il est facile, en distillant, de reconnaître la production d'alcool. Le gaz hydrogène et les signes d'une putréfaction n'apparaissent que longtemps après, lorsque le microscope révèle la présence de levure lactique et d'infusoires.

M. Béchamp, qui a repris cette question après M. Pasteur, a eu soin de se mettre complètement à Tabri de la formation d'infusoires en employant de Peau créosotée ; il a également constaté la production d'alcool et d'acide carbonique comme conséquence de l'activité vitale de la levure à jeun (privée de sucre et d'oxygène). Mais ce n'est pas tout, ce phénomène curieux est lié à d'autres réactions chimiques non moins inté^ ressantes.

Tout le monde sait qu'en conservant de la levure en pâte humide dans un endroit chaud (25 à 30 degrés), elle subit un ramollissement considérable et change complètement d'aspect.

Cetto modification n'est pas due à une putréfaction commençante. Rien ne permet de tirer cette conclusion ; comme produits volatils il ne s'est formé que de l'acide carbonique et de l'alcool. Le microscope ne révèle aucun organisme autre que le saccharomyces, surtout si, comme Tindique M. Béchamp, on a fait usage d'eau créosotée. Si maintenant nous traitons cette levure ramollie par de Teau tiède nous pourrons en extraire une quantité de principes solubles et diffusibles bien plus considérable qu'en employant la levure fraîche.

Ainsi 100 grammes de levure fraîche laissant, après dessiccation à 100% un résidu fixe de 30 grammes, ne donnent plus, après lavage^ avant le ramollissement, qu'un résidu sec de 23 grammes. La perte au lavage est de 8 p. 100.

La même levure, ramollie spontanément pendant 2 jours et lavée, laisse un résidu pesant sec 14 grammes ; la perte au lavage est donc de 16 grammes.

La levure en se ramollissant a donc transformé en principes solubles 8 gr. pour 100 de levure humide, ou 26 gr. 66 pour 100 de levure sèche, de principes primitivement insolubles.

Pendant cette réaction interne de la levure, conservée humide et à jeun, M. Béchamp a constaté la production d*azote pur.

L'eau de lavage renferme de l'acide acétique, mie proportion notable de ferment invcrsif soluble (Zymase, dont nous parlerons plus loin : voir le chapitre des ferments solublcs), un principe albuminoïde, soluble, coagulable par la chaleur et très-voisin de l'albumine dont il diffère par le pouvoir rotatoire ; une matière gommeuse, que l'acide nitrique transforme en acide mucique, très-rapprochée de l'arabine, dont elle diffère cependant par le pouvoir rotatoire ; on trouve, en outre, de la tyrosine et de la leucine , et une matière sirupeuse incristallisable, des phosphates alcalins et alcalino-terreux en proportions notables.

En reprenant la question, l'auteur a confirmé les résultats de M. Béchamp en y ajoutant quelques faits nouveaux. L'extrait de levure ramollie contient, outre les principes cités plus haut, des composés azotés du groupe de la sarcine et qui jusqu'à présent n'avaient pas encore été signalés dans l'économie végétale.

Voici le procédé analytique que j'ai suivi. La levure digérée à jeim est bouillie avec beaucoup d'eau pour coaguler l'albumine : on filtre. Le liquide à réaction légèrement acide est concentré au bain-marie à consistance sirupeuse ; il se prend par le refroidissement en un magma cristallisé formé de petits cristaux empâtés dans un sirop brunâtre. Le tout introduit dans un ballon est bouilli quelque temps avec un grand excès d'alcool fort (92 p. 100) ; il se sépare une masse poisseuse foncée, qui colle aux parois du vase. La solution alcoolique, convenablement concentrée, fournit, par le refroidissement, un abondant dépôt cristallin presque blanc après filtration, lavage à l'alcool froid et expression. Cette cristallisation, formée de feuillets très-minces ou de boules hyalines, ainsi que celle que Ton obtient en concentrant les eaux mères alcooliques, est presque exclusivement formée de pseudù^leU'^ cine sulfurée avec un peu de tyrosine. Les eaux mères séparées de la seconde cristallisation sont distillées au bain-marie

«8 TONCTIONS DE LA LEVtlRË

pour chasser Talcool. Le résidu est étendu d'eau et additionné d'eau de baryte pour précipiter les phosphates. L'excès de baryte est enlevé dans le liquide filtré par un courant d'acide carbonique. Le liquide filtré est ensuite bouilli avec un excès d'acétate de cuivre ; il se forme un précipité floconneux Srunâtre qui renferme, combinées à l'oxyde de cuivre, de la carnine, de la sarcine, de la xantMne et de la guanine. Le liquide filtré de dessus ce précipité relativement peu abondant, étant débarrassé du cuivre par l'hydrogène sulfuré, fournit, après concentration, une masse cristalline d'où l'alcool froid extrait une matière azotée sirupeuse, de saveur sucrée, en laissant un mélange cristallisé de leucine et de butalanine.

Le précipité cuivrique , fourni à l'ébullition par l'acétate de cuivre, est bien lavé à l'eau chaude, puis traité à chaud par l'acide chlorhydrique étendu. Il se dissout presque entièrement à l'exception de flocons noirs de sulfure de cuivre. La solution filtrée à chaud, dépose par le refroidissement une grande partie de la combinaison cuivrique qui était entrée en dissolution.

Ce dépôt, lavé et décomposé par l'hydrogène sulfuré, fournit de la carnine, que Ton purifie par des cristallisations dans l'eau, en décolorant au besoin par un peu de noir animal. L'eau mère chlorhydrique qui a déposé la combinaison cuivrique de carnine, étant privée de cuivre par l'hydrogène sulfuré et concentrée, fournit d'abord des cristaux de chlorhydrate de xanthine ; puis, par concentration du liquide décanté à froid, des cristaux de chlorhydrate de guanine, d'où l'on extrait la guanine, en précipitant par un excès d'ammoniaque qui dissout la xantine et laisse la guanine.

La sarcine s'obtient en précipitant par l'ammoniaque et le nitrate d'argent la solution nitrique du premier précipité cuivrique-, en lavant le précipité gélatineux et blanc sale qui se forme, avec de l'eau ammoniacale, puis en le faisant cristalliser dans l'acide nitrique bouillant à 12 degrés Baume; on obtient ainsi, immédiatement, la combinaison nitroargentique de sarcine. Celle-ci est décomposée par l'hydrogène sulfuré; le liquide

filtré et concentré est additionné d'ammoniaque qui laisse précipiter la sarcine en fines aiguilles par la concentration.

Le précipité poisseux formé au début par l'addition d'alcool à l'extrait concentré de levure digérée, est en grande partie formé de phosphates terreux, de tyrosine et de matière gommeuse.

La leucine, extraite de la levure après digestion, offre une particularité signalée par Hesse. Elle renferme une proportion de soufre qui varie dans certaines limites et peut atteindre 4 pour 100. Mes analyses faites par des produits très-purs, cristallisés plusieurs fois dans l'alcool et offrant l'apparence de beaux feuillets nacrés blancs, ont fourni 2,93 à 2,14 pour 100 de soufre. Ce soufre ne peut être éliminé par une ébullition prolongée à 100**, avec un mélange de potasse et d'hydrate de plomh. L'hydrogène de ces leucines a toujours été trouvé un peu faible (9,34 à 9,6 au lieu de 9,9 pour 100).

Il semblerait que le soufre fait partie intégrante de la mole* cule et ne* se trouve pas à l'état de mélange d'un corps sulfuré avec de la leucine. Tout au moins, des purifications répétées et très-soignées ne parviennent pas à dédoubler ce mélange.

Voyons maintenant quelle peut être la signification de tous ces résultats.

Tous les composés azotés signalés comme produits de l'altération spontanée de la levure, ont été obtenus directement par le dédoublement de l'albumine et des matières albuminoïdes, {Voir le chapitre concernant ces corps.) Leur origine n'est donc pas douteuse; ils se sont formés par le dédoublement de •certaines matières protéiques insolubles de la levure, et cela par un phénomène chimique analogue à celui qui se passe dans les tissus animaux ; car il est impossible de méconnaître la grande analogie de composition qui existe entre l'extrait de levure digérée et les extraits retirés dos tissus animaux. Oe phénomène chimique est encore comparable à ceux que Ton observe, en faisant réagir, dans certaines conditions, l'acide sul- "iurique étendu et chaud ou les alcalis (potasse, baryte) sur les substances protéiques; on obtient, en effet, ainsi des produits similaires.

m FONCTIONS DE LA LEVURE

L'albumine, obtenue en si fortes proportions dans Textrait de levure digérée, doit être un des termes du dédoublement ; il est probable que la levure n'a pas d'action sur ce corps, un des plus résistants aux agents chimiques, parmi les substances protéiques.

Cette manière de voir est corroborée par l'intéressante observation de M. Gautier qui a prouvé que la fibrine se dédouble sous l'influence de l'eau salée, en albumine et en un autre principe albuminoïde. La zymase ou ferment inversif, dont la proportion est très-^grande dans l'extrait de levure altérée, re* présente également un des dérivés de la décomposition des matières protéiques insolubles.

J'ai dit plus haut que, par Tanalyse immédiate, on arrivait à isoler un principe azoté, incristallisable, de saveur sucrée. Ce corps, par ses caractères, répond aux propriétés de Thémlprotéidine ou de Thémialbumine, formées dans l'action de l'acide sulfurique étendu et bouillant sur l'albumine.

Quant à la tyrosine, la leucine, la butalanine, les bases sarciniques, cela va de soi, ce sont des dérivés immédiats des matières albuminoïdes.

Pour ce qui est dasucre fournissant l'alcool et l'acide carbo* nique de la fermentation spontanée de la levure, et de la ma» tière gommeuse, leur source n'est pas aussi certaine.

On admet généralement, d'après Payen et Schlossberger» que la levure lavée est composée de cellulose et de matières protéiques insolubles.

Le sucre et la gomme, qui apparaissent en proportions no* tables dans l'extrait de levure digérée et lavée, doivent- ils être considérés comme des termes du dédoublement physiologique des matières albuminoïdes, ou bien proviennent-ils d'une transformation de la cellulose ?

Cette question ne pourra être décidée que par une série d'expériences quantitatives. Les résultats suivants ne donnent qu'une solution approchée, mais ils prouvent au moins, que la majeure partie, sinon la totalité, des principes solides

contenus dans Textrait de levure lavée à Teau froide et digérée, doit dériver des matières protéiques.

100 gr. de levure fraîche contiennent 30 gr. de matière solide. Celle-ci renferme 9,28 pour 100 d'azote. D'où il résulte que fOO gr. de levure fraîche contiennent 2«' 78 d'azote.

100 gr. de levure fraîche lavée à l'eau bouillante jusqu'à épuisement, contiennent 20 gr. de matière solide. Celle-ci renferme 10,17 pour 100 d'azote. D'où il résulte que 100 gr. de levure lavée à l'eau bouillante contiennent 2«'" 03 d'azote.

100 gr. de levure digérée pendant 15 heures à 35 degrés,puis lavée à l'eau bouillante, contiennent 12,5 de matière solide, renfermant 7,55 pour 100 d'azote.

100 gr. de levure digérée puis lavée à l'eau bouillante, contiennent donc Osr 94 d'azote. La perte d'azote due à la digestion et au lavage est de 1,82 — 0,75 = 1,07.

La perte de produits solides due à la digestion et au lavage subséquent est de 17, 1 — 10 = 7, 5.

Or les matières protéiques contiennent en moyenne 15, 5

p. 100 d'azote; 1«',07 d'azote correspondant à 6«',9 de matière

protéique. Par conséquent sur 7»'', 5 de principes devenus so-

lubies par le fait de la digestion, 6«'',9 ou les je dériveraient

des substances albuminoïdes.

D'un autre côté, le dosage direct de l'azote dans l'extrait sec a donné 12,5 p. 100 d'azote. Il est donc évident que la levure a dû céder une partie de ses éléments non azotés ; ce dernier

calcul conduirait à la proportion de ^ matières protéiques et g matière hydrocarbonée, si l'on ne tenait compte des éléments

de Teau qui doivent nécessairement se fixer sur la matière albuminoïde, lors de son dédoublement et de sa transformation en oorps tels que la leucine. En évaluant approximativement cette

3au d'hydratation on trouverait j, de matière albuminoïde et

j j de matière hydrocarbonée. Il est peu probable que la gomme

m FONCTIONS DE LA LEVURE

ait une origine albuminoïde; elle pourra tout au plus dériver de la décomposition d'une substance analogue à la tunicine ou à la chitine.

Les principes que la levure fraîche cède à l'eau, en proportion beaucoup moindre, sont de même nature que ceux que nous avons trouvés précédemment; il ne peut en être autrement. Les conditions dans lesquelles nous nous sommes placés, M. Béchamp et moi, ne devaient qu'exagérer les effets d'une cause continue. Dès que la levure ne trouve plus de sucre elle agit sur ses propres éléments, et il est difficile de trouver de la levure qui n'ait pas été placée dans cette situation pendant un temps plus ou moins long. Il est probable, que toutes les levures donnent déjà des réactions de cet ordre dans les cuves à fermentation, lorsque le sucre vient à manquer. M. Béchamp dit avoir trouvé de la tyrosine et de la leucine dans l'extrait aqueux de toutes les fermentations, qu'il a examinées ad hoc. Avant de tirer de là des conclusions trop positives, il faudrait savoir si les fermentations ont été étudiées aussitôt après la décomposition totale du sucre.

M. Pasteur nous a montré que la fermentation spontanée n'apparaît qu'à ce moment ; il serait intéressant de s'assurer si la formation de substances excrémentitielles azotées, telles que la leucine ou la tyrosine, a lieu ou non pendant la fermenta^ tion ; on verrait ainsi si ce phénomène est lié à la fermentation spontanée, ou s'il en est indépendant.

M. Béchamp, en tenant compte delà fermentation spontanée de la levure et des phénomènes concomitants (production d'acide acétique, tyrosine, etc.), a donné ime théorie physiologique de la fermentation qui peut se résumer ainsi.

La levure, conmie tout organisme vivant, offre deux séries de phénomènes ; les uns de nutrition et d'assimilation qui sont subordonnés à la présence de ses principes nutritifs (sucre, composés azotés, sels minéraux). Ces divers principes, pénétrant par endosmose dans la cellule, y subissent des transformations convenables et sont convertis en tissus de récente formation, dans les nouvelles cellules qui bourgeonnent A

<5Ôté de ces phénomènes de nutrition et parallèlement à eux, s^accomplissent d'autres réactions inverses ou de désassimilation, par lesquelles les tissus sont changés en produits excrémentitiels, impropres à la vie de la cellule et qui s'éliminent. La production de l'acide carbonique et de l'alcool serait la conséquence de ce travail, et appartiendrait aux réactions désassimilatrices. Dans cette théorie, M. Béchamp développe les idées de M. Dumas sur le rôle de la levure et des ferments. Il est certain que la production d'acide carbonique et d'alcool, sans sucre, aux dépens des éléments constitutifs de la levure elle-même, qu'on veuille admettre ou non que cette production est la conséquence d'un bourgeonnement dans lequel les nouvelles cellules se nourriraient aux dépens des anciennes, il est certain, dis-je, que cette fermentation spéciale prête un certain appui à l'opinion de Béchamp.

Au fond, cette théorie n'avance pas beaucoup la question relative à l'essence même du phénomène. Que le sucre soit décomposé avec ou sans assimilation préalable, peu importe ; nous n'en savons pas davantage pourquoi il est décomposé, et presque personne ne met plus en doute maintenant que la décomposition de sucre ne soit un phénomène biologique. Il nous reste à examiner quelques points spéciaux concernant la fermentation alcoolique.

On a cru longtemps que la fermentation alcoolique pouvait s'accomplir dans deux circonstances distinctes, suivant que la levure est ajoutée à de Teau sucrée pure ou à de l'eau sucrée contenant les principes azotés et salins nécessaires à sa nutrition. Dans le premier cas, pensait-on, le ferment agit sans se reproduire, tandis que dans le second cas, qui est celui de la fabrication de la bière, il agit et se reproduit. Il y a plus, Thénard avait observé que dans la fermentation de 20 parties de levure de bière et 100 parties de sucre il ne reste, après que tout dégagement carbonique a cessé, que 13,7 d'un résidu insoluble, qui peut même se réduire à 10 par un nouveau contact avec du sucre. Ainsi la levûia, en provoquant la fermentation du sucre pur, se détruirait en partie.

M. Pasteur admettant au contraire, comme prouvé par ses expériences, que le bourgeonnement et la multiplication de la levure sont des phénomènes, qui accompagnent d'une manière constante toute fermentation alcoolique, explique la formation de globules nouveaux dans l'eau sucrée pure par une nutrition aux dépens des matières azotées solubles de la levure primitive. Dans ce cas, ce qu'il y a d'aliment azoté soluble dans le ferment employé se fixe à l'état insoluble sur les globules de formation nouvelle. Il est certain que la levure formée dans un milieu convenable, tel que le moût de bière, est gorgée de principes azotés solubles qu'elle peut céder à l'eau et qui sont éminemment propres à la nutrition de nouvelle levure.

Pour enlever tous les doutes sur la réalité de cette explication. Pasteur devait faire disparaître ce que les résultats de Thénard cités plus haut offraient de contradictoire avec son opinion.

Le tableau suivant résume ses observations sur les fermentations de sucre pur avec levure.

«s -Il «

Ml

iilifi

Hî

gr.

mm

gf-

gr.

gr-

gr.

gr.

non déterminé.

non détermioé.

On voit que dans les expériences À B C où le poids de levure en pâte est au-dessus de 15 à 20 p. 100 du poids du sucre, on recueille après fermentation, moins de levure qu'on n'en avait

mis ; or ce sont précisément là les conditions des expériences de Thénard, qui employait et recommandait 20 parties de levure en pâte pour 100 de sucre.

Si au contraire le poids de levure en pâte est égal ou inférieur à 10 p. 100 du sucre, on recueille plus de levure qu'on n'en a employée (exp. D, E, P, G, H, I).

Et, dans tous les cas, en ajoutant le poids des matières extractives, déduction faite de la glycérine et de Tacide succinique, qui sont en dissolution dans la liqueiu» fermentée et qui proviennent de la levure, au poids de levure restée après fermentation, on trouve que la somme dépasse toujours très-sensiblo- ' ment le poids total de levure primitif.

L'augmentation s'élève environ à 1, 2 ou 1, 5 pour 100 du poids du sucre décomposé.

Il semble ressortir de laque dans l'expérience de Thénard la disparition de levure n'était qu'apparente. On en recueille moins parce qu'on en emploie beaucoup et que la partie soluble qui passe dans le liquide est supérieure au poids des nouveaux globules formés.

M. Duclaux (Thèses de la faculté des sciences de Paris, 1865) est arrivé à des résultats du même ordre.

Sur 100«' de sucre fermenté, il a trouvé :

Levure sèohe employée* Levure sèche retrouvée.

Cependant, dans d'autres essais du même auteur, le poids de levure retrouvée dépassait celui de la levure employée, même dans le cas où la proportion primitive dépassait 16 p. 100 de sucre. Cette différence est attribuée par l'auteur à l'emploi d'une levure initiale plus pauvre en principes extractifs et cédant moins de corps solubles à l'eau.

Les résultats de Pasteiu» et Duclaux obtenus dans des fermentations faites sur une petite échelle ont été confirmés par

d'autres expérimentateurs tels que Mayer, Fitz. De l'ensemble des nombres publiés, il semble que Ton peut conclure que» dans certaines limites et avec certaines variations, le poids de levure de nouvelle formation est proportionnel au poids du sucre décomposé et égal à 1, 5 — 3 pour 100 du sucre fermenté.

Nous devons ajouter cependant que les renseignements fournis par la pratique industrielle, par les fabricants de levure pressée, ne sont nullement d'accord avec ces conclusions.

D'après Mârcker et Schulze on pourrait obtenir 28,6 parties de levure sèche pour 100 d'alcool ou ce qui revient au môme 14,66 parties de levure sèche pour 100 de sucre décomposé.

Dans la fermentation du moût de raisin la formation de levure semble aussi beaucoup plus grande par rapport au ^ucre fermenté, que ne l'indique le rapport de M. Pasteur.

M. Pasteur, qui s'occupe avec tant de succès de la fabrication sur une grande échelle de la levure pure, dans la fermentation en vase fermé du moût de bière, obtient 1^^,500 de levure exprimée, pouvant contenir 30 p. 100 de matière sèche, soit 450*' de levure sèche par hectolitre de bière; en admettant que cette bière renferme 8 p. 100 d'alcool, la fermentation aurait porté sur 15^,5 de sucre; il y aurait donc 28%9 de levure nouvelle pour 100 de sucre décomposé; les nombres ne s'éloignent pas autant que les premiers des résultats obtenus en petit; il est vrai que dans ce calcul, nous avons pris, pour la teneur en alcool, un poids très-élevé et qui doit probablement être abaissé.

La contradiction apparente entre les résultats de la pratique industrielle et des expériences de laboratoire pourrait s'expliquer, en admettant que le développement et la multiplication des cellules de levure ne sont pas aussi dépendants de la quantité de sucre décomposé, que les expériences de laboratoire semblent l'indiquer ; qu'elles peuvent varier dans des limites très-étendues, suivant la composition du milieu où s'opère la fermentation.

Cette explication semble corroborée par les essais suivants de Mayer (Landwi. Versuchsz, t. XVI, p. 304).

L*auteur met en fermentation deux portions de moût do raisin bouilli de 190^. Dans Tune il ajoute des traœs imperceptibles de lie devin (Saccharomyces ellips.), tandis qu'il ensemence Tautre avec un peu de levure de biëre. Lorsque le sucre^ a disparu, ce qui exige plusieurs semaines, il trouve :

Alcool formé. Saore oorresp. Levure décomposé. formée.

4) Sacch. ellip. 13,li«» 25,6»' 2,38"

2) Sacch. cerev, 15,2 29,7 2,04

Donc pour 100 de sucre décomposé il s'est formé :

N» 1 ^,2 de levure

nombres beaucoup plus élevés que les résultats obtenus dana les fermentations faites dans d'autres conditions de milieu.

D'un autre côté, M. Pasteur a reconnu que dans les fermentations, en présence de matières azotées et minérales nutritives, il se forme à peu près 1 p. 100 du poids du sucre en levure et produits solubles; un peu moins, par conséquent, que lorsqu'on opère avec de la levure toute formée et de l'eau sucrée pure.

Ainsi 9«'',899 de sucre candi pur dissous dans une quantité suffisante d'eau ont été additionnés de 20 cent, cubes d'eau de lavage bouillie et filtrée de levure fraîche (contenant 0,334 de matière albuminoïde et minérale), on complète à 100 cent. c. et on ajoute une trace de levure fraîche, La destruction du sucre est terminée au bout de 11 jours; on recueille 0,152 de levure sèche. Le résidu azoté laissé par l'évaporation du liquide, déduction faite de la glycérine et de l'acide succinique, pèse 0,260.

On a employé 08^,334 de matières nutritives et on retrouve 0«',152 levure + 0«',260 matières azoto minérales solubles; en tout, 0,412. La différence est de Off',78.

Lorsque le sucre pur fermente avoc une quantité limitée de levure, celle-ci s'épuise et finit par devenir impropre à opérer

de nouvelles décompositions du sucre, en l'absence de matéjiaux nutritifs solubles. Il doit, en effet, en être ainsi. La somme des matériaux nutritifs solubles, ou le devenant pendant la fermentation, contenue dans la levure limitée, étant peu à peu utilisée à la construction de nouveaux globules, il doit arriver un moment où la vitalité de la levure sera enrayée faute d'aliments. Ce phénomène, de nutrition de la levure à ses propres dépens, n'exclut pas la présence de matières azotées dans le liquide sucré qui ne fermente plus, car il peut se faire qu'une partie des principes azotés éliminés^ par la levure soit impropre à son alimentation, et ne représente plus que des produits excrémentitiels. La leucine et la tyrosine paraissent appartenir à cet ordre de produits ; en effet, des expériences directes de Mayer ont prouvé qu'elles sont impropres au développement.

Dans une fermentation où l'on avait employé, pour faire fermenter 100 gr. de sucre, 1*%198 de levure lavée (poids de matière sèche, contenant 9«%77 p. 100 d'azote) on a recueilli 1,745 de levure après fermentation ; celle-ci contenait 5,5 p. iOO d'azote; le résidu extractif du liquide fermenté, déduction faite de l'acide succinique et de la glycérine, pesait 0«',600 et renfermait 3,8 p. 100 d'azote. Dans ces conditions la levure était épuisée; c'est-à-dire que les principes solubles azotés contenus dans le liquide étaient devenus impropres au développement de nouvelles cellules et représentaient des produits excrémentitiels. Nous savons que parmi ces produits laissés indéterminés par M. Pasteur, il faut compter la leucine et la tyrosine.

Cette expérience nous montre la cause de la diminution d'azote dans la levure après fermentation. D'une part le poids total de la levure a augmenté par l'adjonction de principes (cellulose) fournis par le sucre et non azotés, d'autre part la levure primitive a cédé au liquide des produits solubles azotés «t devenus impropres à sa nutrition. Ainsi s'explique d'une manière très-naturelle la prétendue disparition ou diminution de l'azote de la levure pendant la fermentation avec sucre pur, phénomène qui avait tant intrigué Thénard et que Doebereiner

avait cru, à tort, pouvoir attribuer à la formation de sels ammoniacaux. Nous avons déjà vu, d'après les expériences très-précises de Pasteur, que l'ammoniaque du liquide tend plutôt à disparaître qu'à augmenter pendant la fermentation.

D'après Dubrunfaut (Comp. rend., juillet 1871) le moût de bière qui, dans les conditions usuelles, reproduit sept fois le poids de la levure employée, est tellement riche en matières reproductrices du ferment qu'il est loin d'être épuisé par ce travail. Une addition de sucre provoque un accroissement proportionnel au supplément de sucre ajouté. Si le sucre n'a pas été employé en excès, la constitution normale du ferment en azote n'a pas changé; dans le cas contraire, le titre en azote se place entre <5elui de la levure féconde et de la levure stérile. Toutes les levures issues de fermentations autres que celles de bière d6 malt sont dans ce cas; elles donnent im titre en azote placé «ntre 0,10 et 0,05.

La levure de bière, malgré la perte de poids que lui font subir les lavages, conserve son titre en azote, tandis que la richesse en sels passe de 0,10 à 0,02. Quelque multipliés que soient les lavages, on ne peut jamais obtenir une eau de lavage tout à fait exempte de matières albuminoïdes et salines; ce qui prouve que la levure continue à vivre, môme dans l'eau pure, et à y exercer ses fonctions vitales sur sa propre substance, comme le font les animaux condamnés à l'inanition.

Les cendres des eaux de lavage sont toujours alcalines; tîelles de la levure lavée sont acides; ce qui conduit à faire admettre dans la levure la présence du phosphate ammoniacomagnésien, qui, vu son insolubilité, reste dans le ferment lavé. M. Dubrunfaut a, comme M. Pasteur, reconnu la dispa- Tition constante d'une certaine proportion d'ammoniaque du milieu, comme fait parallèle à la reproduction du ferment ; mais en même temps les cendres devenaient plus acides. L'addition de sels ammoniacaux à des fermentations faites dans de mauvaises conditions, a eu pour résultat de faciliter la fermentation et la conservation du titre en azote, 0,1 de la levure *.

1. Ces dernières expériences aurulent mieux trouvé leur place dans le chapitre

SCHUTZBNBERQEBt 9

M. Dubrunfaut a institué une série d'expériences pour leconnaître le rôle que jouent les différents sels minéraux dans la fermentation du sucre, et le développement de la levure. Il se servit, à cet effet, de dissolutions de sucre pur à 10 0/0, et les additionna de divers sels minéraux et de levure en pâte, tous pris au poids de 0,05 du poids du sucre. Le ferment employé ne représentait donc en matière sèche que 0,01 du poids du sucre. On a essayé ; 1® le nitrate de potasse; 2° le sulfate d'ammoniaque ; 3« le sulfate de potasse ; 4" le phosphate de chaux; 5" le sulfate de magnésie; 6° le sulfate de chaux; 7® le sulfate de soude; S"" un moût sans sels minéraux, comme témoin.

FraotioDs d« taore

décomposé en même

tempg.

Salfate de soude 0,52

c de chaux 0.62

c de magnésie 0,75

Phosphate de chaux 0,80

Sulfate de potasse 0,88

Sulfate d'ammoniaque , 0,94

Nitrate de potasse. 1,10

OU transformation complète et parfaite sans production d'acide.

Tous ces sels ont donné des résultats supérieurs à ceux du témoin qui n*a transformé que 0,50 de sucre en alcool.

L'acide nitrique, dans cette expérience, a complètement disparu. Il résulte donc des observations de Dubrunfaut que la levure ne fait pas exception au point de vue de la facilité d'assimilation de l'acide nitrique.

concerDant l'inflaence des sels et des matières azotées, sur le développemeDt de ?t levure. Noas ne les annexons ici que comme addition que le lecteur voudra bien reporter plus haut (sels, action nutritive).