Le moment de leur apparition à différentes températures
3. L’aspect microscopique des végétations à ces différentes températures.
Le point capital dans ces études sur les six espèces
mentionnées précédemment, est l’asppxt microscopique de le)irs voiles à lempératures égales, et nous obtenons ici de nouveau, à un point de vue dillérenl de celui dont nous sommes partis précédemment, un examen complet de la relation qui existe entre les lacteurs actifs et les formes, examen qui nous montre que nous sommes en présence d’autant de types ou d’espèces différentes par leur nature intérieure.
L’examen du voile a lieu, à moins d’indication contraire, lorsqu’il est assez développé pour pouvoir être déjà vu à l’œil nu.
En considérant les figures représentant ces végétations de voiles (voir pages 187 et les suivantes) on reconnaît aussitôt que le caractère général des végétations de voiles est ordinairement tout différent de celui de la levure déposée. Ainsi la forme du dépôt est pour le Sacch. ceretisiæ 1 ovoïde ou sphérique, mais dans les voiles apparaissent bientôt des cellules allongées, et peu à peu la végétation prend un aspect qui diffère complètement de celui de la levure déposée.
Si nous comparons ensuite les formes de voiles des six espèces, nous trouvons que les voiles développés à des températures élevées ne sont que d’un faible secours dans l’examen, car il n’y a ici que le Saccharomijces ceretisiæ 1 et le Saccharomyces ellipsoidcus II qui se distinguent des autres espèces. 11 en est cependant tout autrement quand on observe les jeunes voiles à l3-/i)° C. Les deux espèces Saccharomyces pastorianus 11 et Saccharomyces pastorianus III, qui toutes deux sont des levures de fermentation haute, et dont les cellules en culture ordinaire ne peuvent, avec certitude, être distinguées l’une de l’autre, apparaissent ici avec des végétations toutes différentes. On trouve une différence tout aussi frappante entre les espèces Saccharomyces ellipsoideus l et 7/., qui autrement se ressemblent.
les ferments alcooliques.
Il résulte de l’observation des limites de température pour la formation des voiles que pour le Saccharomijces ceremsiæ 1 et le Saccharomyces ellipsoideus 1, elle s’arrête à environ 38“ et à 5 ou 6“ C. ; pour les trois espèces du groupe pastorianus, les limites se trouvent entre 31“ et 3“ G.; le Saccharomyces ellipsoideus II a la même limite inférieure que ces dernières, la température maximum se trouve par contre à 38-40” C.
Les limites de temps, comparées à celles indiquées précédemment pour la sporulation, nous montrent que dans les deux cas le développement est beaucoup plus lent à basse température qu’à des températures élevées ; aux températures voisines des maxima et des minima, la formation des voiles est toujours très faible et incomplète.
Aux températures supérieures à 13" C., le voile du Saccharomyces ellipsoideus II a un développement si rapide et si vigoureuse, que par ce seul fait on peut reconnaître les flacons renfermant cette espèce. Ainsi à 22-23” C., cette espèce forme un voile qui recouvre complètement la surface du liquide au bout de 6 à 12 jours, tandis que les cinq autres espèces exigent le triple de temps pour ne former qu’unvoile, qui, la plupart du temps, n’est que moins bien développé. Cette, espèce et Saccharomyces pastorianus III donnent aussi à la température ordinaire d’une chambre, assez rapidement, un voile prononcé, tandis que les autres espèces sont, au bout du même temps, encore bien en retard.
Comme il est dit plus haut, les formations des voiles ont (les températures maxima dilTérentes. Ceci est en connexion avec le fait, que la température .maximum pour le bourgeonnement n’est pas la même pour les différentes espèces. Il a été démontré que le bourgeonnement et la fermentation peuvent axoir lieu à des tem-
pévatures où il n’cxiste phis de formation de voiles. Ainsi Hansen observa encore à 38-40” C. une fermentation et un bourgeonnement vigoureux avec les Saccharomyces cerevisiæ I, Saccharomyces ellipsoideus I, et Saccharomyces ellipsoideus II, à 34“ C. avec les trois espèces du groupe Saccharomyces pastorianus. Il existe donc une relation entre l’influence que la température exerce sur le bourgeonnement et la fermentation d’une part, et d’autre part celle qu’elle a sur la formation des
voiles.
cl. — Les limites des températures pour les espèces de Saccharomyces.
De même que les températures jouent des rôles inégaux dans le développement des spores et des voiles des différentes espèces, de môme aussi les expériences de Hansen (1883) ont prouvé que les spores ainsi que les cellules végétatives avaient, dans les différentes espèces, des forces de résistance inégales contre réchauffement dans l’eau. Les spores sont, sous ce rapport, plus résistantes que les cellules végétatives.
Pour des déterminations de ce genre, l’état des cellules a, comme dans les cas mentionnés précédemment, une très grande influence. Le résultat dépend, en particulier, beaucoup de l’àge des cellules et varie selon qu’on opère sur de vieilles ou sur de jeunes cellules. Ainsi on observa que les cellules du Sacch. ellipsoideus II, prises d’une culture dans du moût de deux jours à 27“ C , étaient détruites au bout de 6 minutes en les soumettant à 56“ C. de chaleur dans de l’eau distillée stérilisée, tandis que des cellules d’une même culture, mais Agée de deux mois et demi, résistaient pendant 5 minutes à une température de 60” C.
Des spores mûres de cette espèce, développées à 17- 18" C. et séchées en partie pendant huit jours à la même
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
temporatui-e, supportèrent un chauffage à 62“ C. prolongé pendant cinq minutes, mais non à 66" C.
Los cellules végétatives du Saccli. cevemsiæ 1, dans de semblables conditions, périssent en cinq minutes, lorsquelles sont soumises à l’influence d’une température de 5i“ G., tandis que les spores ne sont tuées qu.’à 62“ C.
Un groupement intéressant des six espèces de Hansen (page 189 et les suivantes) d’après une température déterminée, se présente également, lorsqu’elles sont cultivées dans du moût, dans des conditions favorables à la formation des voiles (page 163). Quand le développement a lieu à 36-38“ G., les trois espèces pastorianus sont tuées au bout de 11 jours, tandis que le Sacch. ceveviüæ I et les deux espèces ellipsoïdes sont encore en vio. On peut, entre autres, en conclure que la règle établie auparavant, suivant laquelle les levures de fermentation haute peuvent se développer à une température plus élevée que les levures de fermentation basse, est inexacte.
Les recherches entreprises plus tard par M. Kayser, dans quelques-unes des directions mentionnées plus haut, confirment les résultats indiqués. On trouva aussi qu’à l’état sec les espèces supporlent des températures beaucoup plus élevées qu’à l’état humide. Ainsi une espèce de levure de « pale-ale » fut tuée à l’étal liumide après avoir été soumise pendant cinq minutes à l’action d’une température de 60-6!)" G., tandis qu’elle supporta à l’état sec une température de 15-105" G. ; pour une levure de vin (St-Émilion) la proportion fut de 55-60“ G. et de 105-1 10“ G. Pour les spores, la force de résistance augmentait encore de 10-20“ G.
Les cellules végétatives dérivées des spores chaulTées présentèrent une force de résistance un peu plus grande que celle des cellules végétatives normales. Mais ce surcroît de force de résistance ne se transmit pas à la des-
168 LKS MICIIOOHGANISMES DE T..V FERMENTATION.
cendance ; en cultivant dans du moût de bière, il disparut déjà dès la deuxième génération.
e. — CuUure sur un milieu nourricier solide.
Des cultures convenables sur un milieu nourricier solide, ont fourni à Hansen des caractères plus distincts pour la détermination de plusieurs espèces de Saccharomyces. 11 emploie pour cela du moût de bière avec addition d'environ 5 1/2 pour cent de gélatine dans de petits flacons bouchés avec des tampons de coton. Lorsque ces flacons sont infectés avec les six espèces connues (Sacch. cerevisiæ I, Sacch. paslorianiis I-III, Sacch. ellipsoideus
I et II) et placés à 25° G., il se produit dans l’espace de 1 1 à 14 jours, dans les végétations en voie de développement, de telles différences visibles à l’œil nu, qu’on parvient à distinguer quatre classes plus ou moins différentes l’une de l’autre. Le Sacch. elUysoicleus I fait exception ; sa surface de végétation se distingue par une structure particulière, en forme de réseau, de sorte que cette espèce peut être discernée des autres à l’œil nu. Si on emploie dans de semblables cultures de l’eau de levure avec delà gélatine en opérant à 15° G., on verra que le Sacch. pastoiianus
II forme, au bout de 16 jours, des végétations avec des bords assez unis, tandis que les bords du Sacch. pastorianus III, apparaîtront velus. 11 résulte, dans ce cas, de l’examen microscnpique, que les deux espèces peuvent aussi être distinguées morphologiquement. Mais ceci n’est pas du tout toujours le cas pour les cultures sur un milieu nourricier solide ; souvent même on trouve dans ces conditions, des dilTérences moins grandes qu’avec des cultures dans des liquides nourriciers
Pour les espèces de Mycoilerma et le Sacch. membranæfaciens, Hansen a trouvé, comme il est indiqué pages 235 et 207. des caractères très significatifs pour leur état
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
dans du moût gélatinisé où leurs colonies, a 1 opposé de celles des Saccharomyces, s’étendent en forme de bouclier.
Il faut encore mentionner ici l’observation qu’il fit sur quelques espèces (par exemple Sacch. Marxianiis et Sacch. Liuhrigii) qui peuvent former sur un milieu solide un mycélium, à l’opposé d’autres qui n’en sont pas capables.
Pour quelques levures deculture IVI . P. Lindner trouva des différences notables dans leurs végétations sur gélatine.
L’extrême variabilité des caractères distinctifs qui se manifeste dans des cultures sur de la gélatine nutritive a aussi été démontrée, entre autres par M Will.
f. — Action des Saccharomyces et des levures ressemblant aux Saccharomyces sur les sucres et autres constituants du liquide nourricier. Maladies de la bière.
La première preuve convaincante de l’action très variée que peuvent exercer les différentes espèces de Saccharomyces dans le liquide nourricier, nous a été fournie par des essais faits sur des culiiires pures de levures, qui furent plus tard examinées dans la pratique, et qui, après les découvertes de Hansen en 1883, furent préparées au laboratoire de Carlsberg et plus tard dans beaucoup d’autres laboratoires. 11 existe des brasseries qui ont fait en grand, dans les. mêmes conditions, des essais pratiques sur toute une série de races ùe levures, d’où il résulta que l’atténuation, le goût, l’arome, la clarification, la résistance contre les troubles occasionnés par les levures, etc., différaient absolument selon les races.
Les travaux de Hansen sur les levures de maladie (1883), qui ouvrirent des horizons nouveaux, ont encore une fois mis en lumière, à un tout autre point de vue, les différences essentielles qui existent entre les divers
Saccluiromijces clans leur action sur le lic[uide nourricier. Car elles établissent parmi les levures dites sauvages, des groupes qui provoquent des changements préjudiciables dans la bière, et d’autres qui, au contraire, ne causent aucune altération. Parmi les premiers, il en existe de nouveaux qui communiquent à la bière un goût amer et une odeur désagréable fHaccharomgces pastorianus IJ, ordinairement sans la troubler, tandis que d’autres ne manifestent entièrement leur action qu’à la lin de la fermentation secondaire en troublant la bière (Sacch. pastorianus lll et Sacch. ellipsoideusll) qui, après lesoutirage, laissent au bout d'un temps relativement court, un fort dépôt de levure. Ce n’est que lorsque ces espèces — Sacch. paslorianus I, Sacch. pastorianus III et Sacch. ellip.soideus II — sont introduites dans le moût au début de la fermentation, qu’elles peuvent produire la maladie. Une addition de levure de maladie à la bière dans les foudres ou à la bière soutirée, n’a aucune action sensible ; ce n’est que lorsque l’infection de la bière en bouteilles par le Sacch. ellipsoideus II est excessivement forte que son influence pourra se faire sentir. Le résultat principal est (jue le principe de cette contagion se trouve dans le levain. Elle a présenté aux brasseries de très grandes dilTicuttés et leur a fait subir de fortes pertes d’argent. Les observations de Hansen ont été en partie confirmées, en partie complétées parde nouveaux exemples dus à Messieurs Gronlund, Will, Lasché, Kokosinsky, Krieger, Windisch et Lindner.
Dans les brasseries à fermentation haute, les levures sauvages peuvent également susciter des troubles. C’est ainsi que, suivant de Bavay, le « summercloud » des brasseries australiennes (brasseries de fermentation haute), serait occasionné par un Saccharomgces. La bière est troublée par cet organisme et prend un goiit acide et
amer.
LES FEIUIENTS ALCOOLIQUES.
Dans la lie des foudres d’une brasserie, Lafar découvrit un Mijcoderma produisant la formation d’acide acétique.
Tout récemment Pichi a aussi trouvé des levures de maladie dans le vin.
Les moisissures peuvent exercer des actions variées sur les sucres (pages 104, 116, 120) elles recherches très étendues de Hansen ont démontré que dans ce sens-là on pouvait aussi trouver pour divers Saccharomyces et autres champignons qui leur ressemblent, des critériums caractéristiques. Pour terminer, nous mentionnerons ici, à coté des Saccharomyces proprement dits, le mycoderma cerexrisiæ, le Sacch. apiculatus, les formes de Tonda et la Monilia.
Hansen a étudié l’action d’un grand nombre de Saccharomyces sur les ciuatre sortes de sucres: Saccharose, maltose, lactose et dextrose.
Ses six espèces connues de Saccluiromyces f Sacch. cerevisiæ I, Sacch. pastorianus I, Il et III, Sacch- ellipsoideus 1 et IIJ (page 187 et les suivantes) agissent de la manière suivante: elles secrétent toutes de l’invertine, transforment la saccharose en sucre interverti, lequel fermente ensuite; elles font également fermenter la maltose et la dextrose, mais non pas la lactose. Toutes les levures de fermentation basse employées dans l’industrie, ont la même action sur ces quatre sortes de sucre.
Le Sacch. Murxianus (p. 204), le Sacch. Ludtcigii (page 208) et le Sacch. exiguus (p. 205) ne font pas fermenter la maltose et la lactose ; ils intervertissent la saccharose et font fermenter des solutions ucur.idères de sucre interverti et de dextrose.
Le Sacch. membranæfacicns (p. 207) et le Mycoderma eerecisiæ (p. 235) ne possèdent pas de ferment intervertissant et ne font pas fermenter les sucres mentionnés (’).
(1) D'après les rcclierclics de F^asché, il existe parmi les espèces de Mycoderma (lui se trouvent dans la l)ière, plusieurs qui peuvent provoquer une fermentation alcnoliciue.
Le Sacch. apkalalus (p. 228) n’intervertit pas la saccharose; des quatre sucres il ne tait fermenter que les solutions de dextrose. Dans du moût de bière, il ne provoque par conséquent qu’une faible fermentation alcoolique.
Parmi les formes de torula (p. 221) examinées par Hansen, il en existe beaucoup qui ne peuvent pas secréter de l’invcytine et faire fermenter la maltose, et ne produisent dans du moût de bière qu’environ 1 0/0 d’alcool en volume. D’autres espèces intervertissent la saccharose. Dans des solutions nourricières de dextrose, les différentes espèces suscitent des fermentations plus ou moins fortes.
La Monilia candi, da (p. 117) ne possède aucun ferment intervertissant, fait fermenter la saccharose (comme saccharose), la maltose et la dextrose. Dans du moût de bière, elle suscite une (ermentation, mais à la température ordinaire de la chambre, elle n’arrive — en comparaison des Saccharomyces — que très lentement à des doses d’alcool plus élevées.
En résumant tous ces différents rapports entre les Saccharomyces, nous voyons qu’ils se divisent en deux grands groupes ;
I. Ceux qui secrétent de l’invertine et provoquent une fermentation alcoolique. Ce groupe se divise encore en deux, à savoir :
(a) Ceux qui font fermenter vigoureusement non-seulement la saccharose et ta dextrose, mais aussi la maltose (les six premières espèces de Hansen et les espèces de levures employées dans la brasserie).
(b) Ceux qui font fermenter la saccharose et la dextrose, mais non pas la maltose /.Sure/). Marxinnus, Saerh. Luduiriii et Sacch. exiguusj.
IL Ceux qui ne secrétent pas d’invertine et ne provoquent pas de fermentation alcoolique {Sacch. membranæfaciens).
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
Les lemres smis formation d’endospores {non-Saccharomyces) ofîrent, à l’égard du pouvoir intervertissant et de la fermentation, les combinaisons les plus diverses ;
I. La plupart ne font pas fermenter la maltose. Un grand nombre d’entre eux provoquent dans des solutions de dextrose et de sucre interverti des fermentations plus ou moins vigoureuses. Quelques-uns (formes de Torula) intervertissent la saccharose; beaucoup ne possèdent pas de ferment intervertissant (Mycoderma cerevisiæ, formes de Torula, Sacch. apiculatus).
II. Une seule espèce {Monüia candida) fait fermenter la maltose ainsi que la saccharose (directement) et la dextrose, mais ne possède pas de ferment intervertissant.
r.eci nous apprend, comme Hansen le fait ressortir, que les Saccharomyces ne peuvent plus être caractérisés sans réserve comme ferments alcooliques.
En considérant le rôle des champignons sus-mentionnés dans l’industrie, nous reconnaissons immédiatement que ce n’est que parmi le genre Saccharomyces que l’on trouve des espèces qui font fermenter rapidement et fortement la maltose. Les brasseries et distilleries doivent donc chercher leur levure parmi les véritables Saccharomyces. Les non-Saccharomyces, dont le plus grand nombre ne fait pas fermenter la maltose, arriveront difficilement à jouer un rôle important dans ces industries. Ils pourront, par contre, être utilisés dans la préparation des vins de raisin et du cidre, attendu que plusieurs des espèces mentionnées peuvent exercer dans des solutions de dextrose et de sucre interverti une activité fermentative aussi énergique que celle des Saccharomyces.
Il ressort clairement de la classification précédente, qu’il faut toujours faire choix de l’espèce convenable.
Dans la chimie analytiqiie, lorsqu’il s’agit d’analyser des solutions contenant plusieurs sortes de sucres dif-
174 LES MrcaOORG.iNtSMES DE LV FERMENT ATrON.
férentes, ces rapports des différentes espèces de levures entre elles ont une importance particulière. Hansen émit principalement l’opinion que par cette voie on devait arriver <à obtenir un dosage plus exact des différentes espèces de sucre contenues dans le moût. Dans ces derniers temps, plusieurs chimistes se sont occupés de cette question, sans cependant obtenir jusqu’à présent une solution satisfaisante.
La découverte de l’isomaltose par M. G. J. Lintner, ouvrit à l’étude de la composition du moût une nouvelle voie, et de plus ces recherches sont également appelées à jouer un rôle important pour l’intelligence exacte du procès de la fermentat'on.
Dans ces tout derniers temps, on a aussi commencé à faire de nombreuses recherches sur les levures dans le lait. M. Grotenfelt y découvrit un Saccharomyces (p. 210), MM. Duclaux, Adametz, Kayser et Beyerinck divers non-Sarxharomyces (p. 22G-227) ; tous ces organismes font fermenter la lactose. C’est en vain qu’on les a jusqu’à présent cherchés dans les brasseries.
Fermi trouva que certaines espèces de levures blanches et rouges peuvent exercer une action diastatique. Morris arriva à des résultats semblables par des expériences faites avec de la levure pressée.
Les actions variées des espèces de Saccharomyces sur le même liquide nourricier (moût de bière, moût de vin) et dans les mêmes conditions ont été étudiées par MM. Borgmann, Amthor et Marx.
Les fonctions chimiques des deux espèces de levure basse de Carlsberg n“ 1 et n° 2 dans le moût de bière sont, suivant les recherches deM. Borgmann, très différentes. Avec ces deux esjîèces, après qu’elles eurent été . employées pendant quelque temps dans la cave de fermentation, et pendant qu’elles étaient encore essentiellement pures, on mit en levain deux cuves en ar-
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
cloise qui contenaient du moût du môme brassin. Les fermentations s’elTectuèrent dans des conditions permettant une comparaison sûre. Le séjour dans la cave de garde se lit comme d’habitude. Los différences dans le travail chimique ressortirent principalement des quantités d’acide libre (dans 100 centimètres cubes de n" 1 : 0,086 ; de n“ 2: 0,144, calculé comme acide lactique) et de la dose de glycérine trouvée dans la bière (n" 1 : 0,109, n“ 2; 0,137.
En se basant sur ces analyses, M. Borgmann fait la remarque que dans les deux Mères, la proportion entre l’alcool et la glycérine est autre que dans les bières que l’on analyse d’ordinaire, atleudu que les analyses antérieures donnèrent :
Alcool Cilycérine
Maximum 100 3.497
Minimum 100 4.140
tandis que les bières de Carlsberg offrirent les proportions suivantes :
Alcool Glycérine Alcool Glycérine
On voit par là, comme M. Borgmann le fait d’ailleurs remarquer, que dans une fabrication irréprochable, on peut produire de bonnes bières, dont la proportion de l’alcool à la glycérine peut se trouver encore au-dessous du minimum admis autrefois.
Une série de huit espèces différentes de Saccharomyces, parmi lesquelles six espèces de levures de culture, toutes absolument pures, furent développées dans du moût par M. Amtbor pour y être examinées au point de vue de leurs fonctions chimiques. Ses résultats ne font que confirmer de nouveau le principe de Hansen, qu’en pratique il faut toujours faire un choix. Les fermentations s’opérèrent dans des ballons Pasteur d’un litre, dans des conditions entièrement identiques, et en deux séries, dont
176 LES MIGROORGANISMES DE Lv FERMENTATION.
la première correspondait à l.i ferineatation principale, la seconde en même temps à la lermentation secondaire. On détermina la quantité d’alcool, la quantité d’extrait, 1e poids spécilique, le degré de fermentation, la glycérine, l’azote, la substance réductive et le degré de coloration dans les moûts lermeutés. Les tableaux qui furent dressés montrèrent, comme le fait remarquer l’auteur, des différences sensibles dans l’action cbirnique produite par les diverses espèces Ainsi la quantité d’alcool en volume contenue dans les moûts fermentés varia entre les limites 4,34 et 6,02 (3,55-3,94 après la fermentation principale), la quantité d’extrait se trouvait entre 8,27 et 11,23 (8,49 à 12,61 après la fermentation principale), le degré d’atténuation était entre 36,7 et 53,3 (28,8- 52,1 après la fermentation princijiale ; la quantité do glycérine ollrit des différences frappantes et balançait entre 0,08 et 0,15; les quantités d’azMe, de substance réductive et en partie le degré de coloration montrèrent également une variabilité considérable.
Une série très importante des Siccharomyces que l’on rencontre dans \e moût de raisin a. été étudiée parM. Marx, non-seulement au point de vue botanique, mais encore par rapport à leur action chimique sur le liquide nourricier, après que ces espèces curent été toutes cultivées à l’état de pureté absolue, d’après la méthode de Hansen. Le temps nécessaire à la sporulation était très dillérent, ainsi que le nombre de cellules qui formaient des spores et le nombre despores contenues dans chaque cellule. En connexion avec cela, il est particulièrement intéressant d’apprendre que les espèces cultivées à l’état de pureté absolue accusaient des différences évidentes dans leur pouvoir fermeutatif, dans leur faculté de produire des matières volatiles qui donnent au vin un bouquet spécial, et enfin dans la force de résistance contre plusieurs acides et contre des températures élevées. Comme les différences
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
de goût étaient fortement prononcées pour un nombre d’espèces, M. Marx appuie avec raison sur l’application pratique de pareilles recherches, attendu qu’en ajoutant à du moût de vin des levures possédant des propriétés connues, on rend ainsi possible la production d’un vin qui montrera des caractères distincts au point de vue du goût, etc.
Plus tard, M. Amthor a aussi examiné une série de cultures absolument pures d’espèces de lemires de vin et a trouvé des différences typiques, tant sous le rapport de la sporulation que sous celui du temps employé pour la fermentation, et enfin, il trouva aussi des différences dans la composition chimique des vins. MM. Jacquemin, Rommier, Martinand et Rietsch en France, Müller-Thurgau en Suisse, Nathan et VVortmann en Allemagne Forti et Pichi en Italie, Mach et Portele en Autriche, obtinrent des résultats analogues, ces auteurs ayant en partie fait leurs essais comparés en grand et dans des conditions telles que les présente la pratique.
g. — Des variations dans les différentes espèces de Saccharomyces.
Les nombreuses recherches de Hansen ont démontré que les Saccharomyces se comportent de différentes manières, suivant les influences extérieures. Après les résultats indiqués dans les chapitres précédents, il est pleinement fondé d’établir une série, non-seulement des espèces de levures dites sauvages (espèces décrites antérieurement sous les noms collectifs de Sacch. pastorianus, Sacch. ellipsoideus, etc.), mais encore des espèces de levures hautes et basses nettement définies, qui sont utilisées en pratique. Il est d’une grande utilité pratique de savoir que dans des cultures, dans du moût de bière, entretenues pendant plusieurs années, les espèces ne montrè-
178 LES MICnOORGANISMES DE LA FERMENTATION.
rent aucune ou seulement peu de variations. Mais, en obtenant CCS résultats, Hansen trouva en même temps que par un traitement convenable, il est possible de produire dans plusieurs sens des variations ; les propriétés individuelles des cellules d’une culture absolument pure peuvent ici également se montrer. Quelques-unes des ces variations ne sont que passagères; une culture appropriée les lait de nouveau disparaître, et l’espèce revient à son état primitif. D’autres sont plus énergiques; la culture n’abandonne que par un traitement convenable ses qualités nouvellement acquises. Dans quelques cas de transformation, il n’a pas été possible, même par un traitement méthodique de plusieurs années, de ramener la culture à la forme primitive.
1. — Comme l’on sait, les données du temps nécessaire à l'apparition des premiers rudiments des spores dans les six espèces décrites plus haut, se basent sur la condition formelle, que la végétation doit avoir été préalablement cultivée pendant 24 heures dans du moût à environ 25" G. Déjà en même temps que Hansen indiqua, en 1883, les courbes de la température pour ses six espèces, il trouva que lorsque la végétation ne s’était développée à la température indiquée dans le moût qu’au bout de deux jours au lieu d’un jour, elle pousse ses spores plus lentement et moins abondamment qu’à l’ordinaire. Mais si après cela, on les traite dans le moût ainsi qu’il a été décrit, l’état normal apparaît de nouveau. Nous avons donc ici l’exemple d’une variation bien peu énergique.
2. Dans une culture sur gélatine de la « levure basse n° I deCarlsberg »,on trouve non-seulement des celhdes ovales, mais on en trouve encore d autres Quiso7it allongées, de sorte qu’on serait tenté de croire, suivant Reess, qu on se trouve en présence de deux espèces. Si l’on introduit des colonies des deux espèces, chacune séparément, dans des ballons contenant du moût, on obtiendra encore ici
LES FERMENTS ALCOOLIQUES
des végélations se composant en partie de cellules ovales, en partie de cellules de la forme « pastovianus ». Les expériences de Hansen démontrèrent que la végétation mentionnée en dernier lieu, continuée dans de nouveaux ballons, conserve pendant longtemps en partie des cellules allongées. Introduite dans l’appareil propagateui’, la végétation montra encore un mélange de telles cellules, mais si l’on introduisait la levure qu’on en obtenait dans une cuve de fermentation ordinaire, elles disparaissaient. La variation est donc dans ce cas plus énergique; elle ne cesse que lorsque la levure a été propagée pendant une série de fermentations.
Un autre exemple dans ce même ordre d’idées est qu’un Sacch. ceremsiæ (levure basse) qui, après un développement long et pénible, avait été propagé dans du moût à 27“ G. eut des cellules d’aspect ordinaire, tandis que cultivé à 7 1/2° G, il donna des colonies enchevêtrées avec des ramifications ressemblant à un mijcélium. On a ici un exemple intéressant de l’induence qu’exerce la température sur la forme.
3. — Gomme exemple bien plus accusé d’un cbangement dans la nature des cellules, on peut mentionner ses observations surle5acc/i. Ludicigii. Lorsque l’on soumet les individus isolés d’une culture absolument pure de nouveau à un élevage, chacun pris isolément à l’état de pureté, on peut obtenir des végétations montrant des dispositions très différentes pour la forma tion des spores, Par un choix méthodique des cellules individuelles, Hansen réussit à produire des végétations qui, dans les circonstances connues, ne développèrent pas du tout de spores. Gontrairement à cela, il trouva en parlant de la même végétation primitive que s’il choisissait une tache de levure provenant d’une cellule sporifère, et s’il continuait le développement de cette tache, il obtenait une végétation qui avait la faculté de reproduire immédiatement des
180 LES MICROOUGANISMES DE l.A FERMENTATION.
spores en abondance. Par un pareil choix méthodique, cette espèce fut divisée en trois formes végétatives dont l’une se distinguait par une sporulation vigoureuse, tandis que l’autre avait presque complètement perdu cette propriété, et que la troisième ne formait plus du tout de spores. Après de nombreuses cultures dans du moût, la troisième forme retrouva cependant sa sporulation, quoique lentement; mais en la cultivant dans une solution de dextrose avec de l’eau de levure, cette propriété réapparaissait immédiatement.
Un autre exemple de transformation physiologique est le suivant. Les trois espèces du groupe Saccharomijces 'pastorianus décrites par lui forment, dans certains cas, un dépôt pâteux semblable à celui des autres Sacchnromyces, dans d’autres cas au contraire, un dépôt semblable à une membrane froncée, ou un dépôt caséeux se composant de petits grumeaux (levure caséeuse de Pasteur), c’est-à-dire qu’elles forment des dépôts d’aspect très différent tout en étant cependant constitués par les mêmes espèces. Dans le dernier cas, le moût en fermentation prend aussi un aspect tout particulier parce que, contrairement à ce qui a lieu à l’ordinaire, la fermentation reste continuellement limpide. On peut donc parfaitement voir les flocons de levure s’élever du fond vers la surface et redescendre ensuite. Après de nouvelles fermentations ininterrompues dans du moût, on peut transformer ce dépôt particulier en un dépôt pâteux.
Nous trouvons une transformation physiologique analogue dans les formations de voiles des Saccharomyces
4. — Au commencement de l’année 1889, Hansen (’) publia une série d’expériences ayant pour but de découvrir les conditions de la variation, et d’obtenir par voie
(t) Cenlralblatl lûr Bakteriologie und Parasilenkunde. Vol. V. page G6o, 1889.
LES FERIMENTS ALCOOLIQUES.
expérimentale de nouvelles races et si possible de nouvelles espèces. Ces études se continuent dans son laboratoire. Ce qui va suivre se trouve soit dans la publication mentionnée, soit dans ses publications ultérieures.
11 trouva pour plusieurs espèces de Saccharomyces que lorsque leurs cellules étaient cultivées pendant assez longtemps dans du moût oxygéné, dans le voisinage de leur température maxima, elles étaient influencées à tel point, qu’elles perdaient leur puissance de former des spores, et cela était toujours le cas pour les nombreuses générations développées peu à peu dans de nouvelles cultures à la température optima. Cependant tes cellules avaient un aspect vigoureux et on continua à les cultiver dans des conditions variées à plusieurs égards.
Hansen réussit aussi à produire de ces transformations par cultui’e sur un milieu solide. Les variétés nouvellement formées, comme Hansen les nomme provisoirement, n’ont pas seulement perdu leur puissance de sporulation, mais en même temps leur puissance de former des voiles.
Ces recherches auront leur contre-coup dans l’industrie, quoique d’une autre manière que les travaux précédents de Hansen. Parmi les espèces qui, par le traitement mentionné plus haut, perdent leur puissance de sporulation, appartient aussi l’espèce de levure basse n° 2 de Carlsberg, bien connue dans le monde de la brasserie. De nombreux essais démontrèrent qu’à côté de la transformation mentionnée, il s’opérait encore des transformations à d’autres points de vue dans le plasma des cellules. La végétation nouvellement formée donne une plus faible atténuation, parce qu’elle atteint plus lentement que d’ordinaire les proportions supérieures d’alcool; bref, elle agit d’une autre manière qu’au-
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paravant, après avoir été soumise au traitement indiqué.
On ne saurait rien objecter contre la supposition, qu’on se trouve peut-être ici en présence de la formation de nouvelles espèces. Nous savons que l’espèce n’est pas une chose invariable et fixe, comme on l’admettait généralement du temps de Linné, -mais que les caractères des espèces ne sont constants que dans de certaines conditions. L’éclaircissement complet de ce problème ardu et important nécessitera des essais nombreux et variés, poursuivis pendant longtemps.
Pour empêcher tout malentendu, il n’est peut-être pas inutile de rappeler ici, que les transformations remarquables décrites plus liant n’oiit été provoquées que par une action violente et assez longtemps prolongée sur les fonctions vitales de ces cellules, et que ces transformations ne se présentent pas tant que le développement a lieu d’une façon normale.
Nous avons dans les brasseries et distilleries un exemple de l’énei’gie avec laquelle la cellule des Saccharomyces conserve, dans des conditions normales, sa puissance de sporulation. Ici les espèces de levures de culture ont continué à vivre pendant des siècles, et elles ont développé d’innombrables générations dans des conditions qui n’ont pas permis l’entrée en jeu des fonctions mentionnées, et cependant elles ont toujours conservé opihiàtrément cette propriété.
