CHAPITRE II

INFLUENCE DES MILIEUX AMBIANTS ET DES CONDITIONS EXTÉRIEURES SUR LA VÉGÉTATION DES MICROBES

Ce chapitre renfermera des notions très variées, car, sous le titre qui lui a été donné, nous étudierons les rapports des microbes en voie d'évolution avec les substances qui les nourrissent, avec les gaz qui les entourent, la température qu'ils supportent, etc.

§ P^ — Aliments des microbes.

L'aliment doit rappeler la composition de l'organisme qui s'en nourrit. Le protoplasma des bactéries renfermant de l'eau, des matières organiques azotées et hydrocarbonéos, des matières minérales, les aliments qu'on lui offrira devront renfermer ces substances; sinon, il végétera avec langueur.

Habituellement, les bactéries qui croissent in vitro trouvent la matière organique azotée qui leur est nécessaire dans les substances extractives du bouillon de viande, dans la peptone dont on enrichit souvent ce bouillon, dans la gélatine que l'on associe fréquemment à la peptone et au bouillon pour donner l'état solide aux milieux nutritifs. Parfois il suffit d'une très petite quantité de substance azotée pour qu'un milieu satisfasse aux besoins de la végétation d'une quantité considérable de bactéries. Lés microbes dont le protoplasma renferme de la chlorophylle se procurent du carbone en décomposant l'acide carbonique à la façon des végétaux supérieurs.

On admettait pour eux, comme pour les plantes vertes, que le protoplasma pourvu de chlorophylle pouvait opérer la synthèse de la matière organique. Quant aux microbes sans chlorophylle, on pensait qu'ils devaient trouver la matière azotée toute préparée dans le milieu qui les entoure. Une laborieuse recherche, commencée par MM. Schlœsing et Muntz, heureuse-

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ment terminée par M. Winogradsky, vient de démontrer qu'un microbe, Tagent de la nitrification, privé de chlorophylle et soustrait à la lumière, peut vivre dans un milieu exclusivement minéral et y opérer la synthèse de la matière organique.

Les aliments fort complexes dans lesquels on fait vivre les bactéries renferment toujours quelques substances hydrocarbonées. On a remarqué toutefois que Tadjonction à des milieux riches en matières azotées d'une certaine quantité d'un corps hydrocarboné augmente parfois singulièrement l'abondance et la rapidité de la végétation. Il y a plusieurs années, MM. Arloing, Cornevin et Thomas ont constaté l'heureuse influence de l'addition de la glycérine au bouillon de viande sur la culture du microbe du charbon symptomatique du bœuf. Récemment, MM. Nocard et Roux ont proposé d'abord l'adjonction du sucre au sérum sanguin coagulé, puis celle de la glycérine à l'agaragar peptoné et au bouillon de bœuf pour cultiver avec facilité le bacille de la tuberculose. Depuis, les bactériologistes ont remarqué que beaucoup de microbes fournissent des cultures plus abondantes dans les milieux glycérines. J'ai des raisons de croire que le sucre n'est pas favorable à toutes les espèces.

Le bouillon ou l'infusion de viande, qui forment la base des aliments off'erts aux microbes pathogènes, contiennent toujours en dissolution une certaine quantité de matières minérales. Néanmoins, M. Miquel a constaté l'un des premiers, sinon le premier, que l'addition de 1/100* de chlorure de sodium au bouillon ou à l'infusion de viande élevait notablement leur qualité nutritive pour un grand nombje de microbes. On peut en dire autant du phosphate de soude préconisé par M. Koch.

Les microbes se plaisent généralement dans les aliments à réaction neutre ou légèrement alcaline. Quelques-uns cependant pullulent dans les liquides acides.

De l'eau, des substances organiques azotées et hydrocarbonées, des substances minérales, sont donc nécessaires à la végétation des microbes. Mais, si la composition du véhicule, celle de l'eau, ne change pas, la nature ou les propriétés des substances organiques et minérales qui lui sont' associées peutent changer. Ces modifications exercent-elles une grande influence sur la végétation des microbes? Cette question, fort importante, est très imparfaitement étudiée. Il est vrai qu'elle est fort difficile. On possède des faits, mais leur interprétation rigoureuse est à trouver. On sait, par exemple, que certains microbes ont des aliments de prédilection; ainsi le Mycoderma aceti, qui brûle l'acide acétique qu'il a formé lorsque l'alcool lui fait défaut, quitte rapidement l'acide acétique si on lui ofTre

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une nouvelle quantité (ralcool. On sait que certaines bactéries végètent bien dans le bouillon de yiande et croissent mal dans le sérum sanguin liquide ; que telles autres, qui végètent admirablement sur Tagar-agar ou la gélatine peptonés, sont frappés de stérilité sur la pomme de terre cuite. Nous avons rencontré des exemples semblables parmi les microbes que Ton isole dans le poumon du bœuf atteint de péripneumonie contagieuse.

Suivant les germes, les bouillons étendus conviendront mieux à leurs cultures que les bouillons concentrés, ou inversement. Enfin, quelques microbes ne végètent plus dans des bouillons préparés depuis longtemps, où se sont produites des réactions qui pourtant n'ont point changé leur état physique.

Pour être rigoureuse, une étude de cette nature devrait être faite à Taide d'un milieu nutritif entièrement artificiel, dont on modifierait peu à peu la composition. On partirait d'une composition chimique qui procurerait le maximum de végétation et Ton comparerait à ce maximum les cultures obtenues dans le milieu nutritif après la soustraction de tel ou tel de ses principes constituants.

Outre que des recherches semblables seraient très longues, puisqu'elles devraient être faites pour chaque microbe, elles sont presque impossibles à l'heure actuelle, parce que les liquides nutritifs artificiels connus sont peu favorables à la végétation des microbes, et parce que les moyens que nous possédons pour apprécier l'abondance des cultures sont trop grossiers et trop imparfaits.

Le bactériologiste est donc dans l'obligation de recourir aux travaux entrepris par M. Raulin sur la végétation d'une moisissure, VAspergillus niger, pour se faire une idée de l'influence que la modification du milieu nutritif exerce sur la culture des •végétaux inférieurs.

La voie dans laquelle excella M. Raulin avait été entrevue par Morren, M. Béchamp et Bineau, tracée par M. Pasteur et suivie plus ou moins par M. Van Tieghem et M. Jodin.

M. Pasteur, déposant de la levure de bière dans une liqueur artificielle comprenant :

Eau 100

Sucre candi 10

tartrate d'ammoniaque 0,1

Cendres de 1 g^ramme de levure.

Traces de levure fraîche.

•obtint un poids de levure supérieur à celui des traces de matières organiques contenues dans la liqueur, et démontra, de •cette manière, que le végétal ferment pouvait vivre et se multi-

plier aux dépens du sucre, de Tammoniaque et des éléments minéraux de la levure.

M. Pasteur appliqua les milieux artificiels à la culture des bactéries, des vibrions, des mucédinées. Il supprima successivement chacun des éléments du milieu artificiel; il n'obtint plus que des traces de végétation. Il vit même qu'une diminution des alcalis ralentissait la végétation, et qu'il était impossible de remplacer les phosphates par les arséniates.

M. Van Tieghem, de son côté, a pu substituer le tanin au sucre dans le milieu où il faisait végéter le mycélium de certaines mucédinées.

M. Jodin a fait aussi d'intéressantes substitutions dans les liquides nourriciers où, malheureusement, il élevait des organismes divers au lieu de cultiver des espèces déterminées.

La solution nutritive de M. Pasteur convenait moins bien à la levure que le moût sucré ordinaire ; elle donnait de médiocres récoltes de Pénicillium. Dans ces conditions, il était difficile d'apprécier avec sûreté l'influence des modifications du milieu sur la végétation. M. Raulin s'attacha à obtenir des récoltes constantes et plus fortes pour un même poids de sucre. Dans ce but, il compléta la solution nourricière et s'arrêta à la constitution suivante :

Eau 1500

Sucre candi 70

Acide tartrique 4

Nitrate d'ammoniaque 4

Phosphate d*ammoniaque 0,60

Carbonate de potasse 0,60

Carbonate de magnésie 0,40

Sulfate d'ammoniaque 0,25

Sulfate de zinc 0,07

Sulfate de fer 0,07

Silicate de potasse ? . 0,07

Supposons ce liquide distribué dans des cuvettes à fond plat, sous une épaisseur de 2 à 3 centimètres; répandons à la surface quelques spores d'Aspergillus et portons ensuite les cuvettes dans une étuve chauffée à 4-35 degrés; en trois jours, le liquide est entièrement recouvert d'une couche de moisissure.

Les principes nourriciers ne sont pas entièrement épuisés pour cela, car, après avoir enlevé la première récolte, si l'on répand de nouvelles spores à la surface du liquide, celles-ci végéteront comme les premières, de sorte qu'en six jours on obtiendra deux récoltes qui, desséchées, pèseront 25 grammes.

La végétation de VAspergillus dans le liquide Raulin est

extraordinairement abondante. L'auteur a calculé qu'elle équivaudrait, pour un végétal ordinaire, à une récolte de 10 000 kilogrammes à rhectare.

On peut diviser les substances qui constituent le liquide Raulin en deux groupes : les unes sont utiles à l'assimilation; les autres se bornent à entretenir dans le milieu nourricier les conditions favorables à la vie de VAspergillus.

L'ammoniaque, la magnésie, l'acide sulfurique, la silice, l'acide phosphorique, la potasse, l'oxyde de zinc se rangent dans le premier groupe. Effectivement, si on les supprime, on prive la plante de certains corps qui entrent dans sa composition et la récolte diminue plus ou moins. Ainsi la suppression de l'acide phosphorique, de l'ammoniaque, de la potasse, de l'oxyde de zinc réduit la récolte au V^^% ^u 1/150% au 1/25% au 1/10* de l'état normal.

Dans le second groupe, se rangent l'oxyde de fer et l'acide tartrique. Ces corps ne sont pas immédiatement utiles au tissu de la plante ; mais le fer détruit les produits sécrétés par VAspergillus dont la présence agirait comme un véritable poison sur la plantule. Quant à l'acide tartrique, il entretient dans la solution nourricière une réaction qui s'oppose à l'invasion des bactéries de l'air. Aussi la suppression de ces deux substances a-t-elle pour conséquence de faire baisser ou même de suspendre la végétation de VAspergillus niger.

M. Raulin a étudié encore l'influence de l'addition de substances nuisibles à la végétation, ce qui lui a permis de constater que la vie de VAspergillus est entravée par certains corps à doses infinitésimales. Par exemple, l'addition de 1/240** de sulfate de cuivre, de 1/500000® de bichlorure de mercure, de 1/1 600000" de nitrate d'argent suffit pour arrêter la végétation dans les cuvettes. Bien plus, si la culture est tentée dans un vase d'argent dont le poids, avant et après l'expérience, est le même à nos balances les plus délicates, la récolte est nulle.

Le remarquable travail de M. Raulin date de 1870. Il n'obtint pas d'abord toute la faveur qu'il méritait. De rares initiés en comprirent la haute portée. Ce ne fut que plus tard, lorsque la nature végétale des microbes pathogènes a été révélée par l'expérience, qu'il fut commenté et fouillé en tous sens. Peutêtre a-t-on fait alors un usage un peu exagéré ou prématuré des résultats extrêmement intéressants qu'il renferme à l'explication de plusieurs points embrouillés, obscurs et délicats de la pathologie.

Quelques personnes ont cru trouver, dans l'influence énorme que les moindres changements du liquide nutritif exercent sur

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la végétation de VAspergillus, comme celle qui résulte de la suppression de la silice, de l'oxyde de zinc ou de l'oxyde de fer, l'explication de la prédisposition ou de la résistance de certaines espèces, de certaines races ou de certains individus à telle ou telle maladie virulente. On a pensé qu'il suffirait d'une modification légère des humeurs essentiellement muables de l'économie pour faire éclater une infection latente ou pour empêcher l'évolution d'un virus chez une personne qui s'est exposée à la contagion. Des causes banales, comme un changement dans l'alimentation, l'encombrement, la misère physiologique, la chaleur, le froid, seront peut-être capables de produire une modification de cette nature. L'expérimentation, entre les mains de M. Bouchard, semble avoir démontré que le froid peut déterminer certaines maladies infectieuses, dont le germe vit sur nos muqueuses, en commensal, c'est-à-dire sans inconvénient, dans les conditions normales, et entre celles de MM. Canalis et Morpugo, que le jeûne favorise l'infection des oiseaux par le bacille charbonneux.

L'influence stérilisante de l'argent, à dose impondérable, a été saisie avec empressement par les auteurs pour expliquer la spécificité de quelques médications et pour concevoir l'espérance d'en rencontrer une pour chaque maladie virulente ou tout au moins de pouvoir arrêter, par l'administration de substances antiseptiques ou microbicides, l'évolution des maladies à virus.

Malheureusement on a échoué dans plusieurs tentatives d'antisepsie médicale, et l'on en a été surpris parce qu'on ne s'était pas rendu compte qu'en versant un microbicide dans le tube digestif, dans le tissu conjonctif sous-cutané ou le système circulatoire d'un malade, on était loin d'opérer dans des conditions aussi simples qu'en les ajoutant au liquide Raulin.

Quoi qu'il en soit, le mémoire de M. Raulin nous est un guide précieux dans la culture et la détermination des agents de la virulence. Il nous apprend à essayer des milieux nutritifs variés, lorsque nous entreprenons l'étude d'un micro-organisme dont la biologie est inconnue, à ne pas nous prononcer sur l'absence d'un microbe dans une humeur supposée virulente, après un petit nombre d'essais dans quelques milieux seulement ; en pareille occurrence, un verdict négatif ne sera rendu qu'après avoir employé tous les milieux connus ou des milieux nouveaux dont on modifiera la composition de plusieurs manières. Il nous apprend enfin à varier la nature du milieu pour séparer des germes ou des bactériens accidentellement ou naturellement mélangés.

M. Duclaux, M. Laurent ont fait aussi des travaux importants sur la nutrition des levures et de VAspergillus.

L'état sous lequel se présente la matière azotée influe sur les fonctions physiologiques et pathogènes des microbes. Nous citerons comme un exemple précis l'observation faite par M. Gessard sur le microbe pyocyanique. Ce bacille sécrète une substance fluorescente verte et une substance bleue, la pyocyanine. La peptone et la gélatine ou les bouillons qui en contiennent favorisent le développement de la pyocyanine et de la matière fluorescente, tandis que l'albumine se prête seulement à la sécrétion de celle-ci.

Nous avons dit ailleurs que le bouillon de bœuf est plus favorable que le bouillon de poulet et celui de mouton à la conservation de la virulence du streptocoque puerpéral. On connaît d'autres faits analogues. Il n'est pas jusqu'au degré de concentration du bouillon, comme l'ont si bien vu M. Rodet et M. Chauveau, en étudiant le Bacillus anthracis, qui ne retentisse, dans quelques cas, sur la virulence des microbes pathogènes.

§ IL — Température.

Parmi les conditions extérieures susceptibles de modifier la végétation, la température mérite d'être signalée en première ligne.

Dans son étude sur VAspergillus, M. Raulin a traduit l'influence de la température par des poids qui en donnent une idée absolument concrète. Cultivant dans des vases de porcelaine contenant 700 centimètres cubes d'eau et 19 grammes de sucre, il a obtenu, à des températures difl'érentes, les poids de récoltes suivants :

A 19 degrés gr. 0,3

A 34 degrés gr. 4.,2