KI,«H

De ces cendres 96,1.S ^ étaient solubles dans l'eau.

Comme conclnsion de ces analyses, nous voyons que si la question de composition des levures n^est pas encore entièrement résolue, cette composition est fort voisine de la composition des autres cellules végétales et en particulier de celle des champignons ; elle se distingue par sa grande richesse en azote .

(109) Conditions physiques de la vie de la levure.

Les différents agents physiques, à l'exception de la chaleur, ne semblent pas avoir une grande influence sur les levures.

La lumière ne semble pas jouer un grand rôle dans leur action, sauf un excè« de lumière qui en gêne le développement, comme l'influence directe des rayons solaires ou la lumière électrique, en cela d'ailleurs la théorie n'est guère plus avancée que la pratique qui se contente de la lumière diffuse du jour ou d'une simple lampe. Il semble plus probable qu'une des raisons pratiques qui font exclure la lumière trop vive des salles • de fermentation, est que cette dernière facilite le développement de quelques variétés de mucédinées et gène l'action des diastases.

L'action de Y électricité n'est pas beaucoup mieux connue, les courants de faible intensité paraissent sans influence ; l'action des courants forts paraît plutôt microbicide, mais est-ce par influence directe sur les microbes, ou par l'action que les décompositions chimiques produites par le courant électrique exercent sur les microbes ? Cette dernière hypothèse nous semble la plus vraisemblable, et on le verra plus nettement lorsque nous examinerons l'influence des milieux acides ou basiques sur la vie des levures.

La chaleur, au contraire, joue un rôle puissant dans la vie de la levure qui suit les règles de tous les autres organismes végétaux, c'est entre 25° et 35° que celle-ci trouve son milieu calorique le plus favorable pour vivre. Plus nous nous cloigneroiis de ces limites et plus la vie de la levure s'éloignera de la vie normale de ce microlje. Ce n'est qu'entre des températures voi-

sines de 0^ et allant à près de 60** que l'on voit s'arrêter complètement la vie des levures, soit de 2^ à 3** pour les bières basses jusqu'à ôo** pour les levures de raisin des pays chauds, ces limites de vie varient d'ailleurs suivant la variété de levure.

D'autre part, si la vie se trouve arrêtée, le microbe n'est pas tué pour cela dans les mêmes limites de température. Ainsi la levure supporte sans perdre son pouvoir fermentescible un froid de — 60®, et même plus suivant certains expérimentateurs.

La levure fraîche, chauffée vers 66** à 70** meurt, mais, si l'on a soin de la dessécher préalablement à basse température, on peut la chauffer quelques heures . à 100® sans la tuer complètement. Les spores de la levure paraissent même résister à des températures beaucoup plus hautes, néanmoins nous ne pouvons croire, a'après les dernières expériences, que ces spores résistent à une température supérieure à 130®, comme on l'avait annoncé. En tout cas, ces spores ne sont pas tuées par une température de 110®, elles sont donc plus r4istantes que la cellule mère.

La pression, même excessive, ne tue pas la levure, mais serait capable de l'arrêter ; cependant une légère pression semble plutôt favorable à la fermentation. *

(IIO) Conditions chimiques de la yic de la levure»

Ces conditions sont un peu plus complexes que les précédentes, nous étudierons donc l'influence de chacun des principaux agents chimiques.

A. — Eau^ — L'eau est nécessaire à la vie de la levure, et en proportions telles que cette dernière en renferme de 50 à 80 ^ au moins, suivant la nature du liquide. Dans un sirop ne renfermant plus que 13 ^ d'eau, la levure meurt, l'eau de ses cellules étant absorbée par le sucre, exactement comme elle meurt si on «la dessèche trop brusquement sous l'influence de la température ou d'un cort» déshydratant. Si, au contraire, on fait cette déshydratation progressivement, comme nous l'avons vu pour la chaleur, et au moins dans de certaines limites, la fermentation cesse, mais les cellules ne meurent pas pour cela. Ce phénomène a

donné lieu à une fraude curieuse à l'octroi des villes. Dans un vin en pleine fermentation on introduisait un excès de 35 à 40 ;SK de sucre, la fermentation était arrêtée, puis l'octroi franchi, il suffisait de rajouter l'eau nécessaire pour voir la fermentation reprendre, et faire plusieurs pièces de vin avec une seule.

B. — Sucres. — La présence d'un sucre est non moins indispensable, c'est le véritable aliment des levures, le saccharomyces pétant incapable, comme les végétaux inférieurs, de prendre son carbone à Vacide carbonique de Tair. Mais, si ce sucre est indispensable, il n'est pas indispensable que tout le sucre soit fermentescible, il suffit de traces de ce dernier pour amorcer la fermentation qui ensuite se continuera seule ; en effet, la levure secrète par elle-même une diastase, la sucrase^ qui produit l'inversion, elle rend elle-même assimilat^le le sucre dont elle a besoin pour sa nutrition. Il résulte pourtant d'expériences de Dubrunfaut, que la levure doit avoir un choix, une élection spéciale pour certains sucres : si, tn effet, on met la levure dans une solution de sucre inverti, la déviation à gauche augmente pendant la première phase de la fermentation. Il semble que la levure consomme plus de dextrose, ou au moins un sucre optiquement neutre, et que ce n'est qu'après avoir épuisé celui-ci qu'elle consomme le sucre gauche. Malgré l'importance de cette question, elle n'a guère été élucidée depuis Dubrunfaut, les recherches en ce sens sont d'ailleurs fort délicates.

Comme nous l'avons vu à la formule de Pasteur, c'est le sucre, qui non seulement fournit les éléments nécessaires à la vie, à la respiration de la levure, mais encore lui qui fournit aux cellules les éléments hydrocarbonés nécessaires à leur organisation et à la confection de leur membrane, éléments qui sont représentés par les celluloses et les matières grasses de l'analyse immédiate.

C. — Azote, — La levure, qui se comporte comme une cellule végétale, est comme les végétaux incapable d'assimiler directement l'azote de l'atmosphère, et comme ces derniers elle peut l'emprunter aux sels ammoniacaux. Pasteur a mis ce fait en évidence en semant

de la levure dans une solntion de sucre candi addition née*de tartrate d'ammoniaque. Il a prouvé également que dans les jus naturels qui renferment un sel ammoniacal, comme le moût de raisin, il y a absorption d'une grande partie d'ammoniaque pendant la fermentation. Mais si la levure peut vivre et se reproduire avec le concours des sels ammoniacaux, ce n'est pa là son aliment azoté de prédilection.

Comme toutes les cellules végétales, la levure assimile l'azote sous forme de matière albuminoïde végétale dialysable à travers les membranes, et plus nous pourrons lui fournir la substance azotée à un état voisin de cette composition, plus la levure aura de facilité pour vivre et prolilier.

C'est ainsi que la levure se développe avec la plus grande activité dans les moûts de raisin, de bière, d^ betterave qui renferment de grandes quantités de matières protéiques, solubles dans l'eau bouillante et les acides étendus, alors que l'albumine d'œuf , qui est coagulable par la chaleur et les acides et n'est pas dialysable, ne fournit aucun aliment à la levure. Le sernm du sang, coagulé pour le débarrasser de l'albumine, le bouillon de viande, renfermant des matières protéiques Bolnbles et dialysables, donneront un excellent milieu

Sour la culture des levures, de môme les peptones, les iastaaes.

D. — Matières minérales, — La levure ne peut non plus se passer d'un aliment minéral pour sa nutrition, comme l'a prouvé le premier Pasteur, en montrant que la fermentation s'arrêtait en l'absence ded sels minéraux. La question n'est pas encore complètement résolue sur Tinfluence des différents sels et sur leur meilleure proportion dans le liquide nutritif, les travaux qui ont été faits à ce sujet n'étant pas à l'abri de toute critique. Ils gagneraient à être repris en suivant la méthode employée par Raulin pour Vaspcrgillus nigePy néanmoins, la question est assez avancée pour nous montrer que ces aliments minéraux doivent se retrouver dans le liquide nutritif, dans des proportions très voisines de celles qui nous sont données par l'analyse des cendres de levure, et dans les mêmes conditions de dosage total, par rapport au poids de la levure. *

Parmi ces éléments, le phosphate de potasse tient le premier rang, viennent ensuite la magnésie, *puis la chaux, et le mélange qui semble donner les meilleurs résultats pour la fermentation est formé, d*après Mayer, de :

0 gr ,5 de phosphate de potasse 0 gr„5 de sulfate de magnésie 0 gr.,05 de j»hosphate de chaux.

pour 100 ce. de solution sucrée à 15 % de sucre candi.

Les autres produits que nous indique Taiialyse des cendres de levure ne se trouveraient plus qu'à l'état de traces dans le liquide analysé directement, et ces traces suffisent à la levure dans des conditions ordinaires.

Ainsi, Tun des éléments indispensables à la levure est le soufre, qui doit entrer dans la composition de son protoplasma comme il entre dans la composition de toutes les matières albuminoïdes ou protéiques; voulant observer la fermentation dans un liquide

})rivé de soufre, M. Mayer n'a pu y parvenir, les sucres es plus purs qu'il ait pu se procurer renfermant encore 0,006 % de soufre, ce qui suffisait à la levure. Ceci prouve combien ces recherches sont délicates et semées d'obstacles souvent imprévus.

L'action des autres sels minéraux a été étudiée par Dumas à l'origine de la question, depuis par de nombreux expérimentateurs, et nous pouvons résumer le résultat de ces expériences en disant que :

V Les sels minéraux autres que ceux indiqués par l'analyse des cendres de levure ont une influence nuisible ou sont tout au moins inutiles.

2° Pour chaque sel, même pour ceux qui sont indispensables à la levure, il existe une dose maxima qui ne saurait être dépassée sans arrêter la feimentation.

Cette question d'ailleurs n'ofïre d'intérêt pratique que pour les sels extrêmes du tableau de Dumas, c'està-dire pour ceux qui sont nécessaires à la levure, et pour ceux qui, au contraire, la tuent ou arrêtent son pouvoir ferment à faible dose. Nous venons d'étudier les premiers, nous verrons les seconds à Tétude des antiseptiques.

Notons cependant en passant que le sel marin, Tacétate de soude et l'acétate dépotasse, ce dS^nier surtout, arrêtent la fermentation à doses assez faibles.

E, — Substances étrangères, — D'autres substances chimiques peuvent aussi influer sur la fermentation, ce sont en général celles qui peuvent agir, soit comme coaguluant du protoplasma, soit comme dissolvant de la cellulose. Nous avons déjà vu l'influence d'un excès de sucre comme déshydratant, l'alcool agit d'une façon analogue. A la dose de 12 à 14 ^ l'alcool ralentit la fermentation, à environ 20 % il l'arrête, à plus forte dose il peut tuer la levure par dessiccation brusque des cellules. Les acides et les bases en excès ont une action analogue. En petite quantité leur action mérite un peu plus d'attention.

La levure fraîchement pressée accuse toujours une réaction acide qui, traduite en acidité suif urique, oscille entre 0,0025 et 0,003, du poids de la levure ; donc un milieu neutre ou légèrement acide favorise la fermentation, alors que des petites quantités de base saturant cette acidité la retarderaient simplement, il faudra que les cellules aient sécrété assez d'acide pour saturer ces bases avant de reprendre leur pouvoir ferment. Si la base était introduite dans une fermentation commencée, le dégagement d'acide carbonique viendrait au secours de la levure en formant des carbonates alcalins moins énergiques que l'alcali, et la fermentation pourrait n'avoir subi aucun arrêt réel, quoique, en apparence, on l'ait vu arrêtée pendant quelque temps. On peut mettre ce fait" en évidence d'une façon fort élégante en introduisant dans une fermentation du carbonate basique de magnésie (MûrH'O.M^CO'.Gay). Ce sel est alcalin, mais si peu soluble qu'il n'entrave même pas un début de fermentation, et, au fur et à mesure que celle-ci marche, il absorbe l'acide carbonique, se transformant en bicarbonate soluble et sans action, que l'on peut retrouver ensuite dans le liquide filtré. On a une fermentation sans dégagement apparent de gaz.

(III) Action de Pair sur la vie de la levure.

Nous avons déjà entrevu dans le développement de la levure sous le microscope, l'influence du milieu gazeux. Cette influence, capitale dans l'étude des levures, a été étudiée par Pasteur dans une série d'expériences que nous allons résumer brièvement.

Il ensemença d'abord la levure dans une large cuvette plate, de façon à avoir un liquide sucré en très faible épaisseur et à avoir l'accès de l'air dans les profondeurs du liquide aussi complète que possible, et arrêtait l'expérience dès que, par la prolification de la levure, un dépôt se formait sur le fond de la cuvette permettant un tassement qui eut permis à quelques cellules de vivre à l'abri de l'air. Dans ces conditions, il reconnut que 100 gr. de sucre absorbé avaient donné naissance à 25 gr. de levure sèche ('), il y a eu dégagement d'acide carbonique, mais on ne trouve dans la liqueur que des traces d'alcool, et il semble même qu'il n'y en aurait pas eu du tout s'il avait été possible d'entourer chaque cellule en bourgeonnement de l'air nécessaire.

La môme expérience répétée, mais en laissant achever la fermentation jusqu'à disparition complète du sucre, ne donne plus que 10 gr. de levure sèche par 100 gr. de sucre employé, mais nous trouvons de l'alcool en quantité appréciable.

Képétant la même expérience de culture plate dans un grand matras à fond plat, mis en communication avec l'atmosphère par un tube recourbé et sinueux, Pasteur trouva que pour 100 gr. de sucre il ne s'était produit qu'environ 4 gr. 5 de levure sèche, et la proportion d'alcool produite augmente encore. C'est que l'acide carbonique dégagé a ])eu à peu chassé l'air du ballon et formé un milieu anaérobie.

Prenant ensuite le même matras, mais mettant le liquide en épaisseur, la fermentation fut plus longue, 100 gr. de sucre avaient fourni environ 1 gr. 33 de

(1) Dans toutes ces expériences, les poids do levure se rapp'»rtent à la levure séchée à 100*^. un pourra se donner une idée assez approchée dos poids en levure fraîche en comptant que les levures pressées du commerce renferment 75 "/o d'euu, ce chiffre est môme en-dessous de la moyanne qui est plus près do 16.

levure, la proportion d'alcool était augmentée. On se trouvait 3ans les conditions industrielles . Le liquide était aéré au début et avait encore un petit matelas d'air que l'acide carbonique n'a pas tardé à chasser il est vrai, mais où les cellules ont pu puiser pour les besoins de leur bourgeonnement.

Poussant les choses plus loin, Pasteur fit des fermentations en se mettant d'une façon aussi absolue que possible à l'abri de l'air ; dans ces conditions les fermentations deviennent presque interminable^; et la proportion de levure formée diminue encore, on n'en trouve plus que 1 pour 176 de sucre. On voit donc par cette série d'expériences que le pouvoir de reproduction des cellules va en diminuant avec la privation d'air, en même temps que le pouvoir ferment de la levure augmente, jusqu'au point où, par privation absolue d'air, la levure ne peut plus se multiplier ; les cellules vieillissent vite alors, et faute de vigueur la fermentation finit même par s'arrêter. Donc la levure n'est ni un végétal aérobie, ni un végétal anaérobic, il lui faut très peu d'air, mais il lui en faut, et la fermentation n'est que la conséquence de sa vie ordinaire.

En 1861, Pasteur disait : « En résumé, la levure de tf bière se comporte absolument comme une plante ora dinaire, et on peut espérer rencontrer des conditions • <k dans lesquelles certaines plantes inférieures vivraient « à l'abri de l'air en présence'du sucre, en provoquant « alors la fermentation de cette substance à la ma- « nière de la levure de bière. »

En 1870, il prouva la justesse de son hypothèse, non geulement à propos des plantes inférieures, mais aussi avec les végétaux supérieiiis. Des fruits placés par lui sous une cloche remplie de gaz carbonique perdirent du sucre et donnèrent de l'alcool et un dégagement d'acide carbonique, alors que des fruits semblables laissés à l'air pendant le même temps avaient achevé leur maturation. Dans l'intérieur de ces fruits pas de trace de levure, donc ce sont les cellules du fruit même, qui, dans ces conditions anaérobies, ont provoqué la fermentation.

Peu après, M. Muntz a montré la production d'alcool dans l'intérieur de champignons placés dans l'acide

carbonique, puis dans des plantes placées .^ans une atmosphère d'azote, betteraves, maïs, géranium, choux, branches d'arbres, etc.

Enfin, M. Béchamp a trouvé de Talcool dans différents tissus animaux et entre autres dans un foie de mouton, dans des cerveaux de mouton et de bœufs traités aussitôt après la mort. Donc, la prévision de Pasteur sur la vie anaérobie des cellules, s'étend non seulement aux cellules végétales, mais encore aux cellules animales.

La fermentation alcoolique n'est donc qu'une conséquence de la vie des cellules vivant à l'abri de l'oxygène, et la vie de la levure, son principal agent, peut être comparée à la vie des êtres supérieurs. Nous ne pouvons mieux faire pour montrer ce rapprochement que citer les extraits suivants de la page où M. Duclaux expose les faits avec une clarté saisissante :

« Quand est arrivé, pour un végétal le moment de « fleurir, il semble que la fabrication journalière des « matières organiques dont il est le siège devienne in- « sufiisante. Du moins on le voit alors, généralement, « consommer avec rapidité la réserve de matériaux <t nutritifs qu'il avait accumulés dans ses organes, pen- « dant la première partie de son existence. La bettece rav«, par exemple, au moment de sa floraison, fait « disparaître activement le sucre qu'elle avait déposé <L dans les tissus de sa racine. Une portion de ce sucre m est brûlée et transformée intégralement en eau et en « acide carbonique, pendant qu'une autre portion sert * à fournir les matériaux nécessaires à rédification «: des tissus de la hampe florale, de la fleur et enfin de a la graine. Dans ce phénomène, la consommation < journalière dépasse la production, et, à partir d'un « certain moment, la plante, envisagée en masse, perd « de son poids, et se dépense au lieu de s'accroître, (L comme elle le faisait pendant la première partie de « sa vie.

a La graine, à son tour, lorsqu'elle^ est remise en « terre, y a apporté avec elle, sous forme d'albumen, de « cotylédons, une certaine quantité de matière nutritive « aux dépens de laquelleelle va vivre, tantqu'ellen'aura ce pas développé ses organes foliacés et qu'elle n'aura

«r pu commencer avec eux son rôle de producteur de « matière oi^anique. Dans une graine qui germe, il y <i a aussi perte de poids, destruction complète de la « matière organique, pendant qu'une autre partie s'é- « levé à un degré d'organisation supérieur en formant (( les tissus du jeune végétal, d

Et plus loin :

« Le végétal, malgi'é ses dissemblances profondes « avec l'animal, lui ressemble cependant en ceci que, * «c comme lui, il est obligé de consommer des aliments « pour se créer de nouveaux tissas ou entretenir la vie « de ceux qui existent déjà. Il ressemble aussi en cela <c aux cellules de ferments, qui, privées de chlorophylle, « ont besoin qu'on les nourrisse de l'extérieur. Mais il <i (liffère du ferment et de l'animal en ce qu'il créeluiflc même l'aliment, dont il consomme ime partie, et dont « l'autre sert à l'alimentation de l'animal ou du fer- « ment.

« Ceci nous montre cjue les aliments doivent être « partout les mêmes. Mais nous pouvons faire un pas <K de plus. La betterave, que nous prenions tout à (( l'heure pour exemple, dépose, dans les tissus de sa c< racine, du sucre cristalhsable ; la pomme de ten^e « remplit son tubercule de fécule, l'orge, son grain d'a- « midon. L'expérience montre que ce sucre cristallisan ble et cet amidon sont, sous leur forme actuelle, inas- (( similables pour la plante, et qu'avant de servir à f( l'usage auquel ils ont été destinés, avant de pouvoir <( servir à alimenter les cellules de cette plante, à en « construire de nouvelles, ils doivent subir une transir formation préalable à l'aide d'une substance que le <( végétal ne secrète pas toujours d'une façon continue, i(. et qui, le plus souvent, n'y apparaît qu'au moment «< où elle va pouvoir être utilisée. La betterave au mo- « ment de la floraison, l'orge au moment de la germi- ((. nation, font naître dans leurs tissus une diastase qui «( transforme le sucre cristallisable en sucre interverti, cf l'amidon en dextrine et en maltose, et à l'aide de (( laquelle ces matériaux, devenus non seulement solu- « blés, mais assimilables, peuvent entrer dans le cycle (( d'évolution des cellules. On peut même remarquer <( à ce sujet, que si la betterave produit ainsi du sucre

<c cristallisable, et l'orge deramidon, c'est précisément (( parce que ces substances sont à ce moment inassimi- <( fables, et sont prot^ées contre la destruction par Tab- <c sence de cette diastase sans laquelle elles ne sont pas « nutritives.

flc Ces phénomènes sont^-ils particuliers au monde vé- « gétal ? J'ai prouvé que non, et que l'albumine qui « entoure l'œuf, la caséine qu^ les femelles des mam- * <i mifères sécrètent dans leur lait, sont comme le sucre «r et Tamidon, inassimilables sous leur forme actuelle, <£ et ont aussi besoin, avant de servira la nutrition des (f espèces vivantes qui les ont sécrétées, d'une trans- (T formation produite aussi sous l'action d'une diastase, il et qui s'opère d'ordinaire dans leur canal digestif.

« Cela posé, voici ce qu'il y a de curieux : c'est qu§ les «[ ferments, quand ils sont capables de se nourrir aux (( dépens de ces mêmes aliments, sucre candi, amidon, (c caséine, albumine, non assimilables pour les cellulesdes (c animaux supérieurs, ne le sont que moyennant une (T transformation préalable qu'ils leur font subir, à <( l'aide d'une diastase qu'ils sécrètent eux-même?, et ce qui semble identique à celles qui agissent chez les « végétaux et dans le canal digestif des animaux. :!>

Cette analogie, de la vie des levures avec la vie des cellules vivantes d^éfcres supérieurs, est encore accentuée par Vautophagie de la levure. En faisant fermenter du sucre avec environ 20 fois son poids de levure sèche, Pasteur a obtenu de 0 gr., 424 de sucre candi, 0 gr., () d'alcool, soit un poids supérieur à celui du sucre. Dans les fabriques de levure pressée, on a remarqué depuis longtemps le dégagement de gaz qui se produit dans les cuves de décantation et de lavage des levures, où l'on ne rencontre plus de sucre dans les eaux de lavage, et de ces eaux, par distillation fractionnée, on retire de l'alcool. On peut observer le même phénomène dans des levures pures délayées dans l'eau distillée, mises à l'abri des ferments extérieurs par des traces d'acide phénique, suivant le procédé de M. Béchamp, et dont la pureté est vérifiée et par le microscope et par la pureté de l'acide carboniciue dégagé, il y a encore production d'alcool.

Ce fait, d'abord étrange, se trouve éclairci depuis que,

par les expériences clçNaegeli, nous savons qu'il existe dans le protoplasma de la levure un produit encore mal défini, sucre, dextrine ou cellulose, dont l'analyse immédiate correspond à la composition de cette dernière, et a été compté comme telle par les premiers analystes. C'est un mucilage que la levure consomme et brûle au lieu de sucre extérieur pour maintenir sa respiration, de même qu'une plante arrachée de Eon sol nutritif ou privée d'air vit aux dépens de la matière protoplasmique de ses cellules intérieures, de même qu'un animal privé de nourriture ; mais, qu'on rende à la levure son liquide nutritif, à la plante son sol, à l'animal la nourriture, la vie normale reprend son cours, si lN)n n'a pas laissé agir la privation jusqu'à l'épuisement complet de la réserve nutritive e£ à la mort du sujet.

(11^) Les diaslascs ou ferments solables, La saccharilication.

Les analogies que nous venons de trouver entre la nutrition de la levure et des êtres supérieurs, nous force à abandonner momentanément l'étude des fernwnts vivants, pour nous occuper des diastases ou ferments so lubies.

Dubrunfaut reconnut le premier l'action saccharifiante du malt et de l'infusion de malt. Peu après, Fayen et Persoz isolèrent par l'alcool, de cette infusion, une substance active et capabLs de a liquéfier et saccharifier simultanément deux mille fois son poids de fécule )^ produit qu'ils • nommèrent diastase. Ensuite Bouchardat, Miahle, et surtout Claude Bernard, ont trouvé dans le pancréas, puis dans la salive, des produits capables d'opérer la même transformation. Berthelot montra ensuite que la fermentation du sucre cristallisable ne se produit qu'après une inversion préalable, provoquée par une substance qu'il isola en précipitant une solution filtrée de levure par l'alcool, et qu'il nomma invertine. D'autres expérimentateurs isolèrent d'autres produits capables de produire d'autres transformations sur les diverses matières organiques animales ou végétales, mais, toujours de façon à rendre ces substances assimilables.

La difficulté de séparer et de purifier ces divers ferments solubles et de les analyser, est telle, que le problème est encore loin d'être résolu, et, par conséquent, les noms ou classifications donnés d'abord à ces produits assez sujets à caution. Aussi, adopterdus-nous pour les désigner la nomenclature provisoire indiquée par M. Duclaui, le premier qui ait mis de Tordre dans l'étude de ces produits.

Le nom de diastase est générique de tous ces ferments solubles, et, chacun d'eux prend un nom formé par Tétymologie du corps qu'il transforme auquel on ajoute la terminaison ase. Ainsi, la diastase qui rend soluble l'amidon est Vamylase, celle qui transforme le sucre cristallisable en sucre inverti prend le nom de sucras(\ celle qui transforme la maltose en glucose le nom de maltascy etc.

Il n'est pas fait d'exception que pour certains diastases qui, comme la présure, ont un nom et une fonction ne pouvant prêter à confusion.

Le nombre des diastases est considérable, et chacune d'elles se prête à une fonction spéciale pour rendre assimilables les divers matériaux alimentaires, suivant les nombreux besoins des cellules vivantes. Une même diastase peut aussi se prêter à la transformation de plusieurs corps, et suivant diverses réactions, mais toujours dans le dédoublement de ces corps, on retrouve un suore assimilable. Ainsi, la synaptase que l'on rencontre dans les amandes de presque tous les fruits, j)roduit le dédoublement d'un grand nombre de glucosides tels que: la salicine, Tarbutine, l'amygdaline, la coniférine, etc., en donnant du glucose et un autre

Eroduit appartenant, en général, à la série aromatique, les réactions de la synaptase^ nous nous bornerons à indiquer les suivantes :

C*"»H*'0"Az + H«0 = 2C«H'*0» + CAzH + C^H«0

Âmygdaline Glucose Acide Aldéhyde

cyanhydrique benzoîque

Îui explique le goût spécial du kirsch, et de l'alcool es fruits à noyaux amers qui renferment tous de l'amygdaline, et

C'"H*«0« + H*0 = CMi'«0« 4- C'^H'^O^ Gonifénne £au Glucose Alcolconiférylique

qui explique le goût vanillé des eaux-de-vieà d^ vin, où Ton rencontre la synaptase dans les pépins, et la coniférine dans le raisin ; car, cet a!cool coniféryliqne sous l'influence de l'oxygène donne de la vanilline :

C'«H'*0» -f 60 = C«H«0» + 2C0* -f 2H*0 Alcool Oxygène VanlUine Acide Eau

coniférylique carbonique

C'est également sous Tinfluence d^une diastase spéciale que la garance est dédoublée en glucose et alizarine ; également sous la même influence que se développent les matières colorantes des raisins, des graines de nerprun, et probablement de Tindi^o, ainsi que le dédoublement ou tannin de la noix de galle en glucose et acide gallique, etc. Ces diastases, dont les effets sont vérifiés, sont cependant peu connues. On ne sait pas encore bien pour chacunes d'elles, si l'on a affaire à une seule diastase sécrétée par la plante^ ou à une diastase sécrétée par les micro-organismes ou moisissures que Ton rencontre dans toutes ces réactions, ou bien si Ton a affaire à deux diastases réunies. Cette même incertitude règne encore sur les principales diastases, celles qui nous intéressent le plus, celles qui produisent la sacchdriûcation ; ce sont pourtant les plus étudiées les seules sur lesquelles nous devons nous arrêter, et nous ne savons mieux faire que de reproduire ici, presque intégralement, un travail de M. A. Fernbach (*) sur cette question.

La transformation du sucre cristallisable en sucres assimilables se fait nar fixation d'une molécule d'eau, suivant l'équation chimique bien connue :

C**H»0" + H*0 =: C«H'*0« + C»H"0« Saccharose Eau Dextrose LéTulose

Le sucre ordinaire peut être interverti en faisant bouillir sa solution pendant quelques instants avec un acide minéral étendu, par exemple avec 1/1000 d'acide sulfurique ou d'acide chlorhydrique ; mais cette interversion peut-être produite par un procédé plus physiologique, en ce sens qu'il se rapproche des conditions

(1) La Saccharification, par A. Fernbach — c La Bière et les Boissons fermeniées *, nos 2 et suirants.

-^ no —

de la vie cellulaire en n'exigeant ni l'intervention de la chaleur, ni celle de doses relativement grandes d'acide ; elle peut êlJre produite par la sucrase ou invertine. Cette sucmse est un produit normal de la vie de la levure, et il est facile de s'en procurer une solution en faisant macérer pendant quelques heures de la levure fraîche dans de l'eau. En mettant quelques gouttes de la macération obtenue en contact avec une solution de sucre, celui-ci est rapidement transformé en sucre interverti, comme on peut s'en convaincre en constatant que la solution sucrée, qui ne réduisait pas primitivement la liqueur de Fehling, a acciuis la propriété de la réduire fortement.

La sucrase nous fournit l'exemple d'une diastase agissant par hydratation, c'est-à-dire par fixation d'eau sur la molécule du corps à transformer.

Immédiatement après la sucrase, dans l'ordre de la précision de nos connaissances, il faut placer une diastase industriellement très répandue et bien connue de3 fromagers, la présure, qui est sécrétée en grande abondance dans l'estomac des jeunes mammifères, et qui a pour propriété de coaguler le lait. C'est en étudiant de très près son action que M. Duclaux a pu formuler les lois générales de l'action des diastases, sur lesquelles nous aurons à uqus étendre plus loin. Mais, au point de vue chimique, on n'a point de renseignemeuts sur le mode d'action de la présure et on ne peut point l'exprimer dans une formule, la présure agissant sur une matière aussi mal connue que la caséine du lait, et les différences qui existent entre la caséine liquide et la caséine coagulée ne pouvant être nettement formulées.

Voyons donc, avant de passer à l'examen particulier des propriétés de la diastase de l'orge ou amylase, quelles sont les propriétés générales des diastases, et demandons-nous d'abord, si ce sont des corps chimiques, des espèces bien définies . A cette question, nous sommes, dans l'état actuel de la science, obligés de répondre par la négative ; la raison de notre ignorance, c'est qu'il a été impossible de préparer jusqu'ici ces corps à l'état de pureté. Sans qu'il soit nécessaire à notre exposé d'entrer dans le détail des procédés de

préparation des diastases, nous devons donner une idée générale de oes procédés ; ils sont fondés sur la pro-

Sriété qu'ont ces corps d'adhérer aux précipités prouits dans les liqueurs qui les renferment, de la même manière qu'une matière colorante contenue dans un bain de teinture se fixe sur les échevaux de laine ou de soie plongés dans ce bain. On fait donc une macération des matériaux d'origine végétale ou animale qui renferment la diastase à préparer, et, produisant dans la liqueur obtenue un précipité aussi tenu que possible, le plus généralement au mojen de l'alcool, on entraîne la diastase avec ce précipité. Il s'ensuit que, par le fait même que la diastase, pour se précipiter, a besoin d'un substratum solide sur le(]uel elle se fixe, on ne peut Tobtenir que dans un état de pureté relatif.

Aussi l'analyse chimiiiue qui, pour les corps organiques cristallisables, c'est-à-dire faciles à purifier, fournit des renseignements précieux sur leur composition, n'est-elle ici d'aucun secours ; elle rend simplement très probable la nature azotée des diastases, sans qu'on puisse cependant formuler une affirmation absolue, ni préciser leur teneur en azote.

Malgré cette impureté du précipité obtenu, dans lequel la matière inerte est en forte proportion, et dans lequel la substance active ne représente souvent qu'une fraction infiniment petite de la matière précipitée, les diastases ainsi préparées présentent) un caractère commun tout à fait remarquable ; c'est la disproportion énorme entre le poids de matière active et le poids de substance que cette matière est capable de transfonner. Ainsi, par le procédé de C -J. Lintner, on peut obtenir une amylase dont un milligramme saccharifie en un quart d'heure un gramme d'amidon, et dans ce milligramme de diastase employée, il n'y a probablement pas plus de 1 centième de milligramme de matière active. M. Soxhlet a pu préparer une présure qui, bien qu'impure, était capable de coaguler plus de un million de fois de son poids de lait.

A côté de cette propriété singulière s'en place une autre qui est du plus haut intérêt pour le brasseur, et oui joue un rôle des plus importants dans la pratique du maltage. Les diastases sont des substances éminem-

ment instables et fragiles, qui résistent difficilement à l'action delà chaleur. Lorsqu'elles sont' en solution ou humides, il suffit de les chauffer à une température très peu supérieure à 70** C. pour les détruire et voir disparaître leur activité : elles ne résistent jamais à Tébullition. Il résulte d'expériences fort intéressantes de Ad. Mayer, que les diastases sont au contraire assez résistantes lorsqu'elles sont parfaitement sèches. C'est là une constatation dont M. Kayser a tiré, dans sa belle étude des malts de brasserie, des conclusions importantes relativement aux pratiques de maltage. Lorsqu'un malt est touraillé haut avant d'être parfaitement sec, il perd une portion notable de l'amylase qu'il renferme, et dès lors la saccharification du moût préparé avec ce malt est longue et pénible ; si, au contraire, le malt a d'abord été séché lentement et parfaitement, on peut ensuite impunément le tourail- 1er à des températures dépassant même 100^ 0. sans lui faire perdre une fraction notable de son pouvoir diastasifère et saccharifiant.

Ainsi donc les diastases sont sensibles à l'action de la chaleur, mais inégalement suivant qu'elles sont sèches ou humides, et cette constatation est de la plus haute importance au point de vue pratique. Ajoutons, pour être complet, que l'action de la chaleur n'est pas leur seul mode de destruction ; les diastases sont aussi très facilement oxydables ; elles se détruisent peu à peu, surtout lorsqu'elles sont à l'état humide, au contact de l'air, et particulièrement vite lorsque à cette action destructive vient se superposer celle de la lumière. Cette considération nous ramène encore sur le terrain pratique, en nous montrant combien il est important de conserver le malt au sec et pourquoi un malt vieilli se laisse sacchariûer de plus en plus difficilement à mesure que la durée de sa conservation s'accroît.

Voyons encore pour terminer cette étude des pro-

Sriétâ générales aes diastases, quel est le mécanisme e leur action et à quelle lois il obéit. Etant donnée une diastase, et nous prendrons poar exemple, afin de fixer les idées, la sucrase dont nous avons parlé plus haut, il y a une relation très simple entre la quantité

de cette diaBtase,le temps qu'on lui donne pour agir (*), et la quantité de matière qu'elle peut transfonner. Supposons que nous fassions agir sur une solution de sucre de canne une certaine quantité de sucrase, c'està-dire comme nous 4'avons indiqué tout à l'heure, un peu d'une macération de levure dans l'eau. Les quantités de sucre que cette sucrase sera capable d'intervertir seront proportionnelles au temps, c'est-à-dire qu'au bout de deux heures, il y aura une (Quantité de sucre interverti double de ce qu'elle était au bout d'une heure. De plus, la quantité de sucre interverti est proportionnelle à la quantité de sucrase, c'est-àdire que, si nous employons dans une expérience un certain volume de solution de sucrase, et dans un autre un volume double, au bout du même temps, d'une heure

Sar exemple, la quantité de sucre interverti dans la euxième expérience sera le double de ce qu'elle est dans la première. Késumons ces exemples dans la formule générale suivante : P action d'une diastase est proportionnelle au temps et à la quantité de diastase. Si tout, dans la pratique, se passait suivant une loi aussi simple, l'étude des diastases serait chose bien facile ; mais, en réalité, l'action d'une diastase est compliquée par d'autres facteurs qui en rendent l'étude des plus complexe, et qui expliquent comment une diastase d'une importance pratique aussi considérable que l'amylase, dans l'action de laquelle réside tout le procès de la saccharification, commence seulement depuis quelques années à être suffisamment connue. Passons . donc rapidement en revue les mieux connus de ces facteurs de complication. Tout d'abord la loi que nous venons d'énoncer n'est vraie qu'au début de Taction ; la transformation va rapidement en se ralentissant de plus en plus, non pas que la diastase SH détruise ou s'use en agissant, mais parce qu'elle est de plus en plus gênée par les produits de la transfor-

(1) Il est inatilo d'insister sur cette importance du temps, car tous DOS lecteurs savent, par suite de leur expérience pratique de la saccharification, que les transformations opérées par une diastase ne sont pas instantanées, et qu'il leur faut toujours, même dans les conditions les plus favorables, un minimum de temps au-dessous duqael il est impossible de descendre.

mation qu'elle provoque. C'est ce qui a élé très nettement établi par des expériences de M. Duclaux et par une expérience de E. Lindet, que nous nous bornons à signaler. De plus, l'action des diastases dépend de la réaction du milieu ; certaines d'entre elles n'agissent qu'en milieu alcalin, d'autres en milieu neutre ou acide. Parmi ces dernières se

I)lacent la pepsine, qui agit en milieu fortement acide, a sucrase et Tamylase. Les acides favorisent leur action quand ils sont présents à une dose relativement faible ; mais quand cette dose dépasse une certaine limite, elle devient paralysante. Cette influence, que j'ai étudiée de près pour la sucrase, existe aussi pour Tamylase, mais est beaucoup moins connue pour cette dernière diastase ; tout le monde sait cependant que ces conditions d'acidité sont réalisées dans la pratique, et que, pendant la saocharification du malt, le milieu est toujours acide.

L'influence de la température est non moins importante à considérer, et son étude va nous permettre d'établir un certain nombre de conclusions pratiques qu'on ne saurait trop mettre en lumière, parce qu'elles, constituent la base rationnelle de toute saocharification .

Il existe, pour chaque diastase, une température déterminée à laquelle elle agit mieux qu'à toutes les autreô températures. Définissons bien nettement ce que nous entendons par le terme ngir micu\\ et, pour le faire, reprenons l'exemple de la sucrase, qui nous a déjà maintes fois servi. Essayons d'intervertir du sucre de canne, ou saccharose, par cette sucrase à difiFérentes températures, en remarquant que, pour tirer de ces expériences une conclusion solide, il nous faut opérer toujours dans les mêmes conditions d'acidité, avec la même quantité de sucrase et la même quantité de sucre.

Nous constaterons qu'au bout du môme temps la quantité de sucre interverti, à la température de 56 degrés, sera plus grande qu'à toutes les antres températures, inférieures ou supérieures. Cette quantité ira en décroissant constamment à mesure que la tempéniture se rapprochera de 15 ou 10 degrés; elle ira aussi en

décroissant à mesnre que la température se rapprochera de 70 ou 75 degrés, et. à cette dernière température, elle sera nulle, môme si on augmente considérablement la durée de l'action, parce que la diastase sera détruite.

Complétons ces renseignements en indiquant, pour d'autres diastases, cette température d'optimum d'action; pour la pepsine, elle est située à 50** C,; pour la présure, à 41" C, etc.; et arrivons à l'examen de l'amylase, ou diastase du malt, qui présente à ce point de vue une singularité d'allures qui, comme nous allons le voir, nous conduira à l'envisager comme une exception dans le monde des diastases.

Tout d'abord, nous devons remarquer qu'on peut ranger les diastases, en nous plaçant au point de vue de Tétatde nos connaissances, en deux grandes classes : léB unes ont un mode d'action qui nous est relativement bien connu ; nous leur offrons un corps cristallisable bien défini, et elles le transforment en un autre corps cristallisable, non moins bien défini (ou en deux, comme par exemple la sucrase); pour les autres, nous ne connaissons avec précision ni le point de départ, ni le point d'arrivée : le corps initial n'est pas cristallisable, le corps final ne l'est pas davantage. L'amylase est placée entre ces deux classes de diastases ; en agissant sur un corps non cristallisable, Tamidon, elle le transforme en un produiD qui n'est que partiellement cristallisable; nous ne connaissons à fond qu^un des produits de son action, le maltose; l'autre, la dextrine, nous est beaucoup moins bien connu, précisément parce qu'il est incristallisable, et échappe par là à une purification parfaite. Nous aurons, plus loin, l'occasion de revenir sur les autres produits de l'action de l'amylase sur l*amidon ; nous pouvons, pour le moment admettre, pour simplifier notre exposé, que le maltose et la dextrine sont les deux seuls produits de la saccharification, en ne perdant pas de vue que, sous le terme dextrine, il faut comprendre un ou des corps sur la structure et les propriétés desquels nous n'avons que des notions peu précises.

Ceci posé, nous pouvons passer à l'examen de la saccharification à diverses températures, en supposant que

nous fassions agir une solution d'amylase ou de l'extrait de malt sur de l'empois d'amidon. Voyons d'abord comment nous obtiendrons cette amylase sur laquelle nous allons expérimenter. On peut employer soit, comme nous venons de le dire, de l'extrait de malt, c'est-à-dire le liquide obtenu en faisant macérer à froid, pendant trois ou quatre heures, du malt finement moulu avec de l'eau, et filtrant cette macération, soit une solution d'amylase préparée par le procédé Lintner. Décrivons brièvement ce dernier procédé :

On fait digérer pendant 24 heures une partie de malt, séché à l'air, et finement moulu, avec deux à quatre parties d'alcool à 20 %. La liqueur filtrée est précipitée par deux fois ou deux fois et demie son volume d'alcool absolu. Le précipité, rapidement recueilli sur un filtre, est broyé avec de l'alcool absolu,

{mis filtré, lavé rapidement à l*alcool absolu, puis-à 'éther, et séché dans le vide sec. On obtient ainsi, lorqu'on a bien opéré, une masse blanche pulvérulente, qui se dissout dans l'eau en donnant une solution limpide.

Nous avons supposé plus haut que nous faisions agir de l'amjrlase obtenue, par l'un ou l'autre procédé, sur de l'amidon à l'état d'empois. C'est qu'en effet, nos conclusions seraient bien différentes si nous employons de l'amidon cru. A froid, l'action de l'amylase sur l'amidon cru est nulle, parce q^ue l'amylase est incapable de dissoudre la cellulose qui, ainsi que nous l'avons vu antérieurement, enveloppe l'amidon ou granulose; si on élève la température, il arrive un moment où l'action se produit, donnant lieu à une saccharification, comme avec l'empois d'amidon. Mais les températures, aux- (]^uelles l'amidon cru se trouve ainsi dissous et saccharifié, ne coïncident nullement avec celles auxquelles l'amidon est transformé en empois ; elles sont variables avec la nature de l'amidon employé.

Voici un tableau qui indique, d'après C.-J. Lintner, quelles sont les proportions centésimales de divers aiuiaons crus, saccharihées à diverses températures, et qui donne aussi les températures auxciuelles ces amidons se transforment en empois. La durée des expériences est, bien entendu, partout la même.