PÉRIODE EXPÉRIMENTALE

Téprouvette, il obtient ainsi un peu de moût. II observe Téprouvette pendant quelques jours et ne constate rien.

11 laisse alors rentrer une bulle d'air et au bout de quelque temps le moût fermente. II en conclut que pour que la fermentation se produise il faut de l'air et que celui-ci intervient chimiquement.

I^asteur. — Pasteur a refait cette expérience et a constaté son exactitude. Il a d'abord pensé qu'en introduisant de l'air dans l'éprouvette, on introduit en même temps une petite quantité de levure et que la cause de la fermentation était cette levure ; l'air n'étant que le véhicule.

Cette manière de voir exigerait que partout dans l'air il y eût de la levure. Or Pasteur lui-même a démontré qu'il n'en est rien. Des séries de 20 matra.s, chargés de bouillon, stérilisés et fermés, ont été ouverts puis refermés dans des lieux très différents, tels que le sommet du Mont-Blanc et le laboratoire de Pasteur a l'Ecole Normale. Ces ballons étudiés ensuite ont montré que l'ensemencement n'avait eu lieu ni partout, ni dans les mêmes proportions.

Pasteur, corrigeant sa première manière de voir, montra que la levure était introduite par les pellicules des grains de raisin, mais qu'il faut cependant de l'air pour la rendre active. En effet:

Des raisins lavés a l'eau bouillante ne donnent pas lieu à la fermentation. Si on y ajoute une goutte de pulpe prélevée à l'intérieur d'un grain avec toutes les précautions voulues par un tube flambé et effilé, l'expérience ne marche également pas. Mais introduit-on une goutte d'eau de lavage que la réaction se déclare.

La levure est donc sur la pellicule du raisin et puisque l'expérience de G. Lussac ne marche qu'après la rentrée d'air, c'est que celui-ci joue un rôle dans la fermentation.

DUMAS, PASTEUR, IIELMHOLTZ n

De la levure, — Comment cettie notion de levure s'est-elle introduite en microbiologie ?

I® D'une part, depuis longtemps on savait qu'à la fin des fermentations on trouve un dépôt. Dès 1789, Fahroiii le comparait au gluten. En i8o3, Thénard attribuait à ce dépôt une composition animale et remarquait que le dépôt produit par une fermentation de moût sucré est analogue au dépôt de la fabrication de la bière ;

2® D'autre part, la levure elle-même était connue depuis longtemps.

En 1680 Lowenhock^ l'inventeur du microscope, a vu des cellules de levure en observant avec son instrument des dépôts de moûts de bière.

En 181 4 Kieser a décrit de nouveau ces cellules.

En 1826 Desmazures étudia ces levures et les classa au point de vue botanique (Mycoderma Cerevisiœ).

3® Enfin en i835, on commença à^se faire une idée sur la relation existant entre la levure proprement dite et la fermentation.

Cagniard-Latour ; Scbwann etKutzing. — Cagniard- Latour en France, Schwann et Kutzing en Allemagne examinèrent au microscope la levure et constatèrent tous les trois qu'elle était formée de globules ovoïdes ; Cagnard- Latour remarqua qu'elle se reproduisait par bourgeonnement et il pensait que la fermentation était un phénomène de végétation.

A propos de son étude sur la levure, Schwann a énoncé un certain nombre de faits. Dans l'expérience de Gay-Lussac, si on introduit dans l'éprouvette une bulle d'air, préalablement chauffée au rouge, la fermentation n'a pas lieu parce que, ajoute-t-il, il n'y a plus de germe dans l'air. D'après ce que nous savons, cette expérience est inexacte.

Il remarqua, en outre, que le dépôt des cuves de fermentation contient des globules de levure et il ajouta que

12 PÉRIODE EXPÉRlMEyTALE

c'est cette levure qui produit la fermentation et que, sans elle, il n'y a jamais fermentation. C'est donc Schwann qui a le premier indiqué la relation de cause à effet qui existe entre la levure et le jus sucré.

Helmboltz. — En i843, //e//w/<ofe s'occupant des fermentations fit un raisonnement qui Ta conduit à des résultats erronés. Puisque l'on prétend, dit-il, que les fermentations sont dues à des microbes, prenons un vase partagé en deux parties par une cloison poreuse. Mettons d'un côté un liquide non fermenté et de l'autre côté un liquide en fermentation.

Si la fermentation est due h un microbe, celui-ci ne passera pas à travers la membrane poreuse et la fermentation ne pourra pas se propager. Si au contraire elle est due à une exhalaison quelconque, ce produit traversera la cloison et la fermentation se propagera.

Le raisonnement pèche en deux points. En premier lieu un produit chimique peut ne pas traverser la membrane, et, en second lieu au contraire, il y a des microbes qui peuvent la traverser.

Il essaya de vérifier sa déduction par l'expérience. Avec le moût ordinaire la propagation n'a pas lieu ; il en concluait que l'agent de la fermentation alcoolique est un être organisé. Au contraire, avec un bouillon en putréfaction, la propagation a lieu, il en concluait à l'absence de microbes, à l'effet d'une exhalaison.

Se basant sur ces expériences, Helmholtz établit une différence entre les deux sortes de fermentations par microbes et par exhalaisons.

L'idée de la nécessité d'un microbe pour produire la fermentation n'a pas été admise sans résistance.

Liehig. — Liebig n'admit pas l'idée des fermentations par les microbes. Il objecta à Helmholtz qu'il n'y a aucune raison d'admettre un microbe dans un cas et de n'en pas admettre dans l'autre.

HELMHOLTZ, LIEBIG i3

Il objecta ensuite que si la fermentation alcoolique que subit le sucre est due a un microbe, il devrait en être de même pour les autres fermentations (lactique, butyrique, etc., etc.). Or à cette époque les ferments correspondants a ces fermentations n'étaient pas encore soupçonnés.

Liebig tira encore une objection d'une expérience due à Colin (1828). Elle consiste en ceci : mettons en fermentation alcoolique un moût sucré en Tensemençant avec de la matière plus ou moins en putréfaction. La fermentation alcoolique s'accomplit (i).

Mais si Liebig niait la nécessité de la levure dans la fermentation alcoolique, il ne pouvait pas nier sa présence ; seulement il ne lui attribuait aucun rôle dans l'acte de la fermentation. Il prétendait que cette levure se formait aux dépens du gluten (2) et que tant qu'elle était vivante elle n'agissait pas pour provoquer la fermentation. Ce n'était que lorsqu'elle était morte, c'est-à-dire à l'état de putréfaction, qu'elle produisait la fermentation. Il basait son raisonnement sur une expérience de Thénard. Celui-ci avait pris 20 grammes de levure qu'il avait mis dans 100 grammes de sucre dissous. Il laissait fermenter, pesait le dépôt de levure après fermentation et trouvait un poids de iS^^S, plus petit que le poids du début. Il prenait de nouveau ce poids de i3^^,3 et le mettait dans un moût sucré. A la fin de l'opération le dépôt ne pesait plus que 10 grammes et la fermentation était d'ailleurs fort ralentie.

Dans cette expérience le poids de levure diminue parce que les matières alimentaires nécessaires à la levure, ne sont pas en quantités suffisantes.

C'est ce qui a conduit Liebig à croire à la putréfaction

(i) Gela tient à ce qu'il y a des levures dans la matière putréfiée. (2) Matières albuminoïdes.

i!i PÉRIODE EXPÉniMENTALE

des levures pendant la fermentation et adoptant Tidée de Stahl, il expliquait celle-ci par la transmission d'un mouvement de décomposition de la levure putréfiée vers le moût.

Liebig n'admettait donc pas le rôle vital de la levure.

Il poussait son idée plus loin: le dépôt de levure putréfiée devait d'après lui produire d'autres fermentations que la fermentation alcoolique. En d'autres termes^ Liebig niait non pas la spécificité de la levure, puisqu'il ne croyait pas à celle-ci, mais ladifférentiation des diflFérentes fermentations.

Pasteur contre Liebig. — C'est contre cette dernière idée de Liebig que Pasteur s'est élevé. Le point de départ des travaux de Pasteur a été non pas l'idée de démontrer exclusivement l'influence de la levure dans la fermentation alcoolique, mais de démontrer la spécificité des différents ferments. Le premier mémoire date de i858 et porte sur la fermentation lactique. Il établit que la production de l'acide lactique est due à un ferment spécial : le ferment lactique.

Quand on prend une goutte de liquide en fermentation lactique et qu'on l'ensemence dans un moût sucré la fermentation se propage ; une goutte de ce 2® liquide peut elle-même propager la fermentation lactique dans un 3® bouillon et l'on peut faire autant de cultures successives que l'on veut : ce qui établit la disproportion entre le poids du ferment et le poids du sucre transformé. En outre c'est toujours de l'acide lactique qui se forme, ce n'est pas par exemple de l'acide butyrique, k la condition du moins que le ferment soit pur. Ce ferment ne se développe que dans des liqueurs appropriées. II préfère les milieux alcalins ; c'est le contraire pour la levure de bière qui préfère les milieux acides.

Enfin Pasteur ajoute que l'huile essentielle de jus d'oignon empêche la fermentation lactique (i**® idée des antiseptiques).

PASTEUR CONTRE LIEBIG i5

En iSSg, Pasteur commence une étude sur la fermentation alcoolique. Il abandonne cette étude et la reprend en 1876. Il réussit à provoquer la fermentation alcoolique dans un milieu sucré contenant seulement des matières minérales (cendres de levure calcinée) destinées à la nourriture de la levure à l'exclusion de toute matière azotée. Dans ce milieu où n'existent pas de matières en putréfaction, il produit la fermentation alcoolique en introduisant une petite quantité de jus sucré en fermentation .

Cette expérience est absolument contraire aux idées de Liebig puisqu'ici il n'y a pas de putréfaction possible. En effet, 1° il n'y a pas de matière azotée et 2° l'on observe que la levure se multiplie, ne se détruit pas et ne peut par conséquent pas entrer, elle-même en putréfaction.

Pasteur a fait d'autres expériences. Mettons du lactate de chaux dans de l'eau, sans matière organique et ensemençons avec une goutte d'un bouillon en fermentation butyrique. Nous remarquons une fermentation caractérisée par un dégagement d'acide carbonique et d'hydrogène, le liquide devient acide et contient de l'acide butyrique. Au microscope on observe des éléments onduleux.

Donc dans cette culture particulière où pour matière organique il n'y avait que de l'acide lactique, on a pu produire la fermentation butyrique avec une goutte d'un liquide butyrique. Il existe donc un nouveau microbe spécifique. Si l'on essaie de le cultiver dans un milieu aéré il ne se développe pas. Il ne se développe qu'en l'absence de l'air. On distingue donc les microbes anaérobies, comme le ferment butyrique, des microbes aérobies comme la levure ou le ferment lactique.

Une autre expérience consiste à mettre dans de l'eau ôêi blanc d'œuf, de la craie et quelques gouttes d'un liquide en putréfaction. On a une nouvelle fermentation

iG PÉRIODE EXPÉRIMENTALE

qui est une putréfaction. On observe des gaz nauséabonds et si on examine le liquide au microscope on voit un certain nombre de microbes. La putréfaction a donc encore pour origine des microbes.

Enfin, Pasteur a étudié la fermentation acétique ; il a démontré que le vinaigre se forme sous l'influence d'un microbe spécifique, le mycoderma aceti.

Cette expérience est d'une grande portée contre les idées de Liebig, car celui-ci pensait que les fermentations étaient dues à un agent résultant de l'oxydation du gluten.

Or la formation de l'acide acétique est une véritable oxydation de l'alcool que l'on peut même obtenir par des réactifs chimiques (noir de platine). Donc la formation de l'acide acétique peut résulter d'un microbe ou d'une oxydation de l'alcool ; deux faits contraires aux idées de Liebig : oxydation du gluten et action de celui-ci putréfié.

On voit que toutes les expériences de Pasteur tendent à établir la nécessité d'un microbe spécifique pour chaque fermentation.

Néanmoins Liebig a répliqué a Pasteur. Il admet l'utilité de la levure dans la fermentation alcoolique : pendant que la levure vit, le sucre du milieu est absorbé par la levure et se combine au protoplasma. Puis quand la levure commence à mourir, la combinaison entre le sucre et le protoplasma se disloque en acide carbonique, alcool et matières albuminoïdes.

Pour Liebig l'acte vital de la fermentation est dans l'assimilation du sucre ; la formation d'alcool est une décomposition chimique qui n'a lieu qu'à la mort de la cellule.

Claude Bernard. — Pasteur supposait ceci : la levure mise dans le liquide sucré s'entretient et se multiplie et pour cela assimile une certaine quantité de sucre ; le reste du sucre est absorbé et rendu par la levure vivante a l'état Zr^"