LEVURE BASSE

(fi

u en

Carbone

5o, lO

Hydrogène. . .

Azote

io,6

Oxygène et soufre. .

D'après Mitscherlich,ily aurait environ 0,6 de soufre. Il semble que dans les levures basses il y ait moins d'azote que dans les levures hautes. Cela s'expliquerait par le fait que les fermentations basses étant plus prolongées^ l'azote cédée par la levure au moût serait plus abondant. La dose des matière azotées dans les levures diminue avec l'ûge, peut-être pour la même raison.

II faut remarquer que ces nombres ne sont pas comparables :

I® Parce que les auteurs ont employé des méthode» d'analyse différentes ;

2*^ Parce que la composition azotée d'une levure dépend essentiellement du titre en azote du moût de culture.

ALIMENTATION io3

Composition immédiate de la levure. — Matières hydrocarbonées. — Au point de vue de la composition immédiate, on trouve de la cellulose (ou des celluloses) accumulée surtout dans la membrane, la dose est de 80,37 pour 100 d'après Schlossberger. Mais cela dépend également de Tage. Duclaux a trouvé dans une levure de i5 ans 6 pour 100 de cellulose et dans la même rajeunie i5 pour 100.

Il y a une matière gommeuse dérivée de la xylose et de la manose.

Le glycogène(i) peut atteindre jusqu'à io-i5pour 100; la matière grasse est de 5 pour 100 dans les cellules jeunes et de 20 pour 100 dans les vieilles(2): cette matière grasse contient des acides libres et de la cholestérine (les cellules jeunes en contiennent i/io du poids des matières grasses, les cellules vieilles 25 pour 100 de ce poids).

Pasteur a constaté qu'une levure parfaitement dégraissée h Téther, cultivée dans de la saccharose et de l'extrait de levures dégraissées reforme des graisses. Celles-ci proviennent donc du sucre.

Dans la membrane on trouve encore de la lécithine.

Matières azotées. — Les matières azotées des levures sont très diverses.

(i) Le glycogène est un aliment de réserve. Sa formation dépend de l'acidité, de l'aération, il peut se former anx dépens des sucres, de la glycérine, de l'acide succinique, de lacide lactique, de l'asparagine, des peptones, etc. M. Laurent a dosé le glycogène : o^ par saccharification sans altérer la membrane; f) en produisant Tautophagic qui détruit le glycogcne ; suivant le cas, on détermine le glycogène par difl'érence de poids ou par dosage de l'alcool produit, dont il faut retrancher celui qui provient du milieu.

(2) Duclaux cite une levure de i5 ans qui contenait 5o pour 100 de graisse.

io4 LEVURES

Il y a des albuminoïdes et leurs produits de désassimilation.

Par exemple, Nishimura a indiqué :

Xanthine. . . o,oii pour loo de la matière sèche.

Guanine.. . . 0,026 —

Adénine.. . . 0,029 —

Hypoxanthine. . o,o3o —

Il y a également de la tyrosîne et de la leucine.

Enzymes. — Il y a de nombreux enzymes dans la levure.

Nous avons déjà parlé de la zymase.

Sucrase. — II y a de la sucrase dont la nature paraît dépendre des races de levures.

C'est ainsi que la sucrase de la levure haute résiste a i ou 3° de température de plus que celle de la levure basse.

Quoi qu'il en soit, de la levure mise dans de l'eau à 65** pendant une heure perd toute activité ; cependant en mettant une levure quelques instants à 100° on retrouve de la sucrase dans l'eau parce que les cellules malades en laissent difï'user et que tout ne se coagule pas.

L'apparition de la sucrase dans les levures dépend bien plus de l'alimentation azotée que de la présence du sucre. C'est ainsi que le moût de bière donne des levures bien plus riches en sucrase que le sucre pur.

D'autre part les substances les plus favorables au développement de la levure ne sont pas nécessairement favorables à la sucrase, tel par exemple le phosphate de chaux.

Maltase. — Un autre enzyme se trouve dans la levure c'est la maltase qui doit invertir la maltose.

Longtemps la maltose a été considérée comme directement fermentescible parce que, pendant la fermentation, on ne peut mettre en évidence la glucose, celle-ci disparaissant aussi vite qu'elle se forme.

Si on essaie d'extraire directement la maltase, elle diSuse si mal qu'on n'obtient rien. Il faut rompre les

ALIMENTATION io5

cellules avec de la pierre ponce ou du verre pilé, ou bien la sécher lentement à 4o®. Dans ces deux cas Teau en extrait de la maltase (i).

Cette maltase est gênée par le chloroforme, c'est ce qui fait que certaines expériences ont été négatives. On doit la protéger par le toluène.

La maltase paraît détruite par l'alcool ou une température de 5o**.

Autres enzymes. — Dans certaines levures on trouve de la lactase capable d'agir sur la lactose, elle est précipitable par l'alcool.

Enfin au moins dans certaines levures il y a une ou plusieurs peptases, car un certain nombre d'entre elles liquéfient la gélatine.

Action protéolytique des levures. — En 1896 BouUanger a signalé la liquéfaction de la gélatine par certaines levures. Artari et Hahn ont signalé la présence d'une peptase.

Will a étudié cette action protéolytique, il a employé

(i) Aujourd'hui on prépare la maltase par la méthode de Hill. On prend la levure, on la triture avec de l'eau dans un mortier, on la sèche sur plaque de porcelaine, on la suspend dans une étuve à 4o°, puis de quart d'heure en quart d'heure on fait monter la température à 5o, 60, 100°. On reste un quart d'heure à cette température. On la met dans une mousseline, on la pend dans un exsiccateur et on la laisse refroidir.

Gela fait on la pèse, dans un flacon fermé ; on prend un poids de soude au 0,001 dix fois plus grand que celui de la levure, on ajoute du toluène, on abandonne le tout 5 jours, on filtre au papier, à la bougie. On a un liquide ayant les propriétés de la maltase et contenant 5 pour 100 d'extrait. Ce liquide est très actif, car ao centimètres cubes d'une solution de maltose à ao pour 100 (4 gr. de maltose) par i centimètre cube du liquide à 30° perd en 4o minutes og'',8 de maltose.

En la heures, il y en a 9g'',6 de détruit.

La présence de l'eau et de l'alcool fait perdre à ce liquide sa propriété, le chloroforme lui nuit. En chauffant une heure à lao^' ou 6 minutes à io5o l'activité ne disparait pas.

Hill a, à l'aide de ce produit, mis en évidence l'action réversible des diastases.

io6

comme milieu de culture du moût houblonné h i4**,^ Balling additionné de lo pour loo de gélatine.

La rapidité de la liquéfaction semble croître avec la température, il y a des levures qui n'ont pas liquéfié la gélatine après un an h i3°, tandis qu'à 20** elles ont mis de 18 à 168 jours.

Les différentes espèces agissent différemment et Tordre des races n'est pas le même h toutes les températures, le plus souvent ce sont les levures hautes qui viennent en tête.

Ordinairement le moût non houblonné, se liquéfie moins vite.

Si on ensemence la gélatine fondue, au lieu de l'ensemencer par piqûre, la liquéfaction est plus rapide, et même très rapide quelle que soit la température.

Le phénomène de la liquéfaction de la gélatine part de la couche la plus riche en colonies, couche d'autant plus éloignée de la surface que la levure est plus ou moins avide d'oxygène. La couche de gélatine sous-jacente se liquéfie, les levures des colonies tombent au fond de la cavité ainsi formée et agissent sur une nouvelle couche de gélatine avec d'autant plus de facilité que l'aération produite par la dislocation de la gélatine due aux efforts combinés de la liquéfaction et de la fermentation amène une nouvelle multiplication de cellules.

Matières minérales. — La composition minérale de la levure est très variée.

Voici les nombres de différents auteurs : cendres.

Levure haute.

— Schlossbcrger. .

Mitscherlich.

Wagner.

Levure basse.

— Schlossberger. . .

Mitscherlich.

Wagner.

Les cendres sont surtout riches en acide phosphorique

(5o pour 100 de leurs poids) ; ensuite vient la potasse très voisine de 4o pour 100.

La magnésie (4 pour 100), la chaux (2 pour 100), la silice et la soude (chacunes i,5 pour 100), Tacide sulfurique (1/2 pour 100), Toxyde de fer et le chlore (ensemble I pour 1000) complètent la série.

Ces nombres ne sont qu'approximatifs.

Revenons à l'alimentation des levures.

Alimentation des levures. — Il faudra évidemment des sels s'incorporant dans les cellules et retrouvés h l'état de cendres ; il faudra encore des matières capables de produire les albuminoïdes et leurs dérivés, de fournir la cellulose, les graisses, le glycogène, éléments de construction des cellules, et enfin d'assurer la dépense d'entretien ; 11 faudra de plus les éléments fermentesclbles sur lesquelles la zymase doit agir.

Il résulte de tout cela qu'on doit assurer k la levure une alimentation saline, azotée, hydro-carbonée.

I** Alimentation saline. — Aidé par l'étude des cendres on a déterminé les sels les plus favo-rables a la levure. Ce sont le phosphate de potasse, le sulfate de chaux et le phosphate de magnésie. La chaux peut cependant faire défaut. Les liqueurs Pasteur, Cohn, Laurent, Mayer décrites au chapitre dès cultures sont très favorables aux levures.

Très souvent on fait multiplier les levures dans des milieux où l'on a négligé de mettre des sulfates. Néanmoins la levure se multiplie. Cela tient sans doute l\ ce que dans ces milieux de culture on introduit du sucre qui contient toujours une petite quantité de soufre. Mais il résulte d'expériences comparatives faites par Stern qu'une levure cultivée en présence de cendres de levure exemptes de sulfate, détruit moins de sucre que dans un mélange contenant des sulfates.

io8 LEVURES

Alimentation azotée. — Les nitrates ne sont pas suffisants. L'ammoniaque peut servir d'aliment. Pasteur(i) a cultivé des levures dans des liqueurs ammoniacales. Il a constaté que l'ammoniaque disparaît, qu'il n'y a pas dégagement d'azote et que les moûts de cultures contiennent plus de matières albuminoïdes qu'au début.

On explique cela en disant que la levure se nourrit d'ammoniaque, forme des matières albuminoïdes qu'elle élimine en partie et rend l'ammoniaque au milieu précisément sous forme de matières albuminoïdes.

Les amides, par exemple l'asparagine, sont des aliments favorables. Les matières albuminoïdes sont d'autant plus favorables qu'elles sont plus rapprochées par leur composition de l'acide urique. La diastase doit par conséquent être un aliment favorable.

On s'est demandé si la levure ne détruit pas la diastase, ce qui serait fâcheux, car la saccharification des moûts amylacés ne se complète qu'à la condition que la diastase reste dans le moût. La diastase est bien en effet un aliment de la levure, mais en présence des amides et d'autres corps elle n'est pas absorbée.

Au point de vue de l'alimentation azotée, nous pouvons encore citer une expérience de M. Duclaux.

Dans une fermentation rapide, où le poids de levure a très peu varié, 4o grammes de sucre ont disparu en présence de i gramme de tartrate d'ammoniaque.

(i) Voici le détail de cette expérience :

On fait dissoudre 200 grammes de sucre candi, igr,5 de sulfate d'ammoniaque, i&'',5 de cendre de levure, i gramme de bitartrate de potasse, og'',5 de bitartrate d'ammoniaque. On ensemence par une trace de levure.

Après i3 jours de fermentation on a 2B^,b6 de levure, il n'y a plus d'ammoniaque.

La levure sèche a passé du poids aei^jôci et de la teneur 8,63 0/0 d'azote

au poids 2g'',236 et à la teneur 6,36 0/0 —

Donc la levure est passée de 0,2 15 d'azote à 0,1 4S tandis que le liquide

.. , ri, . , ,. ( dont 0,170 en azote albuminoïde

passait de 0,102 d azote a 0,210 ] ' . .

f et 0,045 en azote ammoniacal.

Ce qui prouve que l'azote ammoniacal a presque disparu, et que l'azote total de la levure a diminué.

L'azote d'une levure dépend du moût. — Cette quantité totale d'azote assimilé dépend du moût non seulement au point de vue de la richesse de celui-ci en azote, mais encore au point de vue de sa richesse saline. Si les éléments minéraux sont en proportion normale, il n'y a que les moûts très faibles en azote qui donnent après culture un poids de levure plus faible ; les éléments minéraux augmentant, le poids de levure croît, sauf si l'azote du moût est très faible.

Si les éléments minéraux sont en quantité normale, les moûts très pauvres en azote fournissent à la levure une quantité d'azote assimilée plus faible (i) que dans les moûts ordinaires ou riches. Une augfmentation de 1» richesse saline augmente l'azote total assimilé seulement si le moût est d'une richesse moyenne en azote. Est-il pauvre ou riche, l'effet est peu marqué. D'ailleurs l'effet des éléments minéraux paraît surtout dû aux sulfates.

Les éléments minéraux étant en quantité normale, lu dose d'azote de la levure est constante si le moût a plus de 0,5 pour 100 d'azote. Elle diminue et est proportionnelle au titre du moût si celui-ci est compris entre 0,5 et 0,2 pour 100. Enfin elle devient constante et petite lorsque le titre du moût est inférieur à 0,2 pour 100.

L'assimilation de l'azote dépend des races de levure.

(i) Il s'agit ici de lazote assimilé, plus haut du poids de levure, et plusbas du titre en azote de la levure.

Kayser a fait voir que la levure basse prend toujours moins d'îizote au moût que la levure haute.

Influence de la nature des aliments azotés sur la nutrition de la levure. — H y a des variations dues a la variation des aliments azotés.

Ces variations dépendent d'ailleurs de la nature des levures.

Variations causées sur une même levure. Expériences de Tisngê. — La levure cultivée en milieu de peptone se dépose en grumeaux mélangés h une impureté soluble dans la soude, tandis que cultivée en milieu d'asparagine, elle se dépose pulvérulente et pure. C'est un eflFet de coagulation de la peptone par Talcool qui dépend d'ailleurs de l'homogénéité de la peptone et de la température.

En employant comme peptone la partie non précipitée par de l'alcool, il n'y a pas de différence avec l'asparaginc.

Lange, sur des milieux formés de 5oo centimètres cubes de saccharose à lo pour loo, 2 grammes de phosphate de potassium et o^^5 phosphate de magnésie et d'une des doses d'azote suivantes