PRÉSENTÉES PAR M. BERTHELOT
M. Berthelot a publié sur la fermentation un Mémoire où il a donné de nouvelles preuves de sa sagacité habituelle. De mon côté, depuis trois années, j'ai fait de ce beau sujet l’objet constant de mes études. Suivant la même route, M. Berthelot et moi nous aurions pu nous rencontrer. On le croirait bien, à lire la réclamation qu’il vient de présenter à l'Académie sur la Note que j'ai eu l’honneur de communiquer à ce corps savant dans sa séance du 28 mars (*); car cette réclamation commence ainsi : « M. Pasteur a décrit des observations d'apres lesquelles la levüre de bière peut fermenter et fournir de l'alcool; il a rattaché cette formation d’alcool à la présence dans la levüre d’un principe transformable en sucre par laction des acides; ce sont là deux résultats que j'avais déjà obtenus (Comptes rendus, XLIIIT, 1856, p. 238, et Annales de chimie et de physique, 3° série, L, 1857, p. 368). »
Nous verrons tout à l'heure si tel est le résumé de mes expériences.
teportons-nous d’abord aux pages de ces recherches auxquelles M. Berthelot nous renvoie. Ce que M. Berthelot a écrit sur la levüre étant très court, je puis le reproduire textuellement sans allonger trop ma réponse.
« Ayant essayé, dit-il, si les diverses matières azotées, telles que : albumine, fibrine, caséine, gluten, tissu pancréatique, gélatine, colle de poisson, levûre de bière, abandonnées soit avec de l’eau et de la
craie, soit avec de l’eau, de la craie et du tissu pancréatique ou testi-
1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 11 avril 1859, XLVIII, p. 737-740.
2. BerrHeLor. Remarques sur la fermentation alcoolique de la levüre de biëre. Ibid., séance du 4 avril 1859, XLVITI, p. 691-692.
3. Pasreur. Nouveaux faits concernant la fermentation alcoolique. Zbid., XLVTIIT, p. 640-642, et p. 38-40 du présent volume. (Notes de l'Édition.)
culaire, à la température de 40°, pouvaient fournir de l'alcool, j'ai obtenu des résultats négatifs avec la fibrine, les tissus pancréatique et testiculaire, la gélatine, la colle de poisson et l’albumine coagulée.
« L’albumine brute, la caséine, le gluten et la levûre de bière ont quelquefois fourni un peu d’alcool; mais la formation de cet alcool ne paraît pas due aux principes azotés eux-mêmes, mais aux matières sucrées, amylacées ou ligneuses dont ils se trouvent mélangés par accident ou par nécessité.
« Quant à la levüre de bière, elle renferme une matière non colorable par l’iode, probablement de nature ligneuse, transformable en sucre sous l'influence des acides, et en alcool sous les influences que j'ai définies : la proportion de cet alcool peut s'élever à plus de { centième du poids de la levûre (1. »
Afin de bien apprécier la nouveauté de ces résultats de M. Berthelot, il est indispensable de rappeler ce qui était du domaine public depuis nombre d'années.
Payen, 1839, Mémoires des savants étrangers (?. — La levûre renferme :
Matièreshazotéesi@) ee Me 62073 Enveloppes de cellulose … -. . . . . . . . . 29,37 SUDSTANCESERTAS SES SP ne ee 2,10 Matières minérales: 00 00 oi. 5,80 100,00.
Schlossberger, Annales allemandes de chimie et de pharmacie (. — M. Payen avait donné l’analyse que je viens de rapporter et avait montré que la potasse pouvait facilement dissoudre les matières azotées des jeunes organes des végétaux. M. Schlossherger utilise cette action de la potasse, isole les 29 pour 100 de cellulose indiqués par M. Payen, analyse le résidu, montre que par l’acide sulfurique il donne du sucre, que ce sucre fermente, etc.
En résumé, depuis plus de quinze et vingt ans, la science est en possession de ce résultat que la levûre de bière, purifiée par des lavages, renferme de la cellulose qui a été isolée et transformée en sucre fermentescible.
Le progrès dù à M. Berthelot serait donc d’avoir montré que la levûre, que l’on savait depuis 1839 renfermer 29 pour 100 de cellulose,
1. Annales de chimie et de physique, sér., L, 1857, p. 366-367 et p. 368.
2. Payxex. Mémoires sur les développements des végétaux. 3° Mémoire : Cellulose (Lu en 1839). Mémoires présentés par divers savants à l'Académie des sciences, IX, 1846, p. 32.
3. Dans le mémoire de Payen : « Matières azotées et traces de soufre... »
4. SCHLOSSBERGER (J.). Ueber die Natur der Hefe, mit Rücksicht auf die Gährungserscheinungen. dnalen der Chemie und Pharmacie, LI, 1844, p. 200. (Notes de l'Édition.)
transformable en sucre fermentescible, abandonnée plusieurs semaines sous l’eau à 40° avec son poids de craie, donne, par le fait de la présence de cette cellulose, 1 pour 100 de son poids d'alcool.
Je reviendrai tout à l’heure sur la valeur de ce résultat.
Comparons-le auparavant à l'expérience de ma Note du 28 mars qui a soulevé la réclamation de M. Berthelot.
Que l’on prenne 10 grammes de levüre lavée (poids de matière sèche), et très peu de sucre, par exemple 3 à 4 décigrammes, que l’on introduise ces matières dans un vase sous le mercure à la température de 25 à 30°. Après douze ou vingt-quatre heures, il n’y aura plus trace de sucre, et cependant la fermentation alcoolique continuera avec une telle rapidité que, dans les douze ou vingt-quatre heures suivantes, il se fera deux et trois fois plus d'acide carbonique et d'alcool qu'il ne s’en est formé dans les premières heures, alors que la levûre vivait avec du sucre.
En d’autres termes, mêlez à de la levüre, non pas une quantité de sucre qui puisse l’épuiser, mais un poids de sucre proportionnellement faible, et après que la levûre aura dédoublé ce sucre, son activité continuera, s'exerçant sur ses propres tissus avec une énergie et une rapidité extraordinaires qui vont se ralentissant de plus en plus. Il ne se forme ni levüre lactique, ni infusoires ; l'acide carbonique est pur, sans mélange d'hydrogène.
Quel est donc le rapport entre mon expérience dont les résultats et les conditions me paraissent si nouveaux, et le fait brut de la production d’un peu d’alcool dans un mélange de craie et de levüre de bière abandonné pendant plusieurs semaines, sous l’eau, à la température de 40°, dans des conditions d’altération et sans doute de putréfaction que M. Berthelot ne spécifie aucunement ?
Bien plus : je cherche même où est la nouveauté du résultat de M. Berthelot. M. Payen, en effet, nous apprend que la levüre est formée de 29 parties de cellulose contre 62 de matières azotées. Quoi de plus simple qu'un tel mélange, abandonné à lui-même pendant plusieurs semaines, puisse fournir de lalcool ? N’y a-t-il pas dans tous les ouvrages un procédé de Chaptal pour faire de l'alcool et du vinaigre, qui consiste à abandonner quelques jours avec de l’eau un mélange de levüre et d’une matière hydrocarbonée insoluble, l’amidon? La levûre, d’après l'analyse de M. Payen, ne porte-t-elle pas avec elle un mélange de cette nature?
Après avoir découvert le fait qui résume ma Note du 28 mars, je me suis demandé comment il était possible d'expliquer qu’une fermenlation alcoolique pût se produire postérieurement à la disparition
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complète du sucre. Jai répondu qu’il fallait en reporter le mérite à M. Payen, qui, le premier, a annoncé la présence de la cellulose dans la levûre et qui même en a donné la proportion à peu près exacte, ainsi que je le montrerai par des recherches ultérieures.
M. Berthelot termine ainsi sa Note : « Quant aux opinions vitalistes adoptées par M. Pasteur sur les causes réelles des changements chimiques opérés dans la fermentation alcoolique, je ne crois pas le moment venu de les discuter avec le développement qu'elles méritent. »
Je suis, sur ce point, entièrement de lavis de M. Berthelot. Nos écrits et nos conversations particulières nous ont assez appris combien nous différions sur l'interprétation des faits, et, sil croyait le moment venu de discuter les vues qui m'inspirent, il sait bien qu’il ne me convaincrait pas. Je n'aurais pas davantage la prétention de lui faire abandonner ses principes. Conservons done chacun l'indépendance de nos vues, et, en attendant le moment de la discussion, suivons le précepte de Buffon : Amassons des faits pour avoir des idées.
MÉMOIRE SUR LA FERMENTATION ALCOOLIQUE
(EXTRAIT PAR L'AUTEUR)
Lorsque les analyses exactes de Gay-Lussac et Thenard et celles de de Saussure eurent fixé définitivement la composition du sucre et de l’alcool, il devint facile de voir théoriquement qu’en ajoutant de l'alcool et de l’acide carbonique on pouvait reproduire la composition du sucre; c’est ce que Gay-Lussac fit remarquer dans une lettre très instructive qu’il adressa à M. Clément en 1815, lettre qui se termine ainsi : « Si l’on suppose maintenant que les produits que fournit le ferment puissent être négligés relativement à l’alcool et à l’acide carbonique, qui sont les seuls résultats sensibles de la fermentation, on trouvera qu’étant données 100 parties de sucre, il s’en convertit, pendant la fermentation, 51,34 en alcool et 48,66 en acide carbonique (?) ». Cette déduction théorique de Gay-Lussac coïncidait avec les vues que Lavoisier avait publiées vingt-cinq ans auparavant sur la fermentation alcoolique, et elle éloigna tous les doutes que n'auraient pas manqué de soulever tôt ou tard les expériences inexactes de cet illustre chimiste.
On admettait cependant que l'expérience ne pouvait justifier en tout point les théories de Gay-Lussac, car Lavoisier avait justement indiqué qu'une petite portion du sucre se transformait en un acide organique qu’il croyait être de l'acide acétique, mais que l’on s’accordait depuis longues années à identifier avec l'acide lactique.
Les résultats de mes recherches sont en désaccord sensible avec les opinions généralement admises sur les produits de la fermentation :
1°. L’acide de la fermentation alcoolique n’est dans aucun cas de l'acide acétique ou de l'acide lactique.
1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, Séance du 27 juin 1899, XLVIII, p. 1149-1152.
2. Gay-Lussac. Lettre à M. Clément sur l'analyse de l'alcool et de l'éther sulfurique, et sur les produits de la fermentation. Annales de chimie, XCV, 1815, p. 318.
2, L'alcool et l'acide carbonique ne sont pas les seuls produits du dédoublement du sucre. Il s’y joint constamment de l’acide succinique et de la glycérine. Les proportions de l'acide succinique varient entre 5 et 7 millièmes, celles de la glycérine entre 25 et 36 millièmes du poids du sucre mis en fermentation.
3, L'alcool et Pacide carbonique ne forment pas équation avec un poids déterminé de sucre; c’est-à-dire que lPalcool et lacide carbonique ne sont pas dans les rapports indiqués par l’équation théorique : il se dégage plus d’acide carbonique que n’en exige le poids d'alcool produit.
4. Plus de 1 pour 100 du poids du sucre (1,2 à 1,5) se fixe sur la levüre à l’état de matières diverses parmi lesquelles j'ai reconnu la cellulose et les substances grasses.
En résumé, sur 100 grammes de sucre qui fermentent, 5 à 6 grammes ne suivent pas l’équation de Lavoisier et de Gay-Lussac, et cette portion du sucre se transforme en assimilant de leau, de manière à fournir dans les cas les plus ordinaires :
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