ET EN DEHORS DE TOUT CONTACT AVEC L'AIR DE L'ATMOSPHÈRE

L'Académie se rappellera peut-être qu'il y a dix-huit mois environ, j'ai eu l'honneur de lui soumettre une Note sur l'existence d’animalcules infusoires jouissant de la double faculté de pouvoir vivre sans gaz oxygène libre et d’être ferments (?). C'était le premier exemple connu de ferments animaux, et aussi d'animaux pouvant vivre et se mulliplier indéfiniment, en dehors de tout contact avec l'air de l'atmosphère, considéré à l’état gazeux ou en dissolution dans un liquide.

Les animalcules infusoires dont je parle constituent le ferment de la fermentation butyrique, fermentation que l’on avait expliquée jusque-là de la manière suivante. Toutes les fois, disait-on, que le sucre ou l'acide lactique éprouvent la transformation qui caractérise la fermentation butyrique, sous l'influence de matières plastiques azotées, ces matières, altérées plus ou moins au contact de l'air, communiquent au sucre ou à l'acide lactique un ébranlement moléculaire intestin qui leur est propre, d’où résulte la fermentation.

Je crois avoir démontré que cette théorie, qui était appliquée à tous les cas de fermentations proprement dites, est inadmissible, qu'une substance albuminoïde quelconque ne devient jamais ferment, que le véritable ferment butyrique, par exemple, est un être organisé du genre des vibrions, dont le germe est apporté par lair, ou par les poussières de l'air répandues dans les matériaux de la fermentation.

Je viens faire connaître aujourd'hui un nouvel exemple de fermentation, la fermentation du tartrate de chaux, déterminée également par

1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 9 mars 1863, LVI, p. 416-421.

2. Pasreur. Animalcules infusoires vivant sans gaz oxygène libre et déterminant des fermentations. Ibid., séance du 25 février 1861, LLI, p. 344-347, et p. 136-138 du présent volume. (Note de l'Édition.)

un animalcule infusoire vivant sans gaz oxygène libre, et appartenant aussi au genre vibrion, mais très différent, en apparence du moins, de l’animalcule de la fermentation butyrique.

Afin d’abréger, j'indiquerai tout de suite une expérience décisive. Je place sous l’eau du tartrate de chaux, mêlé de quelques millièmes de phosphate d’ammoniaque et de phosphates alcalins et terreux, soit artificiels, soit provenant de cendres de levüre de bière, ou de cendres d’infusoires (1).

Le vase est une fiole de verre à fond plat, dont le col effilé est soudé à un tube de verre recourbé. La fiole est remplie d’eau pure, après avoir reçu le tartrate, puis portée à l’ébullition, au moyen d’un bain de chlorure de calcium, pendant que le tube recourbé plonge par son extrémité dans un vase contenant de l’eau distillée soumise ellemême à l’ébullition. Par ce moyen tout lair qui est en dissolution est expulsé. Je couvre alors d’une épaisse couche d'huile la surface de l’eau du vase dans lequel plonge le tube recourbé, et j’abandonne l'appareil au refroidissement pendant vingt-quatre heures. Dans ces conditions, le tartrate ne peut offrir le moindre indice de fermentation. Mais si l’on vient à semer rapidement dans la fiole une très petite quantité d'infusoires provenant d’une fermentation spontanée de tartrate de chaux, en substituant immédiatement, à la petite quantité d’eau que cet ensemencement déplace, de l’eau désaérée par ébullition, voici ce qui se passe : les infusoires semés se multiplient peu à peu dans le dépôt de tartrate, qui disparaît progressivement sans qu'il en reste la plus petite quantité, et sans que l’intérieur du vase ait à aucun moment le contact de l’air extérieur, ce qui est facile à réaliser, si l’on a eu le soin de plonger le tube recourbé dans le mercure aussitôt après l’ensemencement 2).

Le tartrate fait place à un dépôt uniquement formé de cadavres de vibrions qui ont environ un millième de millimètre de diamètre, mais dont la longueur très variable a atteint dans certains cas un vingtième de millimètre. Comme tous les vibrions, ils se reproduisent par fissiparité, et pendant toute la durée de la fermentation la plus petite quantité du dépôt en offre une foule à mouvements plus ou moins

rapides et flexueux.

1. Je préfère les cendres provenant de la combustion d'êtres analogues à ceux qui doivent prendre naissance, afin d'être plus sûr de ne pas omettre quelque principe utile, connu ou inconnu. Il est peut-être bon d'ajouter aussi des traces de sulfate de chaux ou d’ammoniaque.

2, Je reviendrai sur les produits de la fermentation du tartrate et du lactate de chaux, sur la composition chimique des infusoires et sur une sorte de fibrine qui les accompagne toujours, ainsi que certaines matières colorantes.

La fermentation du tartrate de chaux, quelle qu’en soit d’ailleurs la cause intime, est donc déterminée par la présence d’un infusoire jouissant de la faculté de vivre sans gaz oxygène libre, en dehors de tout contact avec l’air atmosphérique.

Sans doute, on pourra dire qu'il y a un moment, celui de l’ensemencement, où je ne puis soustraire la liqueur au contact de l'air. Mais je vais démontrer que les précautions de plus en plus parfaites auxquelles j'avais cru nécessaire de recourir jusqu’à présent, pour éliminer le contact de l'oxygène ou de l'air, et dont je viens de donner un exemple, sont complètement inutiles et exagérées. Les observations qui suivent serviront en outre de réponse à la question de savoir comment des germes d’infusoires, qui non seulement vivent sans air, mais que l’air fait périr, car ils partagent cette propriété avec les infusoires butyriques, peuvent prendre naissance d'eux-mêmes dans des liquides qui, après tout, sont exposés à l'air, dans tous les cas de fermentations spontanées ordinaires.

Reprenons notre fiole pleine d’eau, avec le tartrate de chaux déposé et les phosphates qui y ont été ajoutés. Le tube soudé au col de la fiole est rempli d’eau lui-même et plonge dans le mercure. L'eau est de l’eau distillée aérée. Je suppose cette fois qu'on ne la fasse pas bouillir. L'expérience démontre que dans ce cas d'aération de la liqueur, et sans y rien semer, le tartrate de chaux fermente néanmoins spontanément au bout de très peu de jours, et qu'il est alors mêlé à une foule d’animalcules vivant sans gaz oxygène libre.

Comment cela peut-il avoir lieu? Rien n’est plus simple ni plus facile à concevoir. Voici, en effet, ce que l’on observe dans tous les cas. Les plus petits des infusoires, le monas, le bacterium termo.…., se développent dans cette eau distillée aérée, parce qu’elle renferme en dissolution des traces d’ammoniaque, de phosphate et de tartrate de chaux, et ces petits êtres lui enlèvent intégralement, avec une rapidité incroyable, jusqu'aux dernières proportions, le gaz oxygène qu'elle renferme, en le remplaçant par un volume un peu supérieur de gaz acide carbonique. Cet effet s’accomplit dans l’espace de vingtquatre ou trente-six heures au plus, à la température de 25 à 30. Alors seulement apparaissent les infusoires-ferments qui n'ont pas besoin de gaz oxygène pour vivre. À cette question, par conséquent, comment peuvent prendre naissance des êtres qui vivent sans gaz oxygène, et que l'air fait périr? la réponse est naturelle. Ils naissent à la suite d’une première génération d'êtres qui détruisent en peu de temps des quantités relativement considérables de gaz oxygène et en privent absolument les liqueurs.

Je reviendrai bientôt sur ce fait très général de la succession d'êtres qui consomment de l’oxygène et d'êtres qui n’en consomment pas, du moins à l'état libre.

Dans le cas actuel, il nous permet de comprendre avec quelle facilité peut se produire une fermentation spontanée de tartrate de chaux, toutes les fois que l’on ne prend pas des précautions spéciales pour éloigner les germes disséminés dans lair, ou dans les poussières que cet air dépose sur tous les objets. Il nous permet de comprendre également la fermentation du tartrate de chaux dans des liqueurs librement exposées au contact de l'air, pourvu que l'épaisseur de la couche liquide soit suffisante. On constate alors qu'a la surface se multiplient les infusoires qui consomment du gaz oxygène, tandis que dans le dépôt et au sein de la liqueur se développent ceux qui n'ont pas besoin de ce gaz pour vivre, et qui sont préservés par les premiers de son contact nuisible.

En résumé, il n’y a nul besoin de recourir à des artifices pour priver les liqueurs de gaz oxygène. Toutes les précautions que je m'étais eflorcé de mettre en pratique sont complètement superflues. La soustraction du gaz oxygène se fait par la nature même des choses, avant que la fermentation commence, dans tous les cas de fermentation spontanée.

La disposition des expériences que je viens de faire connaître, et la composition des matériaux qui y concourent, méritent une mention particulière lorsque l’on envisage quelle peut être la cause première de la fermentation. J'ai rappelé que les anciennes théories jugeaient indispensable à l’accomplissement de toute fermentation le concours des substances albuminoïdes; d’autant plus indispensable qu'on les croyait être les ferments eux-mêmes. Pour moi, je rends compte, non de la nécessité, mais de l'utilité de leur emploi, en disant qu’elles apportent certains aliments du ferment, qui est un être organisé dont le germe ne peut évidemment se développer ni se reproduire s’il n’a à sa disposition de l’azote et des phosphates. Ce sont là surtout les deux sortes d'aliments que les ferments trouvent dans les substances albuminoïdes. Cette théorie est si vraie, que nous venons de reconnaître, une fois de plus, que l’on peut supprimer complètement la matière plastique azotée et la remplacer par un sel d’ammoniaque mélé à des phosphates alcalins et terreux.

Mais il résulte en outre de la composition de la liqueur tartrique dont nous parlions tout à l'heure que, dans le cas actuel, le seul aliment carboné possible pour le ferment est l’acide tartrique, qui est le corps fermentant. On arrive dès lors à cette autre conséquence que, pour le

moins que l’animalcule emprunte à la matière fermentescible, c'est d’abord tout son carbone.

Il n'est pas douteux, abstraction faite de toute idée préconçue sur la cause de la fermentation, que, dans les conditions où nous sommes placés, il y a nutrition du ferment aux dépens de la matière fermentante, et qu'aussi longtemps que dure la vie de l’infusoire, aussi longtemps dure un transport de matière de la substance qui fermente à celle qui provoque sa transformation. L'hypothèse d’un phénomène purement catalytique ou de contact n’est donc pas plus admissible que l'opinion que je combattais tout à l'heure, et qui place exclusivement le caractère ferment dans des matières albuminoïdes mortes.

Assurément le fait de la nutrition du ferment aux dépens de la matière fermentescible n’explique pas pourquoi le vibrion est ferment. Nous savons même que le mode habituel d'action des végétaux et des animaux sur les principes immédiats dont ils se nourrissent n’est pas lié à des actes de fermentation proprement dite de ces principes. Mais ce qu'il faut bien considérer dans cette comparaison des êtres qui étaient connus antérieurement avec les êtres nouveaux dont je parle, c'est que ces animalcules-ferments offrent une particularité physiologique ignorée jusqu’à ce jour, puisqu'ils vivent et se multiplient en dehors de la présence du gaz oxygène libre.

Nous sommes donc conduits à rattacher le fait de la nutrition accompagnée de fermentation à celui de la nutrition sans consommation de gaz oxygène libre. La certainement est le secret du mystère de toutes les fermentations proprement dites, et peut-être de bien des actes, normaux ou anormaux, de l'organisme des êtres vivants. S'il pouvait y avoir encore quelques incertitudes dans l'esprit, elles seront levées, je l'espère, par les résultats qu’il me reste à soumettre ultérieurement à l'Académie.

Dès aujourd’hui, on peut affirmer que l’on rencontre deux genres de vie parmi les êtres inférieurs, l’un qui exige la présence du gaz oxygène libre, l’autre qui s'effectue en dehors du contact de ce gaz el que le caractère ferment accompagne toujours.

Quant au nombre des êtres pouvant vivre sans air, et déterminer des actes de fermentation, je le crois considérable, qu'il s'agisse de végétaux, c’est-à-dire d'organismes qui n’ont pas de mouvement propre, ou qu'il s’agisse d'animaux, c’est-à-dire d'organismes qui ont un mouvement en apparence volontaire.

J'espère démontrer, en effet, dans une prochaine communication, que les animalcules infusoires, vivant sans gaz oxygène libre, sont les ferments de la putréfaction, quand cet acte s'effectue à l'abri de l'air,

et que ce sont aussi les ferments de la putréfaction au contact de Pair, mais alors associés à des infusoires ou à des mucors qui consomment de l'oxygène libre, et qui remplissent le double rôle d'agents de combustion pour la matière organique et d'agents préservateurs de l’action directe de l'oxygène de l'air pour les infusoires-ferments (1).

Les résultats que j'ai fait connaître s'appliquent exclusivement au tartrate de chaux ordinaire, le tartrate droit. J'aurai l'honneur de présenter ultérieurement à l'Académie l'étude de la fermentation des trois autres tartrates de chaux, le gauche, l’inactif et le paratartrique (?). Cela me donnera l’occasion de revenir sur mes recherches cristallographiques d'autrefois, que je sais être encore très mal comprises par quelques personnes, ce qui est regrettable, car les résultats de ces recherches ont conservé rigoureusement le même degré d’exactitude, et rigoureusement aussi le même degré de généralité que mes Mémoires leur attribuent, et qui leur ont été également attribués dans les Rapports académiques de MM. Biot et de Senarmont (*).

1. Les êtres inférieurs qui peuvent vivre en dehors de toute influence du gaz oxygène libre n'ont-ils pas la faculté de pouvoir passer au genre de vie des autres et inversement? C'est une question difficile que je réserve. Je ne l'ai encore étudiée que dans un cas particulier.