CHAPITRE II

PRODUCTION D’ACIDE rORMIQUE PAR LA LEVURE EN PRÉSENCE DES AMIDES

Dans le compte-rendu des expériences précédentes, j'ai indi- + qué sans y insister, à propos des cultures de levure sur milieux à acétamide et amides voisines (voir p. 46 et 47) que l'acidité volatile formée est due en partie à la production d'acide for-

mique.

Cette formation a déjà été signalée antérieurement. En 1891,

Rayman et Kauis (1) ont trouvé de l’acide formique dans des Ê cultures de levure âgées de plusieurs années. Un peu plus tard, KaoupaBaciaN (2) ayant trouvé ce mème acide dans des moûts de raisins secs non fermentés, observa que sa proportion augmente pendant la fermentation et il attribua cette augmentation à de mauvaises conditions de nutrition de la levure.

D'après mes expériences, la levure cultivée en large surface dans un milieu minéral sucré peut fournir d'assez grandes quantités d'acide formique, si on lui donne l'azote sous certaines formes (3).

La présence de cet acide est facile à déceler dès que la fermentation est achevée et ne parait pas liée à une alimentation & défavorable. Ainsi, cultivée en présence d'urée (comme source d'azote) ou d’un mélange d'urée et de bicarbonate d'ammo-

(4) Rayman et KRuIs, Chemisch-biologische Studien, 1 (1891). (2) KHoUDABACHIAN, Ann. Institut Pasteur, t. 6, p. 600 (1892). (3) P. Tuomas, C. R. Acad. Sciences, 1. 436, p. 1015 (1903).

nium, la levure se développe vigoureusement et produit une

certaine quantité d'acides volatils, formés presque uniquement

d'acide formique avec un peu d'acide acétique.

Les expériences dans lesquelles j'avais décelé, pour la premiére fois, la présence d'acide formique étaient peu favorables à l'étude de sa formation; en raison de la lenteur de la sulture et du faible rendement en levure, on pouvait penser que cette formation était purement accidentelle et due à un état de souffrance de la levure. Aussi ai-je songé à rechercher systématiquement la nature des acides volatils formés en présence des diverses substances étudiées, et en particulier de l'urée, qui donne des cultures prospères.

Dans une expérience faite sur milieu glucosé à 20 0,0, on a obtenu les chiffres suivants :

Poids de Azote Azote Giveose Aicool levure de la total du Acidité

présent formé séchée levure liquide volatile

ce gr. mgr. mer. mer 0,0334 3,08 123,80 »

1,4678 71,82 55,06 Dh]

Témoin 63,15 »

Après 5 jours. 2,36 30,0

Les acides volatils sont exprimés en acide acétique. La détermination de la nature des acides, faite par la méthode de Duczaux (Di a donné les résultats suivants (il n'a été fait que huit prises

Valeurs Valeurs des tables pour

| Valeurs rapportées l'acide l’aciie

Prises trouvées à 100 formique acétique

I s’agit manifestement d'un mélange des acides formique et

(1) Duczaux, Ann. Chimie et Physique, 5e sér

Et

acétique, avec approximativement À à 5 parties du premier pour une du second. Le liquide distillé, neutralisé, réduit d'ailleurs énergiquement le nitrate d'argent à chaud. La quantité d'acide formique produit est voisine de 0 gr. 150 pour 100 ce. de milieu, contenant 0 gr. 087 d'urée.

Dans l'expérience suivante, l'azote à été fourni sous forme d'un mélange d'urée et de tartrate d'ammonium. Pour augmenter la production des acides volatils, la fermentation est faite en présence de carbonate de caleium.

Un prépare une solution minérale glucosée à 20 0/0, à laquelle on ajoute après refroidissement 0,10 0/0 d'urée et 0,07 0 0 de tartrate neutre d'ammonium. On stérilise par filtration et on répartit par fractions de 300 ce. dans quatre ballons Fensacn renfermant chacun 5 grammes de carbonate de calcium précipité stérilisé. Les ballons étant ensemencés avec une égale quantité de levure sont placés à l'étuve à 25°. Voici les résultats obtenus :

Poids de Azote Azote UD A\zole Azote

Glucose Alcool de levure de la de la ammo- total du Acidité present forme séchée levure levure niacul liquide volatile

Er. de: gr. me r E mer + mar. mzr.

Fémoin . . . 51,69 » 0,035! 2,28 6,49 30,2 130,0 » Après 6 jours 15,15 22,0 0,4682 20,30 4,33 traces 151,2 600 CSS 4,31 27,5 O,5483 22,17 4,04 0 149,0 650 » 10 » traces 29,4 0,5626 22,51 4,00 û 149,0 700

L'acidité volatile est exprimée en acide acétique. Voici les chiffres obtenus, rapportés à 100 :

6 jours 8 jours 10 jours uc. formique ac. acétique

5,40 3,66 6,75 5,9 11,92 12,15 13,27 12,2 18.90 19,63 20,70 19,0 27,47 27,95 28,80 26,4 36,60 37,02 37,43 Gi 45,84 46,71 45,90 4,2 36,43 37.26 53,35 52,8 67,75 69,19 66,97 64,6 81,46 82,86 81,10 19.6

Tomas

Par conséquent, si on donne à la levure un mélange d'urée et d'un sel ammoniacal, l'acidité volatile augmente faiblement avec la durée de la fermentation.

On voit qu'il s'agit de mélanges d’acide formique avec de l'acide acétique, ce dernier paraissant augmenter avec la durée de la fermentation plus que le premier, pour aboutir finalement à un mélange sensiblement à parties égales des deux acides.

La quantité d'acide formique obtenue serait donc, à la fin de L'expérience, d'environ 100 à 120 mgr. pour 100 ce. de liquide renfermant 100 mgr. d'urée et 70 mgr. de tartrate d'ammonium, c'est-à-dire sensiblement la même que dans l'expérience précédente.

Si on veut bien tenir compte du fait qu’une partie seulement de l’urée fournie est utilisée par la levure, on verra immédiatement que l'on ne peut songer à faire dériver directement l'acide formique de l’urée par une réaction qui comporterait, par exemple, une désamination et une réduction :

R-CONH? —> R-CO0OH —> R-C£ H

Dans le cas de l'urée, on aurait effectivement de l’acide formique :

mais alors 46 gr. d'acide formique proviendraient de 60 gr. d'urée, ce qui est impossible dans notre expérience. D'ailleurs, une telle réaction conduirait à la formation d'aldéhyde acétique avec l'acétamide, mais ne rendrait nullement compte de la production du même acide formique avec toutes les amides étudiées.

Cette hypothèse doit donc être rejetée d'ores et déjà.

Les expériences faites avec l'acétamide vont nous montrer avec encore plus d'évidence que Forigine de l'acide formique

ER

ne doit pas être recherchée dans la décomposition de l'amide fournie comme aliment azoté. Cet acide ne peut donc provenir que du sucre, où de réactions protoplasmiques de la levure. Fminons ce qui se passe lorsque l'on donne à la levure de l'acetamide, en présence de doses variables d'acétate d’ammonium. Nous avons vu déjà (p.43) que la consommation du sucre et le rendement en levure augmentent avec la teneur croissante eu sel ammoniacal : il en est de même de l'utilisation de l'acétamide. Rien d'étonnant à ce que la proportion d'acides volatils formés suive la mème marche ; en effet, dans cette expérience, dont la durée a été de 5 jours, on a obtenu, au point de vue de

l'acidité volatile, les résultats suivants :

Acidité volatile

Poids exprimée en de ie.

Sncre Alcool levure Azote acide acide consommé . formé formè fixé tormique acétique gr. ec. gr. mgr. mer mer.

4. Acétamide seule . 7,10 3,5 0,1307 0,77 202,4 26 2. Acétamide + cc.

CH3- CONH'. . 22,15 11,0 0,2839 8,82 329,7 430 3. Acétamide + 10 ce.

CH3 - CONHS. . 35,79 175 0,4541 15,82 440,8 375 4. Acétamide + 15 cc CH3-COZNH*. . 4728 25,0 0,7019 22.82 555,8 725 $. Acétamide + 20 cc.

CH3- CO2NH*. . 58,64 32,0 0,9005 30,28 766,7 1000