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1 ET. , ao . , , Voici les expériences qui m'ont amené à faire cette constatation.
Si, à cinq cent. cubes environ d’un liquide de culture, d'Aspergillus fumigatus par exemple, — soit le bouillon glucosé peptonisé ou glycériné peptonisé, soit le Raulin, — on ajoute deux à trois gouttes d’une solution d’un sel manganeux à 1 p. 1000, puis, qu'après avoir bien effectué le mélange, on introduise un peu de teinture de gaïac, on observe que l’émulsion produite, bleuit rapidement. La coloration . apparaît immédiatement et augmente peu à peu d'intensité. Pourtant elle n’est pas franchement bleue comme celle que l’on obtient avec les oxydases végétales ; elle reste un peu verdâtre. Cela tient en partie à la coloration jaunâtre du liquide primitif, car avec le liquide de culture soumis à une décoloration préalable, la couleur obtenue est d’un bleu plus franc.
La même coloration se produit encore très nettement avec une seule goutte de la solution manganique ; ce qui représente une proportion d'environ 2 p. 100.000 du sel de manganèse employé. La réaction colorée a encore lieu avec quelques gouttes d’une solution manganique à 4 p. 10.000 et on la perçoit encore nettement, quoique affaiblie, avec quelques gouttes d’une solution à 1 p. 110.000. La coloration bleue verdâtre de l’émulsion de gaïac est assez fugace ; au bout de 5 à Gheures, elle est en voie de disparition.
En mélangeant le liquide de culture avec une solution aqueuse à 4 p. 100 d’hydroquinone, on obtient une belle coloration rose du mélange, qui fonce peu à peu, devient écarlate, puis rouge vineux au bout du deuxième jour. Avec une solution d’acide pyrogallique à 2 p. 100, la coloration obtenue est d’abord jaunâtre ; elle s’accentue et devient peu à peu rougeàtre.
Lorsque ces réactions sont conduites ainsi que je l’ai fait, dans des ballons fermés à la lampe, au sein d’une atmosphère limitée par conséquent, on remarque qu'il se produit un vide partiel dû à la disparition . d’une partie de l'oxygène intérieur qui a servi à l'oxydation du principe phénolique.
Le mycélium lavé à l’eau distillée, et mis à macérer dans de l’eau glycérinée pendant deux jours, concède au liquide de macération la propriété de donner la même réaction colorée que le liquide de culture, et souvent même avec plus d'intensité,
Le tableau suivant résume comparativement, les résultats que donnent avec la teinture de gaïac : 4° le liquide de culture, 2° le liquide de macération,
A B C D:, a Aadition Addition RE GE E Sans e 3 goultes | de 3 gouttes | de 3 gouttes NATURE DES LIQUIDES sat 2 d'une solu- | d'une solu- | d'une soluaddition a ee D à : :
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Liquide de macération
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L'apparition du bleuissement se fait avec le même degré de rapidité dans les différents tubes ; son intensité seule varie, et se trouve en rapport avec la quantité ou le titre de la solution manganique introduite; elle se montre par suite plus vigoureuse dans les tubes de la série B. -
Au bout d’une demi-heure, les colorations rangées par ordre d’intensité sont les suivantes : B4, B3, C3, Br, C4, B2. Ce qui indique, chez les liquides de macération, une activité plus grande que chez les liquides de culture eux-mêmes. Le protoplasma des cellules mycéliennes est donc, malgré un lavage, resté puissamment imprégné de la substance dont l’association au manganèse forme un système oxydant,
Dans une autre série d'expériences, j'ai modifié ainsi qu'il suit la manière d'opérer. La solution saline de manganèse est ajoutée aux liquides de culture avant leur ensemencement, et dans des proportions convenables pour que chaque bouillon soit amené au titre de 1 p. 1000 en manganèse, ou même au titre de 1 p. 10000.
Dans ces conditions, le champignon végète avec la même facilité et, après un mois de végétation, le liquide de culture donne directement, sans addition de nouvelles traces de manganèse, les réactions citées plus haut, tant avec la teinture de gaïac qu'avec la solution d’hydroquinone ou de pyrogallol
Il convient de Log remarquer que les solutions salines de manganèse, utilisées même à un titre élevé (10 p. 100), sont incapables à elles seules de bleuir la teinture de gaïac, et de donner avec les polyphénols des réactions colorées aussi intenses et aussi rapides, que celles que j'ai signalées plus haut, D'autre part, les liquides de culture essayés enux-
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mêmes de semblable façon avant leur ensemencement se sont montrés incapables de fournir les réactions signalées.
Il y a eu nécessairement, élaboration par le champignon dans son milieu de culture, d’une substance douée de la propriété de former avec le manganèse, un complexe à pouvoir oxydant.
Quelle est maintenant la nature de cette substance ?
Normalement, et par eux-mêmes les liquides de culture sont dépourvus de pouvoir oxydant. En présence d’eau oxygénée, ils sont de même incapables de bleuir la teinture de gaïac. Soumis à l’action de la chaleur aux températures où les oxydases sont habituellement détruites, ils conservent associés au manganèse, leur faculté d’oxydation. Ces constatations excluent toute hypothèse d’une substance oxydante de nature diastasique qui aurait besoin, pour manifester son action, d’être secondée par un adjuvant tel que le manganèse.
Il reste à envisager l'intervention de substances non diastasiques élaborées par le cryptogame, et dont le rôle serait de favoriser l’action du manganèse, qui comme on le sait, est doué d’un pouvoir oxydant naturel. Le manganèse serait alors le principe actif, auquel le principe abandonné par le végétal dans son liquide de culture servirait d’activant. |
M. G. Bertrand (1), dans un ordre d'idée bien voisin, a montré qu’une oxydase du type de la laccase représente « un système de deux substances complémentaires » : l’une, représentée par le manganèse, serait la complémentaire active ; l’autre, représentée par une substance organique, serait la complémentaire activante. Je me suis demandé si, dans le cas étudié ici, il n’y aurait pas quelque chose de comparable, tout en écartant l’idée d’une assimilation complète avec le phénomène qu’envisage la théorie de M. Bertrand. |
Avant de répondre à cette question, je crois devoir rappeler ici le mécanisme d’oxydation du manganèse si bien mis en lumière par M. G. Bertrand (2). Ce savant a montré comment les sels manganeux pouvaient à eux seuls, fixer l’oxygène sur certains corps oxydables sans se détruire.
Cette propriété catalytique qui fait du manganèse un véritable ferment organique, s'explique ainsi qu’il suit :
(4) G, Berrrann : Le domaine actuel de la chimie biologique. Revue gle des sciences, 30 mai 1905,
(2) G. BensranD : Sür l’action ox; dante des sels manganeux et sur la constitution chimique des oxydases, CG: R, Ac, d, Sc,;jt. CXXIV, 1897. ;
Une partie du sel manganeux est hydrolysée en solution aqueuse et donne du protoxyde et de l’acide libre.
(1) RMn + H20 — RH2 + MnO Le protoxyde formé, s’oxyde très aisément et immédiatement au
contact de l'air; il donne du bioxyde à l’aide d’un atome de la molécule
d'oxygène ; l’autre atome est mis en liberté. (2) MnO + 02 — MnO? + O Le bioxyde régénère le sel manganeux au contact de l’acide libre. De ce fait, un 2e atome d’O est mis en liberté. (3) MnO? + RH? = RMn + O L’0 libre en (2) et (3) est d'autant plus apte à fournir une oxydation
qu’il se trouve à l’état naissant, et sous forme d’atomes non saturés. Le
sel primitif est régénéré, et prêt à recommencer le cycle des réactions.
On comprend d’après cela que toutes les conditions capables de favoriser la réaction 1) (formation de protoxyde) et, conséquemment, les réactions (2) et (3) auront pour effet de provoquer en définitive, une mise en liberté plus considérable d’atomes d’O, et par suite, de donner lieu à une exagération des réactions colorées que fournit le manganèse dans ses réactions d’oxydation naturelles.
Or, les alcalis ont précisément cette propriété ; ils donnent avec les sels manganeux, du protoxyde hydraté, lequel fixe spontanément l'oxygène de l’air pour se transformer en bioxyde hydraté.
Cette réaction est du même ordre que la simple hvdrolyse d’un sel de manganèse en solution aqueuse, indiquée par M. Bertrand, (réact. 1).
Il en résulte què des traces d’alcali ajoutées à une solution même diluée d’un sel manganeux, ou réciproquement, auront pour effet d’accroitre dans des proportions considérables le pouvoir oxydant naturel du manganèse.
M. Trillat (1) a en effet indiqué récemment, l'influence activante de la soude et de ja potasse sur la puissance d’oxydation du manganèse.
C’est un phénomène analogue que je retrouve ici.
Les liquides nutritifs des champignons possèdent une forte réaction alcaline due à la présence de composés ammoniacaux fixes ou volatils, produits de l’activité vitale des microorganismes. Or, ce sont ces composés ammoniacaux volalils, dont je n’ai pas cherché à déterminer la nature chimique exacte, qui, associés au manganèse, forment le
complexe oxydant dont j’ai signalé les réactions.
(4) Trisvar : Znfluences activantes ou paralysante agissant sur le Mn envisagé comme ferment métallique, — G, R, Acad, à, Sc.,t. CXXX VII, p. 922; 925, 1903, ]
Cette interprétation ést justifiée et contrôlée de la façon suivante :
Si l’on distille une certaine quantité d’un liquide de culture jusqu’à ce que le dégagement de vapeurs ammoniacales ait cessé, et si l’on recueille les vapeurs dans de l’eau distillée, on remarque que Île distillat donne maintenant les réactions d'oxydation que l’on sait, en présence de sel de manganèse ; tandis que le résidu, qui ne renferme plus que des composés ammoniacaux fixes, ne donne plus aucune de ces réactions.
Le facteur activant du manganèse apparaît maintenant, déterminé dans une certaine mesure ; ce sont des bases volatiles, ammoniaque, amines ou autres produits, engendrées dans l’acte de la désassimilation cellulaire du végétal. Elles agissent sur le sel métallique à la façon des alcalis en provoquant la formation des hydrates manganeux et manganique, et consécutivement, la mise en liberté d’oxygène prêt à réagir sur des corps oxydables.
Il n’y a donc, dans les réactions présentées plus haut par les liquides de culture, rien de comparable à celles que produisent les ferments organiques. Elles sont uniquement dues à un ferment oxydant inorganique, le manganèse, dont le pouvoir oxydant est amplifié par adjonction de principes ammoniacaux volatils, qui se trouvent nor malement au sein des liquides de culture.
Je considère néanmoins que ces faits s’allient assez bien aux remarquables interprétations de M. G. Bertrand sur le mode de constitution des oxydases. Ils ne peuvent qu’en faire ressortir l’importance, car je viens de montrer comment un produit de l’activité d’un organisme, peut jouer le rôle de substance complémentaire activante, par rapport à une molécule minérale qui remplit le rôle de complémentaire active. Le système réalisé par leur association possède quelques propriétés des oxydases, et entre autres, leur faculté d’oxydatio n.
Sans doute, le complexe ainsi formé ne saurait être identifié à une oxydase-du type de la Jaccase ; mais le rapprochement m’a paru intéressant à établir, car il montre la réalisation svnthétique d’un complexe oxydasique, conforme à celui que M. Bertrand envisage analytiquement chez la laccase.