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THÉORIE DE LA FERMENTATION DU GALACTOSE. — RELATIONS ENTRE L'ACCOU- /TUMANCE DES LEVURÉS AU GALACTOSE ET CERTAINS PHÉNOMÈNES BIO LOGIQUES

Très brièvement je signalerai les théories émises sur la fermentation du galactose.

La première est celle de MM. Tollens et Stone. Ils désiraient expliquer l'influence du milieu nutritif et attribuaient aux phosphates, aux alcalis, à la chaux, à la magnésie et aux substances azotées, substances nécessaires pour la vie d’une plante, les résultats positifs qu’ils obtenaient.

Cette explication qui laissait de côté le rôle de glucose dans les expériences de M. Bourquelot, glucose qui remplaçait tous les sels et matières azotées du milieu nutritif de MM. Tollens et Stone a dü être abandonnée.

Cremer émit une autre théorie à la suite de ses études sur l’action du $. Apiculatus sur la galactose. Dans cette levure cultivée dans l’eau delevure galactosée, ce savant ne put déceler la présence de glycogène, dont MM. Laurent et Leo Errera avaient déjà signalé la présence chez les levures. Cremer eut alors l’idée d'attribuer la non-activité du S apiculatus à l’absence du glycogène, corps qui suivant lui était la forme de transition de tous les sucres avant d'être utilisés par les levures. Cremer appuyait encore sa théorie sur les travaux de F. Hessenland et de J. Salkowski qui ne purent retirer au moyen des sels de cuivre du galactane ou du galactose de leurs levures, tandis que par la même méthode ils retirèrent du mannose, du dextrose, du levulose. D'après Cremer, la levure ne renfermant jamais de galactose ne pouvait pas être capable d’assimiler directement ce sucre. De là le passage nécessaire du galactose en glycogène.

Or, toutes les levures ne possèdent pas de glycogène (levure de lactose). Nous savons, à la suite des expériences de MM. Kayser et Boullanger, que la quantité de ce glycogène varie, suivant l’alimentation. Si on cultive une levure dans un milieu pauvre en sucre, elle ne peut fabriquer de glycogène, n'ayant pas le temps de faire des réserves. Or, les milieux de

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culture de Cremer étaient peu nutritifs et ne favorisaient pas la formation de glycogène.

Cest pourquoi il obtint peu de levure, mais il ne pouvait tabler sur l’absence de glycogène la cause de la non-activité de sa levure.

La fermentation directe du galactose par la zymase de Buchner a fini par faire repousser la théorie de Cremer.

En dehors de ces deux théories, on a émis des hypothèses basées sur la transformation in vitro du glucose en mannose par exemple, d’aprèsles expériences de M.E. Fischer et de MM. Lobry, Bruyn et Von Ekenstein, celle du galactose en glucose.

J'ai essayé de contrôler ces hypothèses, je n’ai obtenu que des résultats négatifs. Je n’ai jamais pu obtenir de transformation du galactose en glucose. Je ne m’occuperai donc pas de ces hypothèses et je passerai immédiatement au mécanisme de la fermentation du galactose.

Mécanisme de la fermentation du galactose. — On peut faire deux hypothèses : La première, c’est d'admettre que l'accoutumance favorise la sécrétion d’une zymase spéciale, la deuxième suppose seulement une modification de la zymase existante.

Bien entendu, l'existence d’une zymase capable de faire fermenter le galactose explique la période d’accoutumance qu’on constate avec les levures non habituées à ce sucre, mais elle semble en contradiction avec certains faits que nous allons passer en revue.

Supposons qu’il y ait deux zymases. Une levure acclimatée ferait fermenter le glucose etle galactose avec des vitesses différentes suivant les levures. Ces vitesses dépendent du rapport de l’activité des deuxzymases qui devrait varieravecla levure. Nous avons vu qu’il n’en est rien.

Le principe de Dumas se trouve vérifié également pour un mélange de deux sucres, (glucose et galactose par exemple). Or si l’acclimatation développaitune zymase spéciale, la fermentation du glucose devrait continuer de fermenter comme auparavant et le galactose fermenterait indépendamment de l’autre sucre, Or l'expérience apprend qu’aussitôt que le galactose fermente, la fermentation du glucose diminue.

Un fait qui plaide encore en faveur de l'hypothèse d’une seule diastase est relatif à l'action du toluène sur une levure

accoutumée ou non au galactose. La zymase de la première étant moins sensible que celle de la seconde, on en déduit qu'une transformation de la zymase a pu se produire, la rendant moins sensible à l’action du toluène.

On peut objecter facilement à la théorie d’une modification diastasique l’action de l’alcool sur la fermentation du galactose. Tandis que l'hypothèse de deux zymases expliquerait cette action, il est plus difficile de donner une explication dans le cas d’une seule zymase. On sait fort bien que l'alcool influe sur la zymase alcoolique dans le cas de la fermentation du glucose. Il est permis de croire que l’alcool peut se comporter différemment visà-vis d’une même diastase agissant sur deux corps diliérents.

Du moment que certains corps, dits antiseptiques, entravent plus ou moins l’action d’une diastase, on peut supposer que la substance sur laquelle la diastase agit a une action, faible peutêtre mais qui peut devenir sensible en présence d’un corps antiseptique tel que l’alcool.

Noussupposeronsdoncquel’accoutumance a pour but de moditier la zymase alcoolique de façon à la rendre capable d’attaquer le galactose. Bien, entendu ce n’est plus la même diastase qu'avant: du moment qu’elle est modifiée ; on peut très bien dire qu'il y a changement de zymase, il suffit seulement de s’entendre sur les termes de zymases différentes. J’entends par ces mots qu'il serait possible, par un procédé inconnu jusqu'ici, de séparer ces deux zymases de façon que l’une n’attaque seulement que le glucose et l’autre seulement le galactose.

Pourquoi la période d’accoutumance est-elle aussi longue? Il est probable que le galactose doit avoir pénétré dans une parie de la cellule de façon à provoquer la transformation de cette zymase. Or la diffusion du galactose semlile être très longue dans l'intérieur de la cellule. Maintenant la réaction n’est peutêtre pas immédiate. La présence du glucose favorise cette transformation pour deux motifs. Il rend d’abord le milieu plus diffusible par le galactose et accélère la transformation. Malgré le rajeuuissement, l’acclimatation peut être assez longue, témoin le résultat obtenu dans l'action de la levure sur le galactose pur du commerce. Le glucose disparaît et Ja levure s’acclimate difficilement. Les levures inactives dans les conditions ordinaires ne sont pas assez vigoureuses pour réagir, il faut les exciter, de là

l'influence de la peptone, corps très nutritif pour les levures. tout en maintenant leur intérieur dans un état de jeunesse absolument nécessaire.

Je signalerai en passant le cas de la zymase de Buchner qui peut faire fermenter le galactose pur. Je crois que la levure de ce savant ne devait pas se comporter autrement que les miennes et qu'elle devait être susceptible d'une accoutumance. Peutètre existe-t-il chez ces levures actives une partie de la zymase transformée, partie difficile à atteindre et d’où peut partir l’acelimatation qui se propagera dans toute la cellule d’une levure acclimatée. C’est une question que j’ai été dans limpossiblité de contrôler, n'ayant pas les moyens d’extraire de la zymase.

La zymase acclimatée au galactose agit sur le glucose avec la même activité qu'avant toute accoutumance.

L'hypothèse d'une modilication dans la nature de la zymase permet, si on admet la théorie de Fischer sur la constitution des diastases, c’est-à-dire une relation entre la constitution de la diastase et le corps sur lequel elle agit, de prévoir la nature des diastases sur lesquelles lacclimatation pourra exercer une influence. Ce seront les diastases qui agissent sur des corps ayant une certaine relation avec le galactose, comme le lactose ou le melibiose. Ainsi que l’expérience le vérifie ce seront les diastases comme la lactase et la melibiase dont l’activité augmentera chez Les levures accoutumées au galactose.

Je passe rapidement sur ces hvpothèses pour dire quelques mots de l'assimilation possible entre les levures et les cellules de l’organisme,

Relations entre l'acclimatation et certains phénomènes biologiques. — Ce travail qui à trait à l’accoutumance de cellules au galactose n'est guère qu’un cas particulier du problème général de l’accoutumance. Ila l'avantage d'étudier des substances très bien définies comme les sucres. L'organisme animal est susceptible de phénomènes d’accoutumance. Les leucocytes qu'il renferme doivent s’accoutumer aux toxines, à certaines substances telles que le sulfure d’arsenic dans les expériences de Besredka ou encore contre le sérum sanguin dans les expériences de Bordet.

Or, les leucocytes sécr ètent des substances antitoxiques ayant les propriétés des diastases, c’est-à-dire d’être destructibles par la chaleur. Comme pour nos levures, cette accoutumance qui

constitue limmunité est plus où moins facile suivant l'animal et les substances que le sang renferme. Il est probable, en effet, qu'il existe, comme dans notre cas particulier, des substances se comportant comme l'acide borique, c’est-à-dire empêchant toute accoutumance, tandis que d’autres se comportent comme le sublimé, c’est-à-dire n’empêchant pas l’accoutumance, mais seulement le développement du microbe.

L’antitoxine elle-même acclimate les leucocytes à la toxine, tout en agissant comme antidote de la toxine.

Peut-être existe-t-il encore des toxines ayant entre elles des relations de constitution comme le galactose avec le lactose ou le melibiose, l’immunité conférée par l’une restant acquise pour les autres. :

Enfin, comme je l’ai déjà signalé, la diminution de l’accoutumance concorde bien avec la disparition de l’immunité. L’absence de la toxine fait disparaître l’immunité comme l’absence de galactose fait disparaître l’accoutumance à ce sucre.

En résumé, ce travail favorisera peut-être l’étude du problème général de lacclimatation, problème plus délicat; car on ignore même la nature de certains corps qui agissent et auxquels la cellule doit s’accoutumer. La constitution des corps peut varier entraînant avec elle les conditions d’acclimatation de la cellule. Le problème étudié avec le galactose avait cette supériorité que ce sucre possède une composition déterminée et susceptible d’aucune variation.