III. — MÉCANISME PHYSIOLOGIQUE COMPLEXE DE LA

FERMENTATION LACTIQUE. — LACUNES QUI RESTENT A COMBLER DANS L’ÉTUDE DE CETTE FERMENTATION.

Dans les trois fermentations dont je viens de parler successivement, je n’ai eu en vue qu’une chose : étant donné un milieu frappé de stérilité, prouver qu’on pouvait y provoquer la fermentation lactique en l’ensemençant avec des organismes non ferments, et je crois, sans conteste, y être parvenu.

On ne saurait voir, néanmoins, dans ces expériences le modèle achevé d’une fermentation lactique, car, si elles réussissent, elles n’en sont pas moins un peu contre nature, et il ne faudrait pas leur faire dire plus qu’elles ne peuvent prouver. C’est pour cela que j’ai insisté sur-

AVEC DES CELLULES NON FERMENTS. 1 Iïf

loul quantitativement sur le lactate de chaux produit dans la première expérience, ainsi que sur le lactate et l’alcool fournis ensemble dans les deux dernières. J’ai laissé de côté, ou à peu près, les bulyrates, les propionales, les acétates, la matière gommeuse, la marmite et les autres corps qui ont pu se former plus ou moins en même temps, et je ne pourrai sérieusement m’occuper de la recherche et du dosage de tous ces corps que lorsque j’aurai pu opérer sur une plus grande échelle.

En agissant sur quatre litres de liqueur, dans le but de faire de l’acide lactique pour mon usage personnel, j’ai pu retirer de milieux renfermant de 250 à 3û0gram. de matière sucrée une quantité d’acide lactique représentée à la fois par 125 à 150 grammes de lactate de zinc cristallisé, pur, mais j’ai employé alors la levûre de bière comme ferment, et mes recherches, on le sait, avaient un autre but.

Une question qui resterait à résoudre louchant les fermentations précédentes serait celle de savoir, des organismes multiples observés après la réaction, auxquels attribuer la plus grande part dans l’acte physiologique principal. Jusqu’à nouvel ordre, je dirai que je l’ignore complètement, et si je hasardais une simple opinion, ce serait celle de penser à une action semi-collective de tous les organismes. Je ferai des restrictions seulement pour le cas où les fermentations lactiques que j’ai provoquées ont débuté par la fermentation alcoolique, et j’ai pu m’assurer deux fois, dans d’autres épreuves , qu’en débouchant les appareils le troisième ou le quatrième jour, alors que la fermentation commencée subissait le temps

FERME N TA T IONS NO UVELLES

d’arrêt que j’ai indiqué dans les deux expériences parallèles ci-dessus, il y avait alors prédominance trèsgrande des organismes d’un diamètre élevé sur eeu]c qu’on observe plus tard, ayant la physionomie des mierococcus et des microbactéries. Le temps d’arrêt que je signale, et sur lequel je crois bon d’insister, semble luimême, à priori, confirmer l'hypothèse d’après laquelle le ferment lactique, dans les cas précités, subirait un travail d’incubation à même les cellules alcooliques générées les premières; je ne puis, cependant, fournir aucune preuve directe à l’appui de cette thèse.

Si les faits que je viens d’émietter manquent de suite, et. sont creusés de nombreuses lacunes, la faute en est à l’aridité du sujet, et je pourrais même dire à sa nouveauté, malgré que la catalyse lactique, en dehors de la question de physiologie qui s’y rattache depuis les travaux de M. Pasteur, soit connue de vieille date.

La fermentation lactique, envisagée plus exclusivement au point de vue de son fermentou de ses ferments producteurs a été jusqu’ici, en effet, l’objet de peu de recherches suivies, et, à part les premières études du savant que je viens de citer (I), je n’ai guère vu qu’un mémoire original abordant de front cette délicate question. Dans ce mémoire, de publication tout récente (2), je relève les passages suivants : « Le ferment lactique

(1) L. Pasteur. — Mémoire sur la fermentation appelée lactique. — Compl.-Rend. del'Ac.d. Sc., t. xlv, 1857.

(2) L. Boutroux. — Note sur la fermentation lactique. — Comp.- Rend. de l’Ac. d. Sc., t. lxxxvi, p. 605, mars 1878.

se présente le plus ordinairement, à l’œil nu, sous la forme d’un voile placé à la surface du liquide où on le cultive, voile d'une très-faikle ténacité, et souvent d’une épaisseur irrégulière, se disloquant en lambeaux écailleux. Au microscope, on voit qu’il est constitué par des cellules ovales disposées ordinairement par groupes de deux, égales, placées bout à bout, souvent aussi en chapelets de forme plus ou moins courbe. Les dimensions des cellules sont tris-variables. La largeur varie environ entre 1 et 3 millièmes de millimètre ; la longueur est à peu près double. La forme même n’est pas absolument fixe. Au début de la fermentation, on trouve fréquemment de très-grosses cellules à peu près sphériques ; d’autres présentent en leur milieu un étranglement plus ou moins profond, qui leur donne en coupe à peu près la forme d’une lemniscate ; d’autres sont divisées par une cloison transversale ; enfin, on rencontre des chapelets dont les grains vont en diminuant de grosseur, et se rapprochant de la forme normale ; quelquefois deux chapelets partent d’une même cellule, très-grosse, sphérique. A mesure que la fermentation s’avance, les formes se régularisent, les cellules deviennent d’une grandeur uniforme ; enfin, quand la fermentation est terminée, on ne voit plus que des grains fins, en groupes tout-àfait irréguliers, souvent très-serrés.

.» Pour que, le milieu soit propre au développement (du ferment), il faut de l’oxygène à l’état libre. Si, après avoir ensemencé un mélange sucré, on fait le vide sur le liquide, ou si, avant et après l’ensemencement, on fait passer dans le liquide un courant d’acide carbo-

FERMENTATIONS NOUVELLES

nique privé de poussières, aucun développement n’a lieu, le liquide ne subit aucune altération.

.» Lorsque la fermentation est terminée, le voile

tombe au fond en se disloquant, sous l’influence de la moindre agitation ; mais il garde sa vitalité. Je n’ai pas constaté la formation de spores; les cellules se conservent sans être transformées.

.» En s’appuyant sur d’autres expériences (que

l’auteur, M. L. Boulroux, doit publier plus lard), on peut considérer le ferment lactique et le mycoderma aceti comme un seul et même organisme dont les fonctions varient avec la composition du milieu nutritif. »

Quoique dans ce travail, fait à l’instigation de M. Pasteur, l’auteur ne donne pas la composition du milieu qu’il a employé; quoiqu’il ne dise pas davantage si la fermentation qu’il a obtenue a été exclusivemenllaclique, il n’en est pas moins vrai qu’il y a concordance entre les faits qui y sont signalés et ceux que j’ai constatés depuis longtemps quant à la variabilité des formes que peut revêtir le ferment lactique. Le polymorphisme ou la descendance des cellules plus grosses aux corpuscules purement granulaires s’y trouve suffisamment indiquée pour qu’il n’y ait point d’équivoque, et si l’on considère que l’on a dû n’employer là que du ferment lactique normal, plusieurs fois régénéré, la notion d’une mutabilité morphogénique nécessaire et correspondant aux di verses phases de la fermentation lactique n’en ressort que plus nettement.

La formation d’une membrane mycodermique et son besoin d’oxygène gazeux dans la fermentation lactique

sont une variante nouvelle dans l’histoire de cette fermentation. M. Pasteur, dans le premier Mémoire qu’il a publié à ce sujet, ne parle, en effet, de la formation d’aucune irame organisée quelconque à la surface des liquides sur lesquels il a expérimenté, et il ne lui semble pas, du moins je le suppose, qu’il y ait besoin dans la fermentation en question de l’apport d’un mycoderme de la nature du ferment acétique; celle coïncidence n’aurait certainement pas échappé à sa sagacité.

La similitude dans la forme n’enlraine point évidemment, d'une façon fatale, la parité dans la fonction, et je sais bien que M. Boutroux, en disant que la levùre lactique et le ferment acétique doivent être un seul et môme organisme, a soin d’assigner à chacun une mission différente et corrélative du milieu où ils doivent vivre. Ce n’est, certes, pas à moi de combattre de parti pris ces rapprochements qui confirment ma manière de voir ; mais je dois à la vérité de dire que certaines expériences que j’ai laites il y a longtemps déjà sont, sur ce point, un pcuQ n désaccord avec les assertions de M. Boutroux. Ce chimiste, si on l’a bien remarqué, considère la catalyse lactique comme terminée lorsque le voile superficiel est retombé au fond des liqueurs, et sa vertu catalysante ne peut s’exercer qu’à la condition de lui fournir, depuis je commencement jusqu’à la fin, de l’oxygène libre et incessamment renouvelé.

Or, dans mes expériences personnelles, la fermentation lactique, celle qui se traduit, en un mot, par la formation de l’acide organique réagissant sur le carbonate de chaux dont il chasse l’acide carbonique, dans mes

FERMENTATIONS NOUVELLES

expériences, dis-je, le dégagement gazeux n’atteint son maximum d’intensité que lorsque le voile superficiel est entièrement noyé, et il continue pendant plusieurs jours encore, malgré qu’il ne se reforme à la surface aucune trace visible d’un organisme quelconque. Dans la crainte, qui plus est, que la formation des membranes mycodermiques ne soit une entrave à la conduite régulière de la fermentation lactique, j’avais imaginé, à tort ou à raison, au début de mes recherches, d’en empêcher la formation, et, pour cela, je saturais autant que possible l’atmosphère de mes ballons d’acide carbonique inerte. Quelque moyen que jaie employé, le voile mycodermique s’est toujours formé, et je n’ai pas même noté qu’il fût moins volumineux dans un cas que dans l’autre. Je ne faisais point passer l’acide carbonique dans mes ballons avant l’ensemencement, c’est vrai, mais à diverses reprises ; une fois cet ensemencement terminé, il m’est arrivé d’adapter au tube ensemenceur de mes appareils un tube de cuivre rouge, long de cinquante centimètres, communiquant avec une source d’acide carbonique, et pendant tout le temps que passait le gaz, j’avais soin de chauffer très-fortement à la flamme ce tube métallique dans sa partie médiane. Je ne contesterai point que, de la manière dont j’opérais, il ne restât une certaine quantité d’oxygène libre dans mes ballons, — cet oxygène étant nécessaire tout au moins pour la vio aérienne temporaire de mes mycodermes,— mais afin de chasser la plus grande quantité d’air possible, je m’arrangeais de façon à ce que le dégagement fût aussi faible que possible, et je pensais par là permettre à l’acide carbo-

AVEC DES CELLULES tfo'N FERMENTS. 125

nique, en descendant lentement dans le ballon, de se substituer petit à petit à l’air moins dense que lui (1).

Je n’avais attaché aucune importance à ces expériences de fermentation lactique faites au contact d’une atmosphère confinée chargée d’acide carbonique (2), et je n’en aurais point parlé, si je n’avais point vu la note précitée de M. Boulroux.

Si je suis d’accord avec ce savant par rapport à la Variabilité des formes levûriennes que peut revêtir le ferment lactique, je suis obligé, néanmoins, de faire des réservés quant au mode de respiration de ces levûres.

A prendre les choses par leur côté réel, mes expériences propres, dans tous les cas, confirment la théorie de M. Pasteur quant à la qualité anaérobie, qualité purement relative, des levûres en général, et si l’on réfléchit au jeu de la catalyse lactique, en particulier, il sera facile de se convaincre que, là moins que partout ailleurs, les phénomènes d’oxydation ne sont réellement utiles. Le dédoublement de la molécule de lactine en deux demi-molécules plus simples formant l’acide lactique ne nécessite en aucune façon l’apport de l’oxygène, et si ce gaz parait nécessaire, c’est beaucoup plutôt pour satisfaire aux conditions vitales des réactions connexes qui accompagnent toujours la fermentation lactique que

(1) J’ai fait une fois cette expérience à blanc pour m’assurer que le courant d’acide carbonique n’amenait point de germes avec lui, et la stérilité a été la môme après, aussi bien qu’avant le passage du gaz.

(2) Je les aurais plutôt jugées défavorables en ce sens qu’elles m’avaient paru faciliter le passge de la fermentation lactique à la fermentation butyrique.

FERMENTATIONS NOUVELLES, ETC

pour s’immiscer au mécanisme direct de cette fermentation elle-même.

Si les phénomènes biologiques observés par M. Bou- Iroux sont malhémaliquementvrais, la théorie chimique de la fermentation lactique semble entièrement à refaire; î\ l’expériencefdejprononcer. N’ayant, pour mon compte, étudié jusqu’ici les|fermenlations lactiques que dans des conditions anormales, je ne saurais porter un jugement définitif sur lajmalière, et si je me suis permis de mettre mes épreuves en parallèle avec celles de l’auteur, c’est, non pas pour les désapprouver, mais, au contraire, pour susciter de nouvelles recherches de la part des chimistes compétents.