C. — NUTRITION MINÉRALE DU B. PYOCYANIQUE
Observations sur la culture du bacille pyocyanique sur milieux artificiels définis (en collaboration avec M. A. Liot). — C. R. Ac. Sc., 20 juin 1921.
Nouvelles observations sur la culture du Bacille pyocyanique sur milieux artificiels définis (en collaboration avec M. Liot). — C. R. Ac. Sc., 174, p. 575-578, 1922.
Importance des sels ammoniacaux organiques dans la production de la pyocyanine par le Bacille pyocyanique (en collaboration avec M. Liot). — C. R. Ac. Sc., 176, p. 191-198, 1923.
Le bacille pyocyanique cultivé sur les milieux artificiels habituels donne une substance se comportant comme un alcaloïde, la pyocyanine. Sur les milieux artificiels définis à base de succinate d’ammoniaque, on obtient le même produit.
La propriété que possède le succinate d’ammoniaque de fermer sa chaîne pour donner la succinimide, et par réduction de ce corps un
CH^i-|CH* CH=I-jCH*
COONH‘l 1C00NH‘ Col^^lcO
NH NH
dérivé pyrrolidique, nous avait fait entrevoir la possibilité de démontrer le mode de formation d’un alcaloïde par une cellule végétale.
Nos essais nous ont toutefois prouvé que le B. pyocyanique pouvait se développer facilement en l’absence de sels minéraux et de matières sucrées. L’ensemencement sur gélose simple ou même sur l’eau distillée additionnée seulement de 0 gr. 05 de succinate pour 10 cm^ permet d’obtenir, en deux, au maximum trois jours, des cultures peu abondantes mais communiquant aux milieux une coloration bleue très franche. Les ensemencements faits comparativement sur gélose additionnée de phosphate disodique, de sulfate dé magnésie, et de succinate (milieu Gbssard) donnent au contraire en vingt-quatre heures des cultures assez abondantes avec production d’une matière colorante verte.
Si l’on remplace le succinate par les sels ammoniacaux neutres des acides bibasiques homologues : malonique, glutarique, sébacique, subérique, les résultats sont identiques à ceux observés avec l’acide succinique.
Les sels ammoniacaux des acides bibasiques à fonction éthylénique se comportent un peu différemment.
Les sels neutres des acides, fumarique, mésaconique (méthylfumarique), itaconique (méthylène succinique), donnent naissance à la pyocyanine avec coloration bleue ou verte suivant que le milieu renferme ou non du phosphate disodique et du sulfate de magnésie.
Les sels des acides maléique et citraconique (méthylmaléique), malgré le développement du bacille, ne donnent pas lieu à la production de pigment sur le milieu gélosé minéralisé.
CH —COOH CH — COOH
CH= —C —COOH
HC —COOH
(MéthylmaMiquép
CH —COOH
CH — COOH
Ac. fumarique.
CH®C —COOH
COOH — C — H
(MéthyÜumanque).
CH= —COOH CH*—COOH
CH»=:C —COOH CH* —COOH
Ac. itaconique méthylène succinique).
Ce fait est intéressant à signaler, car les acides maléique et citraconique sont des isomères cis, et les acides fumarique et mésaconique des isomères trans. Il y a là une curieuse aptitude du microbe pour le choix de ses aliments.
Après avoir établi précédemment que les sels ammoniacaux des acides organiques bibasiques et monobasiques étaient de bons aliments pour le B. pyocyanique, et permettaient la production de pyocyanine, nous avons montré que ces sels ammoniacaux sont indispensables à la croissance du microbe et à la formation du pigment. Cette opinion s’appuie sur de nombreuses expériences.
Le bacille se cultive mal sur des milieux contenant seulement des hydrates de carbone; il ne pousse pas sur des milieux ne contenant que des sels ammoniacaux minéraux. Si l’on réunit les mêmes quantités de sel ammoniacal et d’hydrate de carbone, la culture est abondante et riche en pyocyanine avec le carbonate et aussi le nitrate d’ammoniaque. Le microbe a attaqué le sucré pour donner des acides organiques qui, avec le carbonate d’ammoniaque ou le nitrite d’ammoniaque (résultant de la réduction du nitrate), produisent les sels ammoniacaux organiques indispensables à son développement.
Prépare-t-on un milieu avec- du glucose et de l’ammoniaque libre en quantité calculée, la culture est maigre jusqu’à ce qu’il y ait une production d’acide organique suffisante pour neutraliser l’ammoniaque; alors, elle se développe abondamment avec production de pyocyanine. ^
L’urée, seule, est un mauvais aliment; additionnée d’hydrate de carbone, elle permet le développement et la production de pyocyanine. L’urée dans ces conditions est transformée par une uréase en carbonate d’ammoniaque, qui donne les sels ammoniacaux organiques nécessaires.
Enfin, les acides aminés sont en général de mauvais aliments. Le glycocolle se comporte comme l’urée ; employé seul, il ne donne pas de pyocyanine; additionné de glucose, lévulose, glycérine ou mannite, le pigment apparaît. Ceci nous conduit à admettre que ce n’est pas la fonction amine de l’acide aminé qui intervient, mais la fonction sel ammoniacal qui se produit au cours du développement du microbe.
Si, dans un acide aminé de fonction
R—ClI' —COOH
AzH»
on hloque la fonction amine par un acide minéral, ou la fonction COOH par un alcali, il ne se produit pas de pigment; dans le premier cas, la fonction amine est immobilisée ; dans le second, il ne peut se former de sel ammoniacal de formule.
R —CH= —COOAzIH AzH-
Mais dans l’expérience où la fonction amine est demeurée libre r CH® —COONa
AzH>
et la fonction acide transformée en sel sodique, la production de pyocyanine se produira si l’on ajoute un hydrate de carbone qui donnera, par action de la bactérie, un acide organique susceptible de former un sel ammoniacal avec l’AzH^ libéré par la désamination. .
Ainsi donc nous pouvons dire que les acides aminés ne sont utilisés que lorsqu’ils sont transformés en sels ammoniacaux. Dans l’alanine
Cff —CH —COOH AzlP
il y aura transport du groupe AzH^ et formation probable de propionate d’ammoniaque
CH’ —CH« —COOAzH* ou de lactate d’ammoniaque
CH’ — CHOH — COOAzH*.
11 en serait de même de l’acide aspartique, qui donnerait l’aspartate d’ammoniaque, puis le succinate d’ammoniaque
AzH’COO — CH’ — CH’ — COOAzHL
De ces faits nous pouvons conclure que les albumines sont de mauvais aliments pour les microbes, s’il n’y a pas à côté de ces susbtances un sel ammoniacal permettant un développement initial du microbe qui, alors, par ses ferments, attaquera et dégradera la molécule complexe pour en faire'un aliment plus simple.
Ces faits, tant par la méthode suivie que par les résultats obtenus, ont une portée générale en physiologie : ils apportent un argument des plus importants à ceux qui voient dans l’ion ammoniacal la forme obligatoire sous laquelle l’azote est assimilé par les végétaux, surtout inférieurs. Cette preuve est souvent difficile à établir, car les végétaux ont la faculté d’assimiler d’autres formes de l’azote nitrique ; aminé, amidé, peptique, etc., mais après des remaniements préalables qui les amènent précisément sous la forme d’ammoniaque. Ce terme de passage n’est pas toujours commode à mettre en évidence, tant à cause de la lenteur de la culture que de la complexité des milieux. D’autres fois, sa mise en évidence est trop tardive pour être démonstrative, par suite de la production constante d’ammoniaque dans les phénomènes d’autolyse des vieilles cultures.
Le bacille pyocyanique, par sa faculté de vivre sur des milieux extraordinairement simplifiés, par la sécrétion d’un pigment spécifique qui révèle un début de culture impossible à saisir par d’autres méthodes, permet une démonstration péremptoire. Il constitue un de ces « êtres réactifs » que leurs particularités de culture font toujours utiliser dans les recherches de physiologie générale.
