CH'OH C-C— C-CO— CH^OH I I I H OH H

en fait un sucre cétonique comme le lévulose. L'analogie conduit donc à penser que, sous l'action du ferment mannitique, ce sorbose va donner de la sorbite. H semble que cette analogie ne se vérifie pas. Le sorbose donne de l'alcool, et se rapproche par là non des sucres cétoniques, mais des sucres aldéhydiques.

84. Fermentation des saccharoses. — Avec ce que nous venons d'apprendre, la fermentation du saccharose est curieuse à étudier. Si ce bacille fait comme certaines levures et intervertit le sucre dans le liquide qui le baig-ne avant de l'utiliser comme aliment, tout va se passer comme tout à l'heure avec le sucre interverti : le

mù cHAPiTRi<: vil

lévulose et le dextrose fermenteront chacun de son côté, en donnant l'un de la mannite, l'autre de l'alcool. L'expérience montre qu'il n'en est jamais ainsi, et qu'en liquide neutre aussi bien qu'en liquide faiblement acide, le saccharose fermente sans qu'il y ait jamais trace de sucre interverti dans le liquide.

La fermentation se fait comme avec les sncres aldchvdiques. Voici, par exemple, les chillTCS d'une analyse :

Alcool 23,2i

Acide lactique 28,70

Acide acétique 1 6,t4

Acide succiuiqiie 0,50

Glycérine 6,69

Acide carbonique 21.17

Il y a un peu plus d'acide acétique et un peu moins d'acide lactique que dans les autres exemples donnés. Mais les nombres ne dépassent pas la limite des variations observées. La quantité d'acide carbonique continue à être un peu inférieure à celle de l'alcool. Enfin, chose curieuse, il n'y a pas de mannite.

Je dis chose curieuse, parce qu'il faut en conclure, ou Ijien que le saccharose est utilisé par le microbe sans interversion préalable, même intérieure, ce qui est en désaccord avec ce qu'on admet d'ordinaire, ou bien qu'il est interverti dans la cellule microbienne avant de servir k ses besoins. Nous avons vu, en effet, qu'il ne s'intervertit pas en dehors de la cellule, et alors il faut tâcher de comprendre pourquoi ce lévulose et ce dextrose, formés dans le protoplasma aux dépens du saccharose, s'y comportent autrement qu'ils ne le feraient s'ils y arrivaient après avoir été séparés à l'extérieur, car alors il se formerait de la mannite. C'est le cas ou jamais de faire intervenir l'état naissant. Mais c'est un mot qui n'explique pas grand chose.

Le côté mystérieux du phénomène s'augmente de ceci.

FERMENT MANNlTIQUE IHl

Quand une fermentation de saccharose devient assez acide en cours de route, grâce aux acides formés, pour pouvoir intervertir le sucre qu'elle contient ; quand, par conséquent, elle arrive à réduire la liqueur de Feliling, la mannite y apparaît de suite. Ainsi te même microbe qui, la veille, faisait de l'alcool aux dépens du saccharose de la liqueur, et pas de mannite, donne de la mannite et de l'alcool, dès que ce saccharose se trouve interverti en dehors de la cellule. Rien ne montre mieux la complication de ces phénomènes de nutrition microbienne que ce livre a pour objet d'étudier.

85. A.ction du maltose et du lactose. — Le maltose et le lactose se comportent comme le saccharose, c'est-à dire qu'ils fermentent sans hydrolysation préalable, au moins en dehors de la cellule. Il y a, en effet, concordance exacte entre les poids de maltose déterminés par le polarimètre et la liqueur de Fehling. Le lactose est plus difficilement fermentescible que le maltose, qui, luimême, l'est plus que le saccharose.

86. Action du rafQnose. — Les deux sucres qui précèdent sont moins intéressants que le saccharose, car ils ne donnent pas de lévulose en s'hydrolysant ; mais nous voyons reparaître ce corps avec le raffmose, sucre difficilement fermentescible, qui donne en se dédoublant du lévulose^ du glucose et du galactose. Il ne s'hydrolise pas avant d» fermenter, et corrélativement, il ne donne pas de mannite. Sa fermentation est plus pénible que celle du saccharose, et il faut ensemencer encore plus largement.

87. Action du xylose. — iNous ne sommes pas au bout de nos surprises. Un pentose, le /-xylose, fermente avec facilité sous l'influence du ferment de Gayon et Dubourg^ surtout en présence de la craie, en donnant

presque uni(jucmeiit de racide lactique et de l'acide acétique avec des traces d'alcool et d'acide cai'])onique. Ôii n'a pas trouvé de inannite et ou n'a pas rechei'ché la glycérine et l'acide succini({ue. L'acide acétique est toujours pur d'homologues supérieurs, et l'acide lactique toujours de l'acide inactif, mélangé d'un peu d'acide gauche. Ainsi, des diverses fonctions du microbe, il n'en reste que deux, inaltérées en apparence, et prenant pour elles tout le sucre que ne leur disputent pas les autres, car l'acide acétique et l'acide lactique se sont partagé, par moitié, environ, dans une expérience, 85 0/0 du xylose fourni comme aliment.

Au regard de ce corps, le ferment mannitique est devenu un ferment lactique véritable. Il était ferment alcoolique et lactique vis-à-vis des aldoses, sans être ferment mannitique. Il n'est ferment mannitique qu'avec le lévulose parmi les sucres connus. Il nous fournit ainsi un exemple curieux de la vanité de nos classifications.

Gayon et DuBOURG. AiiH. de l'/nsfifut Pasteur, 18!)4.

Laborde. Ann. de la brasserie et de la distillerie, t. I, p. 3b7, 1898.

Gayon et Dubourg. Aiin. de l'Institut Pasteur, juillet 1901.

BACILLE DE FRIKDLAENDER

Le nom de bacille de Friedlaender va nous servir de drapeau pour grouper une foule de bacilles voisins par leurs propriétés, et auxquels nous allons demander un enseignement nouveau. Jusqu'ici nous avons étudié des bacilles qui, malgré les variations qu'ils montraient lorsqu'on les changeait de milieu, ou même dans le courant d'une même fermentation, n'en avaient pas moins une certaine individualité. Ils avaient beau aboutir à un certain nombre de termes communs, toujours les mêmes, alcools, acides gras, leur domaines n'en restaient pas moins séparés et distincts. Nous abordons maintenant des microbes avec lesquels les limites du domaine de l'espèce deviennent presque indistinctes. Leur caractère général est de donner de l'alcool et de l'acide acétique avec les sucres. iNIais ces deux produits principaux ne représentent qu'une fraction assez faible du sucre total. Les produits secondaires prennent de limportance, et ce sont ces produits qui varient beaucoup, de sorte que l'espèce prend un caractère flottant, indécis, comme ce serait le cas pour le monde des levures si la glycérine, l'acide succinique apparaissaient, disparaissaient dans la fermentation alcoolique, comme s'ils pouvaient, dans certains cas, prendre le pas sur la production d'alcool, et devenir des produits principaux, au lieu d'être des produits secondaires.

Disons tout de suite qu'une partie de ce flottement est attribuable à ce que les êtres du groupe de Friedlaender sont à la fois aérobies et anaérobies, et d'ordinaire mélangent les deux existences en proportions variables. Les pro-

duits formés quand l'oxygène intervient ne sont pas les mômes que lorsqu'il est absent. D'une manière générale, nous savons que la vie aérobie brûle ou transforme ce qu'a donné la vie anaérobie. Nous avons déjà vu des exemples de ce fait dans ce qui précède, par exemple à propos de l'acide formique. Nous devons le retrouver ici, dans des proportions plus grandes, puisque nous marchons vers la vie aérobie qui, lorsque nous la trouverons seule, nous rendra la simplicité relative d'allures que nous avons constatée plus haut avec la vie purement anaérobie.

Il y a une autre conséquence qui résulte de ce fait du mélange des deux vies, c'est que l'établissement d'une équation du phénomène n'est possible que si l'on mesure la quantité d'oxygène absorbé, autant que la quantité et la qualité des gaz dégagés pendant l'action. C'est ce qui n'a jamais été fait à ma connaissance. Les seules équations établies à propos de ces phénomènes sont des équations théoriques, indiquant comment il est possible de faire dériver les produits d'une fermentation de la substance qui a fermenté. Cela est toujours facile, et nous avons donné au chapitre premier les moyens de résoudre le problème dans les cas en apparence les plus compliqués. Mais nous avons dit aussi que nos formules ne pouvaient servir qu'à interpréter les faits fournis par l'analyse, et qu'elles ne dispensaient pas de faire le bilan exact des entrées et des sorties. C'est ce bilan qui n'a jamais été fait à propos des êtres à la fois aérobies et anaérobies. Aussi pour eux allons-nous renoncer provisoirement aux formules, qui, du reste, nous sont inutiles pour ce que nous voulons deman der à cette étude,

88. A-ctinobacter polyniorphus. — Le premier être appartenant au groupe que je veux décrire dans ce chapitre a été trouvé dans un lait du Cantal. L'aspect qu'il y prend est fort curieux. Ce sont, après quelques heures d'ensemencement, de petits bâtonnets immobiles très té-

nus, ayant de 2 à 3tJi de longueur, enfermés chacun au centre d'une petite masse glaireuse, hyaline, ovale ou ronde, ayant 5 ou 6a de largeur, et formant corps avec le filament, car elle voyage avec lui dans le liquide. Ce sac est plus réfringent que le reste du liquide. Au microscope, lorsqu'il est bien au point, il apparaît en blanc sur un fond gris, et le bâtonnet qu'il enferme est tout noir par contraste. Lorsqu'on soulève un peu l'objectif, le sac apparaît, au contraire, en gris sur fond clair, et sa ligne centrale, formée par la bactérie, transparaît en blanc.

Fig. 9. — Actinobacter polymorphus.

Dans le lait. | Dans le bouillon Liebig.

La multiplication se fait à l'intérieur de ce sac^ qui s'allonge quand la bactérie s'allonge, et se segmente avec elle, de sorte que quand les deux êtres se séparent, chacun entraine avec lui son enveloppe, au sein de laquelle il recommence son travail de reproduction. Celle-ci est tellement rapide que le liquide est rempli au bout de vingt-quatre heures de ces masses hyalines. On les voit au microscope, serrées les unes contre les autres, se déformant un peu par leur contact de façon à remplir tous les vides, et tapissant le champ d'un semis régulier de cellules d'aspect doux, dont chacune porte en son centre le bâtonnet qui lui a donné naissance. Cette enveloppe est, en effet, une sécrétion de l'infusoire, et non le résultat d'une condensation visqueuse du liquide autour de lui, car lorsque le liquide est rem-

i;}() CIIAPITP.K VIII

pli de granulations flottantes, les sacs hyalins en sont tout à fait exempts.

89. Cultures aérobies. — Pendant les premières heures, le lait J'este intact en apparence, conserve sa couleur normale. Il devient seulement de plus en plus gélatineux, et finit, lorsqu'il a été envahi dans son entier par la hactérie, comme nous le disions tout à l'heure, par devenir très visqueux. A ce moment, il a déjà perdu de son opacité, ainsi qu'on peut s'y attendre en songeant au caractère glaireux du sac bactérien. Sa transparence augmente ensuite de plus en plus, sa liquidité aussi. Le coagulum se réunit au fond et disparaît à son tour. Tout est alors devenu un liquide transparent, ayant une viscosité un peu supérieure à celle du lait ordinaire.

Si l'on suit au microscope la transformation qui s'opère, on voit d'abord l'auréole diminuer un peu, et en même temps le bâtonnet, qui n'était jusque-là qu'une simple ligne noire, devient moins opaque et tourne davantage sous l'œil, c'est-à-dire qu'on en voit mieux la forme cylindrique. Sa largeur augmente au fur et à mesure que l'enveloppe disparait ; lorsqu'il en est débarrassé, il a la forme d'un petit boudin très court ô, fig. 9, dont tous les contours sont bien visibles, et qui, avec sa longueur restée invariable de 2 ou 3a, peut atteindre Iijl de largeur. Ce petit boudin continue à se reproduire par segmentation transversale, et prend quelquefois la forme de deux grains accolés, plus ou moins étirés au voisinage de leur point de jonction. On croirait alors avoir sous les yeux un article de ferment lactique ; ou plutôt un de ces chapelets de deux grains, plus dodus, plus turgescents que le ferment lactique, qu'on rencontre souvent dans la bière qui commence à tourner. Bref, la forme est devenue tout autre que ce qu'elle était à l'origine.

Dans le bouillon Liebig, où cet être se développe aussi très facilement, on ne trouve à aucun moment trace de

l'auréole rencontrée dans le lait, et la forme est tout de suite celle du petit boudin à bords visibles que nous venons de signaler. La longueur est seulement un peu plus grande que dans le lait, et peut atteindre 8 ou lOu. ou môme davantage. De plus, ces petits cylindres ne sont pas réguliers. Ils ont une surface un peu rugueuse, et leur intérieur, au lieu d'être doux; à l'œil et homogène comme dans le lait, se montre granuleux. La segmentation se fait comme tout à l'heure, et les articles finissent par se souder en masses blanches flottantes, formées d'un semis très régulier de petites ponctuations indistinctes, dont la réfringence reste la même que chez l'être adulte.

Dans une solution de glycérine, accompagnée d'éléments nutritifs, l'auréole reparait, mais moins large et moins réfringente que dans le lait. Le bâtonnet, à son tour, n'est plus une simple ligne fine, c'est un petit cylindre à contours assez nets, moins large pourtant que dans, le bouillon Liebig, et qui semble grossir aussi aux dépens de son sac hyalin. Ce sac ne disparait jamais complètement, comme dans le lait, sans doute parce que le liquide reste acide. C'est aussi sans doute à cette acidité qu'il faut attribuer une autre forme de développement que prend ici le microbe, celle d'une couche glaireuse, existant à la surface du liquide, et formée de fils très ténus, d'un tiers plus minces que les boudins courts de tout à l'heure, mais de beaucoup plus longs, car il en est qui traversent tout le champ du microscope. Ces fils sont assez raides, un peu contournés , et portent par places des ponctuations fines très réfringentes, presque noires à raison de cette réfringence, où on serait tenté de voir des spores. Nous verrons bientôt ce qu'il faut penser de cette assimilation.

Dans une solution de sucre candi, l'aspect est à peu près le même que dans la glycérine. Pourtant, on ne trouve pas trace d'auréole ; la bactérie à l'origine est en

cylindres courts ou en grains doubles très turgescents et à contours peu distincts, plus gros que partout ailleurs. Comme tout à l'heure, quelques-uns de ces Ijoudins se feutrent en une zooglée très régulière d'aspect, d'autres se développent en fils allongés, formant couche glaireuse à la surface. Lorsque le petit boudin, turgescent à l'origine, vieillit sous cette forme, il devient plus fm et se divise quelquefois en une série de granulations rangées en chapelet. Il en est quelquefois de même pour le long fil superficiel. A cet état, la mort est arrivée, et le microbe est devenu incapable de se reproduire.

Sur de l'amidon cuit, le développement est très facile aussi. Il n'y a à signaler ici qu'un fait qu'on observe aussi avec le sucre, mais qui est plus net avec l'amidon, c'est la formation avec le temps, à la surface, d'une pellicule d'aspect rougeâtre, continue, peu résistante^ et formée d'un enchevêtrement de petits bâtonnets ténus et contournés, dont quelques-uns se transforment en chapelets de granulations.

90. Cultures anaérobies. — Tous les aspects que je viens de décrire sont ceux des microbes cultivés dans des matras Pasteur, au contact de l'air en large surface. Ce microbe est, en effet, surtout aérobie, mais on peut s'apercevoir à différents caractères, même dans ce mode de culture, qu'il est aussi anaérobie et peut devenir ferment.

Fréquemment, par exemple, le lait où l'on cultive ce microbe devient le siège, même lorsqu'il est en faible épaisseur, d'une production de bulles gazeuses. Il en est de même avec le sucre et l'amidon, mais pas avec la glycérine. Si l'on étudie les gaz dégagés, on les trouve formés d'un mélange à proportions variables d'acide carbonique qui domine toujours, et d'hydrogène, dont une portion, dans le lait, devient de l'hydrogène sulfuré et donne ;\ la masse une odeur légèrement putride.

Mais cet état anaérobie paraît moins naturel à la bactérie que Taiitre. La fermentation qui se produit alors s'arrête bientôt, pour peu que le renouvellement de l'air devienne difficile. On peut la ranimer en faisant repasser le liquide au contact de l'oxygène. Elle recommence alors, puis s'éteint de nouveau. On peut ainsi continuer jusqu'à complète disparition de la substance fermentescible. Par contre, ensemencée de prime abord dans un milieu privé d'oxygène, la bactérie ne se développe pas. Bref, semblable à cela à beaucoup d'êtres qui sont à la fois aérobies et anaérobies, elle ne prend et ne conserve l'état de ferment qu'à la condition de venir se revivifier souvent au contact de l'oxygène,

La variabilité dans la proportion des gaz de la fermentation est peut-être en rapport avec cette variation dans l'alimentation originelle en oxygène. Mais elle dépend aussi d'une autre circonstance, c'est que ce microbe s'attaque, en général, soit simultanément, soit successivement, à plusieurs des éléments présents dans le liquide où il se développe. Il est;, en effet, à la fois ferment des matières albuminoïdes et des matières hydrocarbonées.

Il peut vivre aux dépens de la caséine, comme nous l'avons vu en étudiant son développement dans le lait.

En même temps que la caséine est atteinte, le sucre de lait est attaqué aussi et peut même disparaître totalement. Une portion en est brûlée, une autre portion donne de l'alcool et de l'acide acétique.

On observe cette production d'alcool avec le lait, le sucre et la glycérine. Toutes les fois qu'il y a de l'alcool, il y a aussi de l'acide acétique en quantités plus faibles.

Les proportions de ces deux corps sont du reste variables, et, comme je l'ai dit plus haut, ils ne représentent à eux deux qu'une fraction relativement petite du sucre disparu. Dans une expérience portant sur du petit lait, et disposée de façon à pouvoir aérer le liquide lorsque la

d40 CHAPITRE VIII

fermentation faiblissait, le sucre de lait n'avait disparu qu'aux 9/10 en deux mois d'étuve en donnant 16 0/0 d'alcool et 3 0/0 d'acide acétique.

On a le droit de se demander si cet acide acétique ne provient pas d'une combustion partielle de l'alcool pendant la vie aérobie de Vactinohactcr, qui serait alors un peu ferment alcoolique, car nous allons voir tout à l'heure que des êtres du même groupe donnent de l'acide succinique. Mais la présence de l'acide acétique, comme produit direct d'une fermentation anaérobie, n'est pas douteuse, après ce que nous avons vu jusqu'ici. Elle est appuyée du reste dans le cas présent par les cas où on trouve de l'acide acétique sans alcool. Tel est le cas pour l'amidon, avec lequel pourtant il peut y avoir doute, à cause de la couche superticielle, douée de facultés comburantes énergiques, que nous avons signalée plus haut dans les cultures en présence de ce corps. Mais nous retrouvons le même fait en faisant vivre Yaclinobacler dans le lactate de chaux. Dans ce cas il n'y a jamais de fermentation avec dégagement gazeux. La vie anaérobie est impossible, mais elle est facile au contact de l'air. La bactérie se développe alors en articles assez dodus, plus longs et plus gros que dans le lait, et enfermés dans une capsule hyaline étroite et peu apparente. On la retrouve dans toute l'épaisseur du liquide. Peu à peu apparaît à la surface une couche demi solide, cassante, irrégulière, formée de cristaux informes couverts de stries, solubles avec effervescence dans l'acide chlorhydrique. C'est du carbonate de chaux, résultant dune combustion complète de l'acide lactique suivant la formule.

C'fro3|(5o = 3CO- \ 3II-0

Mais on trouve en même temps dans le liquide de l'acétate de chaux résultant d'une combustion moins profonde.

Giro^ 4 20 = c-F]*o- -f- co- + iro

Dans ce cas on ne trouve jamais d'alcool. Ici l'acide acétique semble bien provenir de la matière hydrocarbonée initiale sans intermédiaires, et il ne serait pas étonnant qu'il en fût de même avec le sucre.

h'actinohacter polijmorphus est donc surtout un agent de combustion voisin des mycodermes, et pouvant dans certaines conditions se rapprocher de la levure. Ce qui confirme ce rapprochement et l'éloigné des bactéries ordinaires, c'est qu'on ne connaît pas ses spores, pas plus que celles du mycoderma aceti, du ferment lactique, ou du microbe du choléra des poules. Les granulations qu'on rencontre dans les articles vieillis, toutes celles dont nous avons signalé la formation dans les cultures sont mortes, ou du moins, lorsqu'on essaie la résistance à la chaleur du microbe vieilli, trouve-t-on qu'elle est la même que celle de l'être adulte. Tous deux périssent au bout d'une minute d'échauffement entre 60 et 65^.

91. Bacille de Friedlaender. — Le bacille, découvert par Friedlaender dans les exsudats des alvéoles pulmonaires, au cours de pneumonies croupeuses, a été décrit en cultures pures par Friedlaender et Frobenius. Ce sont de petits bâtonnets à bouts arrondis, quelquefois tellement courts qu'ils ressemblent à des coccus, parfois isolés, parfois en chaînes, et dont tous les articles sont revêtus de l'auréole que nous avons signalée dans Yactinobacter polymorphiis.

Ce bacille se colore facilement par les couleurs d'aniline, mais il se décolore au contact de la liqueur de Gram. Dans le sang d'un animal inoculé, la capsule reste incolore. Friedlaender a réussi à la colorer par le procédé suivant. La préparation est laissée 24 heures dans une solution contenant oO p. d'une solution alcoolique concentrée de violet de gentiane, 100 p. d'eau et 10 p. d'acide acétique. On lave une minute ou deux daus une solution à 1 0/0 d'acide acétique, on déshydrate à

142 CIlAlMTni-: Vlll

l'alcool, ou cclaircit à l'huile do girofle ou de cèdre et ou monte au baume.

Le bacille est immobile, saus spores, et ne liquéfie jamais la gélatine. Eu pi(]ure sur ce milieu, il se développe bien dans la profondeur et plus abondamment encore en surface, où il forme une masse arrondie et brillante. Les colonies de la profondeur sont rondes, blanches, serrées les unes contre les autres, et il se forme parfois des bulles gazeuses qui témoignent que ce microbe aérobie est aussi anaérobie. Sur pomme de terre, la culture s'étend en surface, en couche épaisse^ blanc jaunâtre , dans laquelle il y a parfois des bulles de gaz.

Le développement peut se faire à la température ordinaire. 11 est plus rapide à Tétuve, mais cesse pourtant à 40'*. La résistance à la chaleur est faible, comme celle de \ actmobacter de plus haut. D'après Sternberg, le bacille meurt aux environs de o60.

9S. Action sur les substances liydrocarbonées. —

En essayant ce que donnait ce bacille dans les milieux sucrés et dans des solutions de lactate de chaux et de créatine , Brieger a trouvé surtout de Talcool et de l'acide acétique , des traces plus ou moins apparentes d'acide formique. Ces recherches ont été reprises et poussées plus à fond en 1891 , par MM. Frankland , Stanley et Frew, qui ont opéré sur un bacille de Friedlaender provenant originairement de l'Institut hygiénique de Berlin, et régulièrement cultivé depuis, pendant environ 3 ans, sur de la gélatinepeptone.

Ces savants ont constaté que ce bacille faisait fermenter le dextrose, le saccharose, le lactose, le maltose, le raffuiose, la dextrine et la mannite, mais qu'il était sans action sur la glycérine et la dulcite.

Dans son action sur le glucose, il donne un déga-

ËAGILLK DE FRIEDLAK^OKR l'.n

gement gazeux abondant, formé d'acide carbonique et d'bydrogène, dont les proportions varient peu pendant la durée de la fermentation et sont à peu près égales ; mais comme une partie de l'acide carbonique provient du carbonate de chaux , l'hydrogène domine sûrement parmi les produits de la décomposition de la substance hydrocarbonée.

Cela ne laisse pas que d'être un peu singulier, quand on songe que les principaux produits de la réaction sont l'alcool , dont la production ne s'accompagne que d'un dégagement d'acide carbonique, et d'acide acétique dont la formation, aux dépens du sucre n'exige aucun dégagement gazeux.

Avec la mannite, il y a des cas où les deux gaz sont à volumes à peu près égaux, d'autres où le volume d'hydrogène est inférieur à celui de l'acide carbonique, car la fermentation semble pouvoir se faire de façons très variées.

Mais le résultat est toujours le môme, alcool et acide acétique. 11 est clair qu'il doit se faire autre chose, puisque, avec le glucose, aucun de ces corps ne comporte formation d'hydrogène. On peut croire qu'il y a une combustion intérieure dans le geure de celles que nous avons déjà rencontrées , aboutissant par exemple à une équation de la forme