tome II de cet ouvrage, que je ne tiens pas du tout au

mot de cohésion. Je dirai, si on le préfère, degré d'agglutination, de coagulation, de condensation, etc. J'emploierai même, pour peu qu'on m'en presse, le mot de polymérisation, bien que ce mot ait en chimie une signification spéciale, et implique, en quelque mesure, des soudures atomiques que rien ne démontre, ni à propos de l'amidon^ ni à propos de la cellulose. A ceux qui acceptent qu'un cristal de quartz soit de la silice gélatineuse polymérisée, malgré l'expérience générale qui démontre qu'une substance cristallise d'autant plus facilement qu'elle a une structure atomique plus simple, j'accorderai volontiers que l'amidon ordinaire est de l'amidon soluble polymérisé. Ce sont des questions de mot : ce qui est essentiel à remarquer, c'est que le quartz résiste aux actions auxquelles cède la silice g-élatineuse, et que de môme l'amidon cru n'est pas attaquable par un réactif qui saccharifie l'amidon soluble ou l'amidon gélatinisé.

Ainsi un changement dans la cohésion, ou dans la polymérisation, amène, au moins au point de vue physiologique, un changement dans les propriétés de l'amidon d'une même plante. Mais il y a plus, car nous savons que la même cause amène les mêmes résultats dans un même grain d'amidon, dont toutes les parties ne sont pas également accessibles à l'action des diastases saccharifiaijtes, même lorsque la chaleur l'a dissocié et gélatinisé.

A l'état cru, l'action de l'iode permet de déceler les mêmes ditTérences. On sait, depuis Nœgeli, A. Gris, Treub, Russow, Meyer, qu'il y a des grains d'amidon qui se colorent par l'iode, non en bleu, mais en rouge, quelques-uns en brun rouge, et tous ceux qui se sont occupés de cette question admettent que cela témoigne de la coexistence, dans un même grain^ de toute la variété des substances qui se révèlent consécutivement dans la sacchariticaiion par les diastases du malt, depuis l'amidon soluble jusqu'aux dextrines incolores. Tous les savants

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n'appellent pas du même nom ces produits intermédiaires, et la théorie générale admise dans cet ouvrage nous dispense d'entrer dans l'examen des diverses interprétations fournies. Pour nous, il ne s'agit pas de composés distincts les uns des autres, et dignes de porter chacun un nom particulier : il s'agit d'une diminution régulière dans le degré de cohésion, et de phénomènes qui sont presque de l'ordre physique. Mais quels que soient le mode d'interprétation, et la formule qu'on hii impose, il n'en reste ])as moins que dans un même granule d'amidon, il y a des matériaux divers plus ou moins facilement attaquables, et qu'en cherchant à alimenter avec ce grain d'amidon, ou avec cet amidon, deux plantes inégalement riches ou puissantes en diastases, celle qui en aura le plus y vivra mieux que l'autre. Tel est le cas pour deux mucorées très voisines, le Chlamijdomucor oryzae et le Rhizopus oryzae, que nous rencontrerons à propos de la fabrication du Hagi à Java, et qui distinguent très bien l'amidon de VOriza g/nlinosa, qui rougit par l'iode, de l'amidon du riz ordinaire, qui bleuit sous l'action de ce réactif. Les couches qui bleuissent sont pour nous les plus résistantes, et constituent une transition entre ce qu'on a appelé longtemps l'amidon el ce qu'on appelait alors la cellulose. Dans la cellulose, la cohésion a encore augmenté. Si on la dissocie, si on la gélatinise par l'acide sulfurique et si on fait agir l'iode, on a une coloration bleue, parce cju'on permet à l'iode de la pénétrer et de la teindre comme il le fait poui' les couches bleuissantes du grain d'amidon. Si on lave la cellulose ainsi traitée, pour la débarrasser de ce qui lui donnait cette structure gélatineuse, et si on la dessèche ensuite, elle ne se colore plus en bleu, non pas parce qu'elle a changé encore une fois de nature chimique, mais parce quelle est revenue à sa texture physique d autrefois, peut-être même plus serrée, comme cela arrive dans la fabrication du papier sulfurique.

De cet exposé rapide des faits acquis et de Tinterprétatioii que nous leur donnons, nous pouvons tirer de suite une conclusion, c'est que nous n'avons pas à faire une place spéciale dans cet ouvrage aux fermentations de Tamidon. Les parties saccharifîables de cet amidon se comportent comme des sucres ; les portions non saccharifîables se comportent comme des celluloses, et se rattachent par là à Tétude que nous allons commencer.

36*?. Diversité des celluloses. — Il y a une autre conclusion à tirer, c'est que s'il y a plusieurs amidons, il y a aussi plusieurs celluloses. On peut le prévoir en songeant que ces celluloses se détruisent dans la nature sous l'action d'êtres microscopiques dont le protoplasme est d'ordinaire, lui aussi, enfermé dans une enveloppe de cellulose, et qu'il n'est pas probable que la cellulose qu'ils sécrètent autour d'eux soit la môme que celle qu'ils détruisent. A vrai dire, cette conclusion est devenue moins solide depuis que les expériences de Groft liill ont montré qu il y a des diastases réversibles, et que la formation d'un dépôt ou d'une sécrétion en un point dune cellule peut théoriquement résulter de l'action d'une diastase qui entame et dissout ce même dépôt en un autre point. Les translocations d'amidon entre les diverses parties d'une plante qui pousse peuvent aussi être théoriquement considérées comme résultant d'un phénomène du même ordre, et il est possible que l'enveloppe cellulosique d'un ferment de la cellulose résulte aussi d'une reconstruction autour du protoplasme, et sans changements chimiques préalables, de matériaux dissous ailleurs par la même diastase qui les réédifîe. C'est ainsi que le même maçon peut démolir une maison pour en bâtir une autre sur un plan différent, et avec les mêmes pierres.

Mais la différence des diverses celluloses est affirmée par d'autres arguments, fournis à la fois par la botanique et par la chimie.

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368. A-rguments botaniques. — Nous plaçons au promier rang les arguments venus des botanistes, parce que ce sont nécessairement les plus caducs. Quand le botaniste cesse d'observer des variations de structure extérieure et qu'il commence à se servir de réactifs, il sort de son domaine et fait de la chimie. Dans Tespèce, la réfringence des diverses espèces de cellulose est à peu près la même, et quand on veut difiérencier^ il faut employer des matières tinctoriales. Or, celles-ci, comme agents de difïérenciation, sont sujettes à caution. Leur fixation sur un tissu ou sur une cellulose déterminée dépend souvent de la présence ou de l'absence d'un mordant, c'està-dire d'un troisième élément différentiel sur lequel on ne sait rien. S'il est présent sur un point et absent sur l'autre pour une même cellulose, on croira avoir deux celluloses différentes. Par contre, deux celluloses difïérentes pourront paraître identiques, si, naturellement ou artificiellement, elles sont imprégnées du môme fixateur.

Il faut alors, pour gagner quelque assurance, faire intervenir les réactifs chimiques des celluloses, et entrer par conséquent sur le terrain de la chimie. Il y a pourtant intérêt à explorer le terrain commun aux deux sciences, et à faire de la botanique chimique ou de la chimie végétale.

En acceptant dans cet ordre d'idées les dernières constatations de M. Mangin, on trouve ceci : c'est que, dans la paroi des cellules végétales, on peut distinguer trois parties fondamentales : la cellulose, la pectose et la callose.

269. Cellulose. — La cellulose est caractérisée par les propriétés suivantes : 1" coloration en bleu par l'iode après action des réactifs qui gélatinisent la matière (acide sulfurique et iode, chlorure de zinc iodé) ; c'est la réaction que nous avons vu tout à l'heure , 2° solubilité dans une solution ammoniacale d'oxvde de cuivre ;

3" transformation pai- les corps oxydants, d'aboi-d en oxycellulosc soluble dans les alcalis, puis finalement en acide oxalique ; 4" insolu])ilité dans les réactifs ordinaires de la chimie, en particulier dans l'eau.

Pour beaucoup de savants et pour M. Mangin en particulier, le degré de gélatinisation auquel a lieu la coloration par l'iode mérite un nom particulier, celui d'iiydrocellulose. M. Mangin avoue volontiers que ce stade est assez difficile à atteindre et à ne pas dépasser. Quand on fait agir de l'acide sulfurique ou de l'acide phosphorique trop concentrés, on va facilement trop loin, les membranes cellulosiques dissociées se désagrègent ou se dissolvent : avec des acides trop faibles on n'arrive pas au degré voulu. Avec le chlorure de zinc, moins actif, on ne risque guère de dépasser le terme, mais on risque beaucoup de ne pas y arriver.

L'action des alcalis est préférable, et on peut noter en passant que s'il s'agit, dans l'espèce, comme on le dit communément, d'une action chimique, il est bien singulier de voir les acides et les alcalis puissants aboutir au môme résultat, tandis que s'il s'agit d'une dilacération ménagée, d'un gonflement, l'action devient plus facile à comprendre. Quoi qu'il en soit, la meilleure méthode, d'après M. Mangin, est de laisser macérer les tissus dans une dissolution alcoolique saturée de potasse ou de soude caustique. La cellulose dans ce bain devient sensible à l'action des matières colorantes, qui peuvent la teinter sans lavage préalable.

C'est dans ces conditions qu'il faut faire agir les réactifs iodés, formés dun mélange d'iode avec l'acide sulfurique, l'acide phosphorique, les chlorures de zinc, de calcium, d'étain. C'est aussi dans ces conditions que fonctionnent le mieux les réactifs colorants de la cellulose : ce sont, d'après M. Mangin, des corps du groupe azoïquc. On peut les distinguer en deux séries. L'une est formée des substances qui teignent dans un bain-acide ou même

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neutre, mais dont l'aflinité avec la cellulose est faible : orselline BB, crocéine brillante, crocéine écarlate, noir naphtol. L'autre est faite de colorants en bain alcalin et doués dune forte affinité pour la cellulose : rouge congo, héliotrope, benzo-purpurines, delta-purpurines, azo-bleus, azo-violets, benzo-azurines, etc. La cellulose des tissus frais ne se colore dans ces réactifs que là où elle est encore un peu gélatineuse, comme dans les membranes du liber des monocotylédones, de certaines fibres libériennes, des cellules cambiales au repos végétatif, des cloisons transversales des vaisseaux avant leur résorption (Maïs, Bambou), dans les membranes des cellules de la coiffe, etc.

270. Fectose. — La pectose est en général très étroitement associée à la cellulose. Elle constitue avec elle toute l'épaisseur de la membrane cellulaire qui vient s'appuyer contre la lamelle moyenne ou substance intercellulaire. Dans cette substance répandue entre les cellules et faisant plus ou moins saillie, sous forme de bourrelets irréguliers dans les méats intercellulaires, la pectose est en général seule. Tel est au moins le cas dans les tissus adultes (feuilles de houx, de gingko biloba, de vhica major, tiges de Piniis sijlvestris, de vinca major, à' asparagus officinalis, racines de radis, de marronnier).

Les rapports de la cellulose et de la pectose, difficiles à mettre en évidence dans les tissus à parois minces, apparaissent avec netteté dans le parenchyme des feuilles du houx, de l'écorce de la tige du pin sylvestre, dans le collenchyme de la vigne, dans l'assise épidermique des feuilles.

Dans les tissus jeunes, la pectose semble former la première membrane constituée par le cloisonnement, et de très bonne heure cette membrane hyaline se tapisse sur ses deux faces d'une couche mince de cellulose et de pectose qui croit en épaisseur en même temps que la lamelle moyenne. Même dans certains tissus, la cellulose

n'apparaît pas (paroi des cellules mères du pollen, des cellules de l'assise nourricière interne) ; au contraire, dans les fibres du cotonnier, dans les fibres libériennes de certains arbres, la membrane est faite dans toute son épaisseur de cellulose pure, tapissant la lamelle moyenne. Tout cela indique que la cellulose naît de la pectose et en constitue une portion plus condensée, plus coagulée, sans qu'on soit en droit d'en faire une substance chimique différente.

Les propriétés assignées par M. Mangin à cette pectose ne sont pas en désaccord avec cette interprétation. La pectose est incolore, insoluble dans l'eau. Elle est soluble dans les alcalis, tandis que la cellulose ne l'est pas. Mais la silice gélatineuse ne se différencie pas pour cela du quartz. De plus c'est elle qui reçoit les incrustations, qui est le siège de la lignification. Mais on sait la tendance des matières gélatineuses à s'imprégner de diverses substances. La pectose se différencie aussi de la cellulose en ce qu'elle est colorablc en violet par l'hématoxyline alunée. Mais les phénomènes de coloration dépendent, nous le savons, autant des questions de mordants, et, par eux, de la structure physique, que de la structure chimique. En somme, la différenciation entre la pectose et la cellulose n'a, jusqu'ici, aucun caractère chimique.

271 . Callose. — Les deux substances qui précèdent existent dès le commencement de la formation de la membrane cellulaire, se développent parfois concurremment, ou bien deviennent alternativement prédominantes suivant les tissus ou suivant les plantes. On peut mettre au même rang une autre substance, distinguée des précédentes par M. Mangin, et qui a les caractères suivants.

Elle est incolore, amorphe, insoluble dans l'eau, dans l'alcool, dans le réactif de Schweitzer, même après avoir été traitée par les acides : elle est très soluble dans la soude et la potasse caustiques froides à 1 0/0, soluble à

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froid dans l'acide sulfiirique, le chlorure de calcium, le bichlorure d'étain concentrés, insoluble à froid dans les carbonates alcalins, l'ammoniaque, c|ui se contentent de la gonfler et lui communiquent une consistance gélalineuse. Les réactifs iodés lui donnent une couleur jaune. Ses autres colorants sont ceux de la cellulose. Elle se distingue donc de la cellulose par son insolu])ilité dans le réactif cupro-ammoniacal et par sa coloration jaune par l'iode après traitement par l'acide phosphorique. Elle se distingue d'un autre côté de la pectose par son insolubilité dans l'ammoniacfue et les carbonates alcalins^ et par son inertie vis-à-vis des colorants des composés pectiques. Elle est surtout abondante dans certaines régions des organes reproducteurs chez les phanérogames et les cryptogames vasculaires. On ne la rencontre qu'accidentellement dans les organes végétatifs, à l'exception du liber. Chez les champig-nons, elle forme presque à elle seule les membranes du mycélium et des organes de fructification dans les espèces les plus diverses.

Encore ici les questions de coloration et les localisations ne la distinguent pas, au point de vue chimique, de la cellulose et de la pectose, et les ressemblances seraient peut-être encore plus grandes si, au lieu de comparer la callose d'un végétal avec le type un peu arbitraire de la cellulose ou de la pectose, on avait comparé avec la cellulose ou la pectose du même végétal.

L'hésitation est encore plus permise quand on sait qu'avec ces substances gélatineuses, les propriétés physiques peuvent être modifiées larg-ement par la présence de certains sels, tels que les sels de chaux, La pectose de Mangin n'est pas la pectose de Fremy. Mais les substances mal connues sous le nom de pectates peuvent dériver à la fois de l'une et de l'autre. Nous avons vu, dans le tome II de cet ouvrage^ que l'interprétation des phénomènes de coagulation par la formation de pectates insolubles n'est pas d'accord avec ce qu'on sait des autres phénomènes

de coagulation, et se fait l)caucoup mieux quand on fait intervcnii' la pectase, diastase coagulante au même titre que la ])i'ésure. De sorte que nous trouvons dans cette voie, au lieu des différences chimiques que nous cherchons, un simple phénomène de coagulation.

37S. Arguments cMmiques. — Force nous est donc de nous retourner du côté des arguments chimiques. De ce côté, la moisson est plus abondante : c'est par centaines qu'on compte les mémoires destinés à élucider la question de la cellulose ? Il serait trop long de les passer tous en revue et d'en faire la critique. Tâchons seulement d'en résumer les indications.

Les chimistes se sont longtemps contentés de prendre la définition des botanistes, telle que nous l'avons donnée plus haut. Mais ils ont été peu à peu conduits par leurs recherches, en particulier par les études sur le pouvoir alimentaire des divers végétaux, et sur leur digestion dans l'organisme, à préciser davantage : comm.e ils ne trouvaient pas cette précision dans la nature, ils l'ont réalisée par une convention. Eux aussi aiment beaucoup à classifier. Pour beaucoup d'entre eux, la cellulose est définie chimiquement comme la substance ternaire qu'on trouve à l'état de résidu quand, après avoir fait bouillir un tissu végétal d'abord avec de l'acide sulfnrique à 1,25 0/0, puis avec de la potasse à 1,25 0/0, on lave avec l'eau, l'alcool et l'éther, on dessèche et on pèse. Ce résidu contient, il est vrai, encore quelque peu d'azote et des cendres, mais il est facile d'en tenir un compte approximatif. L'excédent est la cellulose ; elle se dissout intégralement dans la liqueur de Schweitzer, et se colore en bleu par le chlorure de zinc iodé, ou encore par l'iode et l'acide sulfurique. Toute substance jouissant de ces propriétés est comptée comme cellulose.

A envisager de près cette définition, on voit quelle est tout à fait arbitraire et conventionnelle. C'est une con-

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vention que le choix du titre de 1,25 0/0 j)oui' les solutions d'acide sul'urique et de ])otasse caustique. Des solutions plus faibles dissolvent moins de matière, des solutions plus fortes en dissolvent plus. 11 y a là une gradation régulière d'action, dans laquelle il est tout à fait arbitraire de prendre un échelon pour dire : tout ce qui est au-dessus sera de la cellulose, et au dessous n'en sera pas.

Le sentiment de cette convention et de cette incertitude a fait proposer d'autres méthodes d'évaluation. Krauch, par exemple, a proposé l'emploi de l'eau et de linfusion de malt pour dissoudre dans la substance du végétal tout ce qui n'est pas cellulose. On traite la matière finement pulvérisée par l'eau troide et chaude, puis par l'extrait de malt, l'alcool et l'éther. Krauch n'a pas de peine à montrer que le résidu ainsi obtenu cède encore beaucoup de matière à l'acide sulfurique et à la potasse à 1 25 0/0. Ce n'est donc pas de la cellulose suivant l'ancienne convention, mais Krauch croit meilleure une convention nouvelle qui en ferait de la cellulose, et la séparerait ainsi des matières plus facilement attaquables (amidon, sucre, dextrine) que le traitement a éhminécs. Tout au plus concède-t-il que tout ce résidu cellulosique n'a pas le même degré de résistance vis-à-vis des aeents extérieurs ; aussi propose-t-il de l'appeler cellulose et substance du bois : Cellulose und Holzsubstanz.

W. Hofmeister a proposé de son côté une autre définition reposant sur l'emploi conventionnel cl ménagé du réactif conventionnel de Schulze, qui est un mélange de 20 parties d'acide nitrique faible (D = 1.10) et de 3 parties de chlorate de potasse. Le résidu qu'il obtient ainsi est «d'ordinaire beaucoup plus grand que celui que laisse i'ébuUition avec les solutions étendues d'acide sulfurique et de potasse, mais il ne se confond pas avec la cellulose de Krauch, puisqu'il est un résidu d'oxydation, tandis que celui de Krauch est un résidu de saccharification.

C'est, en somme, une autre définition de la cellulose, mais encore une définition de mot, non une définition de chose. jNous ne nous attarderons pas à discuter la valeur relative de ces conventions. Ce n'est pas avec des conventions que la science se bâtit, c'est avec des faits. Tout ce que nous avons à nous demander, c'est si à l'une de ces définitions correspond une espèce chimique, ou bien si elles sont au contraire toutes des étiquettes de sacs dans lesquels on aurait enfermé les choses les plus hétérogènes. Or, il ne peut plus rester de doute sur ce point, depuis les conquêtes de ces dernières années.

273. Gomme de bois. Mannose. — Partons de la cellulose authentique, celle qui a résisté au traitement par les acides, les alcalis, et même par le réactif de Schultze. Une cellulose ainsi préparée au moyen des enveloppes de la graine de lupin et de pois, et qui se dissolvait dans la solution cupro-ammoniacale en ne laissant qu'un faible résidu, se colorait en violet rouge intense en chaufTant avec de la phloroglucine et de l'acide chlorhydrique. D'autres celluloses ne donnaient par le même traitement qu'une coloration faible ; d'autres, comme la cellulose du coton, une coloration nulle. Cette coloration est celle du furfurol, dont la présence révèle à son tour l'existence d'un sucre à cinq atomes de carbone. Schultze a réussi en effet à extraire de la cellulose la substance qui lui donne la propriété de se colorer^ en traitant longuement par une solution de soude à 5 0/0, et cette matière semble identique à la gomme de bois découverte par Poumarède et Figuier, étudiée depuis par Thomsen, Koch, puis par Wheeler et Tollens, et qui donne du xylose, sucre pentatomique, lorsqu'on la fait bouillir avec l'acide sulfurique.

La quantité de gomme ainsi laissée dans la cellulose dite authentique n'est pas médiocre. M. Hébert a trouvé par exemple que la gomme de bois constituait près de 20 0/0

AMIDONS ET CELLULOSES 4-29

de la paille du blé, et plus de 28 0/0 de la paille ds.voine. Voilà donc, dans la conventionnelle cellulose, une substance qui n'est pas de la cellulose, si on réserve ce nom à celle qui, contenant six atomes de carbone, peut aboutir à un sucre ordinaire par saccharification. Ce qui reste^ quand on a fait cette distraction, est-ce au moins une substance pure et homogène ?

Nullement. Nous allons nous en convaincre en étudiant non ces celluloses elles-mêmes, mais le produit de leur traitement par les acides. La plupart des celluloses, traitées par les acides concentrés, suivant la méthode de Flechsig, donnent, il est vrai, du glucose. C'est ce qui a été constaté par Payen d'abord, puis par Flechsig sur la cellulose du coton, puis par Schultze sur les celluloses extraites des grains de café ou de sésame, des noix de coco, des enveloppes des graines de lupin, des lupins, des pois, du son de froment, du bois de pin, de la paille de seigle et du trèfle rouge. C'est sans doute le cas général, et on peut conclure que les celluloses sont formées en grande partie d'une substance transformable en glucose. Mais cette substance n'est pas seule. Dans les celluloses de café, de coco, de sésame, on trouve qua côté des elucoses il v a des mannoses. Voilà donc deux substances probablement isomériques, donnant deux sucres à six atomes de carbone, à côté de la gomme de bois donnant un sucre pentatomique.

374. Etude de lextractif. — Le résidu, compté comme cellulose, du traitement par les acides et les alcalis à 1,25 0/0, est donc un mélange que des acides ou des alcalis plus concentrés disloquent. Dès lors, il n'y a aucune raison pour que ces acides ou ces alcalis à 1,25 0/0 ne dissolvent pas aussi des matières complexes de même nature que la cellulose, mais moins résistantes aux actions extérieures. Ces matières étaient jusqu'ici comptées comme exfrac/ if, de sorte que la di

-430 CIIAPITUI': XX

(ion (le l'cxtivictif cl (le la cellulose serait au fond très superlicielle. C'est en eil'et ce qui a lieu. A côté des celluloses, il y a, dans les végétaux, un groupe de corps analogues, plus lacilement attaquables par les acides étendus, avec formation de sucres. Schultze, qui a surtout attiré l'attention sur eux, propose de les appeler hémicellidoscs. Je ne vois pas Tintérôt qu'il peut y avoir à recommencer pour ces liémi-celluloses ce qui a si mal réussi pour les celluloses, et à donner un nom commun à dos mélanges de corps divers.

Car ces hémi-celluloses sont aussi des substances complexes. La première en date a été découverte par Schultze et Steiger dans les enveloppes épaissies des graines de Lupinus luhKs. Elle se trouve naturellement dans les matériaux enlevés par l'ébullition dans l'acide sulfurique à 1,25 0/0, elle donne du galactose et un pentose, probablement de l'arabiuose. Cette substance a été retrouvée depuis dans les graines de Faha vidgaris et de Soi/a hisp'ula. Les graines de café contiennent aussi un hydrate de carbone transformable en galactose. Il y en a vraisemblablement un autre tout pareil dans le coco, la datte et les graines de Tropœolwn tnajus, de Pœonia officinalis et de Impatiens balsamina^ car, avec toutes ces graines, on trouve, dans les produits du traitement par l'acide sulfurique étendu, une substance qui, traitée par les acides concentrés, donne un glucose transformable par oxydation en acide mucique, et qui est probablement du galactose.

A côté de l'hydrate de carbone donnant du galactose, il y en a deux autres donnant dans les mêmes conditions du mannose et de l'arabinose. Rappelons que Stone et Tollens ont trouvé de l'arabinose et du xylose dans les produits de l'action des acides sur la drêche, et nous conclurons deux choses : 1^ que dans ce que les analyses de matières alimentaires citent et comprennent sous la rubrique d'extractif, il y a un mélange très com])lexe ;

AMIDONS ET Ci:iJJ'LOSKS 131

2" qu'il y a des matériaii\ de môme constitution que la cellulose proprement dite, et n'en différant qu'en ce (ju'ils se laissent attaquer plus facilement par les acides étendus ; 3" qu'on ne saurait donner un nom commun, pas plus celui de cellulose que celui àliémi-ccllulosc^ à des substances qui sont des mélanges en proportions diverses de substances n'appartenant pas au même type chimique.

Poursuivons^ car ce n'est pas iini. Nous venons de passer de la cellulose inattaquable par l'acide sulfurique à 1,25 0/0 à la cellulose des semences de lupin, moins résistante, qui entre facilement en solution dans l'acide sulfurique ou chlorhydri(|ne à 1/100. Nous trouvons maintenant devant nous sur l'éclielle la substance nommée depuis annjlohle. C'est encore un hydrate de carJîone donnant du g'iucose sous l'action des acides. Elle ressemble d'un autre côté à l'amidon, en ce que l'iode la colore en bleu. C'est un anneau qui rattache cet amidon aux celluloses. On en trouve dans les semences de lin, de Tropœolum majus, de pivoine officinale et de balsamine, et Kuhn a trouvé^ dans les graines de lin et de lupin, des parois cellulaires colorables directement en bleu par l'iode, ce qui est l'indice de la présence de cette amyloïde.

Enfin, à un niveau inférieur, comme puissance de résistance, nous trouverons les amidons, les dextrines et les sucres, toutes substances probablement encore complexes, passant les unes aux autres par des transitions insensibles, et que tout nous convie à considérer comme facilement transformables les unes dans les autres ])ar les actes de la vie végétative.

On voit, en résumé, combien les notions d'ordre botanique sortent disloquées de cette étude plus précise, plus chimique, qui n'en est encore qu'à ses débuts, et qui nous montre un enchevêtrement des substances les plus variées pour faire l'édifice cellulaire le plus simple. La science à ce sujet en est à ce moment à sa période de confusion, comme à propos des matières albuminoïdes. Mais elle en

i32 CllAPlTllE XX

sortira, et en sortira sans doute en découvrant que les choses sont au fond, bien plus simples qu'elle ne se l'était figure dans sa première fièvre et dans son premier effarement. Une simplification notable apparaît déjà dans un récent travail de M. G. Bertrand, qui trouve naturellement ici sa place.

STS. Travail de M. G. Bertrand. — Il ne se rapporte pas uniquement à la cellulose, mais à des parties entières de divers végétaux, avec leurs matières incrustantes lignifiées, et où les tissus à cellulose sont plus ou moins ou môme peuvent être très réduits.

Voici, par exemple, le traitement auquel on soumet la paille d'avoine. Après épuisement à l'eau tiède et à l'alcool bouillant, on la fait macérer pendant 48 heures dans dix fois son poids d'une lessive à 1 0/0 de soude NaOH.

On opère à l'abri de l'air en agitant fréquemment. La liqueur alcaline jaune intense, filtrée au travers d'une toile, est additionnée de son volume d'alcool à 90° ; on obtient un précipité qu'on essore et qu'on lave, d'abord à l'alcool additionné d'un peu d'acide acétique, puis à l'alcool. C'est la gomme de bois que nous connaissons, et qui donne du xylose quand on la chauffe avec un acide étendu.

La solution alcaline d'où cette gomme a été séparée est saturée par l'acide sulfurique et évaporée presque à sec dans le vide, à une douce chaleur. On traite par l'eau pour enlever le sulfate de soude, puis à l'alcool à 80'\ Cette liqueur alcoolique, filtrée, est additionnée d'eau, qui précipite une matière colorante, Ip lignol, sorte de résine probablement phénolique.

Le résidu de l'épuisement de la paille par les liqueurs alcalines est un mélange de cellulose^ soluble dans la liqueur de Schweitzer, et d'une substance, cellulosique aussi, mais insoluble dans ce réactif, et se rapprochant par là, soit de la vasculose de MM. Frémy et Urbain, soit de la caUose de M. Maiigin.

AMIDONS ET CELLULOSES /i33

Ce traitement donne les mêmes résultats avec une foule d'organes de végétaux variés (tiges d'avoine, de seigle, de froment, d'orge, de souchet, de vigne, de charme, de chêne, de frêne, de poirier, de ranghin, feuille dalfa, fruit de noyer, etc.).

Toutes les plantes essayées sont des plantes angiospermes. On sait, depuis Thomsen et Koch^ que certaines plantes conifères, traitées par les mômes procédés, ne donnent pas de gomme de bois. G. Bertrand a généralisé cette observation. Il a étudié le bois de diverses gymnospermes, par les mêmes procédés que plus haut, et au lieu de 15 à 25 0/0 de gomme de bois que donnent avec facilité les végétaux énumérés tout à l'heure, il n'en a plus trouvé que quelques millièmes avec le bois de sapin, et encore moins avec la plupart des autres plantes examinées. En outre le produit obtenu était toujours accompagné d'une certaine quantité de galactane, donnant du galactose avec les acides. Notons que Muntz a trouvé dans beaucoup de plantes angiospermes et notamment dans les graminées, une substance donnant du galactose sous l'action des acides, de sorte que ce galactane des gymnospermes ne leur est pas particulier.

Mais voici ce qui les différencie des angiospermes. Quand on prend le tissu ligneux qui reste après le traitement par les alcalis, et qu'on le fait bouillir pendant 4. à 5 heures avec 10 fois son poids d'eau contenant 5 0/0 de HCl, on obtient un liquide fortement réducteur et contenant du mannose. La cellulose qui compose ce résidu n'est donc pas de la cellulose ordinaire, c'est de la manno-cellulose. Cette manno-cellulose est même tellement abondante dans les cycadées et les conifères que quelques espèces de ces deux familles peuvent devenir des sources de mannose. Voici en eiïet les chiffres trouvés :

IMiinnoso 0/0

Ta.Tiis haccata (aubier) 10,0

Id. (bois parfait) 9,0

Cupressus torulosa (tige entière). IK4

Abies pectinata (bois de la lige). 9, G

Pinus Laricio (cône) 8,4

Araucaria brasiliaiia (tige) 9,5

A coup sûr cette mannose existe aussi chez des plantes angiospermes : on la trouvée dans les semences de palmiers, de liliacées, d'iridées, de rubiacées, de loganiacées, dans des aroïdécs japonaises, avec les fruits du diospyros kaki, dans les fruits du café, de coco, de sésame. Mais il n'en est pas moins curieux de noter cette interversion de la manno-cellulose et de la gomme de bois entre les angiospermes monocotylédones et dicotylédones d'un côté, et les gymnospermes de l'autre. D'un côté, il y a beaucoup de celluloses donnant des pentoses ; il y en a peu de l'autre, et ce qui accentue encore les différences, c'est ce qu'on observe dans la famille des Gnétacées qui sont, au point de vue botanique, un trait d'union entre les deux grands groupes de phanérogames. Au point de vue chimique, elles ont le môme caractère de transition, car des trois genres qui constituent la famille, l'un, Ephedra distachya^ n'a fourni qu'un très petit rendement en mannose, tandis que Gnctam rhoa et Welvitschia mirabilis n'en ont pas donné du tout.

11 y a donc un plan dans la distribution de ces éléments variés de la structure des végétaux. Mais, de ce plan général, nous ne savons encore que ce que je viens de dire, et c'est peu pour la solution du problème que nous avons à nous poser.

976. Résumé et conclusion. — En résumé, en présence de cette complication dans la composition chimique des tissus de diverses plantes^ de cette diversité chimique des matières qu'on rassemblait autrefois sous le nom unique de cellulose, il est devenu impossible de parler de la

AMIDONS ET CELLULOSES 435

fcrmeutalioii de la cellulose. Il faut mettre les deux noms au pluriel et dire fermentations des celluloses. Nous pouvons prévoir aussi que ces fermentations seront variées pour une même cellulose, et ainsi s'ouvre devant nous un champ que l'on devine immense, et qui est peu exploré. Nous allons dire ce qu'on en sait d;uis les deux chapitres qui suivent.

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FERMENTATIONS DES CELLULOSES

STT. Frogramme detudes. — Des considérations et des notions développées dans le cliapitre précédent, nous pouvons tirer un programme d'études, dont nous allons tracer les grandes lignes, pour pouvoir y repérer ce qui a été fait.

11 est clair d'abord que nous ne pouvons pas compter a priori qu'un seul et même microbe fera fermenter les matières si diverses dont est formé le squelette d'une plante quelconque. Il faudra donc nous attendre à voir ce squelette exiger les efi'orts simultanés ou successifs de divers microbes, chacun d'eux prenant dans la masse ce qui lui convient le mieux et laissant le reste pour d'autres. Comme ces matériaux divers sont enchevêtrés el intriqués dans un même tissu, ce tissu pourra persister dans sa forme après fermentation, après destruction d'une partie de la matière.

En étudiant ce résidu au point de vue chimique, comme nous avons appris à le faire, et comparativement avec ce même tissu initial, on pourra savoir quelles sont les parties respectées par la fermentation, et par conséquent celles qui ont disparu. On pourra savoir, par l'analyse du liquide de fermentation, ce qu'ont donné les parties liquéfiées ou détruites. On pourra donc avoir une équation de fermentation voisine, comme précision, de celles que nous avons données à propos des sucres.

On pourrait croire qu'il est meilleur de procéder autrement, et de commencer par isoler, par des moyens chimiques^ les diverses substances constitutives que nous

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 437

avons réussi à séparer, la xylane, le lignol, la cellulose et la vasculose d'une angiosperme, et d'étudier séparément les produits obtenus. Cela simplifierait la question, en mettant le végétal hors de cause. Mais cela n'est pas possible, et voici pourquoi.

Les microbes ne tiennent pas seulement compte des variations de l'ordre chimique. Leur action dépend du degré de coagulation, de polymérisation, d'hydratation, si on veut, de la matière à laquelle ils s'attaquent. C'est ce que nous avons bien vu à propos de l'amidon. Or, la préparation qui permet d'isoler ces éléments constitutifs du végétal change cet état de cohésion, coagule les substances, modifie leur état de division, de pénétrabilité pour l'eau. On fait, par exemple, avec de la caséine coagulée, des boutons dont la dureté et la résistance égalent presque celle des boutons d'os, et sur lesquels aucun des ferments les plus actifs de la caséine n'a de prise.

Il y a une autre raison. Alors même qu'on réussirait à séparer ces éléments constituants à leur état naturel, il se pourrait qu'ils ne fermentent pas comme s'ils étaient en place, et par les mêmes microbes. On peut concevoir théoriquement des cas, et nous en rencontrerons pratiquement, dans lesquels deux fermentations doivent être concomitantes pour se poursuivre régulièrement l'une et l'autre. Par exemple les fermentations des matières hydrocarbonées donnent le plus souvent des acides. Si ces acides gênent l'action d'une des cytases nécessaires pour liquéfier les tissus solidifiés, pour les rendre alimentaires pour les microbes, il y aura avantage à ce qu'il se produise en même temps, mais par des êtres différents, une fermentation des matières azotées qui fournisse de l'ammoniaque. Cette ammoniaque, d'un autre côté, en devenant trop prédominante, arrêterait tout phénomène. Il est bon qu'elle soit saturée au fur et à mesure par des acides produits à côté d'elle.

Enfin, il ne faut pas oublier que dans les tissus d'un végétal, il y a des matières, comme par exemple la vas-

culose de Frémy, qui sont solnbles dans les liqueurs alcalines. L'ammoniaque produite pourra donc, par sa réaction propre, solubiliser une partie des éléments du tissu, et provoquer des développements microbiens qui seraient impossibles en son absence.

En résume, s'il ne s'agit que d'étudier le mode de fermentation du lignol, de la xylane, de la cellulose, etc., on peut opérer avec ces matières préalaldcment isolées comme nous l'avons fait avec les sucres. Mais s'il s'agit d'étudier les phénomènes naturels de la destruction et de la gazéification des végétaux, les solutions trouvées pourront n'être pas suffisantes et le problème s'élargira.

2*78. Intervention des diastases. — Il s'élargit aussi du côté des diastases nécessaires pour transformer ces matières cellulosiques, insolubles dans l'eau, en aliments microbiens. Les choses ne peuvent pas se passer ici comme pour la zymase de la levure de bière ; il faut que les diastases s'extravasent du corps des microbes et se diffusent clans le liquide ambiant pour y dissoudre la matière alimentaire. C'est ici qu'intervient le degré de contraction, de division, de coagulation. Les matières gélatineuses et colloïdales auront évidemment besoin, pour entrer en dissolution, d'actions plus faibles que si elles étaient plus coagulées ou plus contractées. Et tout de suite, sans plus ample informé, nous pouvons conclure que les fermentations les plus faciles et les plus fréquentes seront celles des parties les plus colloïdales des tissus, de la substance intercellulaire, de la callose. Pour les tissus cuits, ce ne sont pas toujours les mêmes parties que pour les tissus crus, car la chaleur peut tout aussi bien liquéfier certaines substances gélatineuses que coaguler des substances colloïdales à l'état frais. Quoi qu'il en soit, la même diastase pourra tantôt dissoudre, tantôt respecter la même substance chimique, suivant le degré de coagulation de celle-ci.

Nous avons rencontré, dans notre tome II, une de ces

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 439

diastases des matières cellulosiques, que nous avons appelée cytase. Celle-ci préside à la dissolution des parois des cellules qui contiennent l'amidon, pendant la germination du grain d^orge. Dans la digestion des aliments féculents chez les animaux qui les consomment à Tétat cru, on trouve que des cytases analogues fonctionnent et liJDèrent, dans le duodénum ou la première partie de l'intestin grêle, les granules amylacés qui sont dissous plus tard et utilisés. Il n'existe pourtant pas, comme nous le verrons quand nous étudierons la digestion, de sécrétion normale préposée à la dissolution de la cellulose, et en cherchant d'où provient celle qui fonctionne dans le canal digestif, Horace T. Brown a vu qu'elle provenait du grain luimême ; mais il n'est arrivé à cette conclusion que par voie d'exclusion, en démontrant qu'elle ne pouvait avoir d'autre origine. On sait toute l'incertitude de cette méthode de raisonnement, et la conclusion se heurte à ce fait qu'il n'y a pas, autant qu'on le sache du moins, de cytase dans une graine qui n'a pas germé, et que, par conséquent, ces graines devraient être digérées par une antre méthode que les autres. Il est probahle qu'il y a presque toujours une action microbienne, et une sécrétion de diastases par les êtres qui peuplent la masse alimentaire, et qui agissent aussitôt que les changements de réaction chimique produite par l'arrivée de la bile ou du suc pancréatique leur donnent carrière.

La variété des êtres qui entrent ainsi en action nous apparaît alors comme corrélative de la variété des diastases nécessaires pour dissoudre et rendre alibiles les éléments si variés que nous venons de rencontrer dans le moindre végétal. Quelques-uns de ces éléments échappent à Faction des microbes: c'est ainsi par exemple que les matières produisant des dextroses sont plus abondantes dans le fumier que dans les végétaux. C'est ainsi encore que la paille sort du canal intestinal avec sa structure anatomique et très facilement reconnaissable. Mais quand on voit un

4iO CHAPITRE XXI

animal utiliser 80 à 00 0/0 de la cellulose qu'on lui donne, il est difllcile de croire que tout ce qu'il a dissous n'est formé que d'un seul élément fondamental, et à la variété des éléments utilisés correspond la variété dans les diastases actives.

D'ores et déjà, on peut prévoir le moment où le mot de cytase devra être abandonné comme trop général, et où il faudra parler de xylanases, de cellulases, de vasculases, etc. En attendant, dans notre exposé théorique des procédés à employer pour étudier les fermentations des celluloses, nous devons tenir compte de l'entrée en jeu de diverses diastases ayant, comme toutes les autres, d'étroites conditions d'action, de sorte que de ce fait, la question se complique, car un microbe pourra détruire telle partie du végétal dans un certain milieu et pas dans un autre.

STQ. Variations dans l'action d'une même diastase. —

11 pourra aussi se faire que la même diastase ne dissolve pas les mêmes parties homologues dans les divers végétaux, détruise par exemple chez les uns la membrane de cellulose, et chez les autres la substance intermédiaire ou membrane intercellulaire. C'est ce qui résulte des expériences de Reinitzer sur la cytase qui, d'après Brown et Morris, dissout les parois des cellules de l'endosperme de l'orge. Il a vu que dans cet endosperme, c'est vraiment la portion interne et membraneuse de la cellule qui se dissout, tandis que la lamelle moyenne reste intacte. Dans la pomme de terre, au contraire, c'est la lamelle moyenne qui est dissoute, tandis que la paroi cellulosique reste intacte. Enfin, dans l'endosperme de l'orge, les parois des cellules h gluten sont respectées, tandis que les cellules à amidon sont dénudées. On voit que la constitution chimique ou physique a le pas sur la structure anatomique.

Ici se présente une remarque curieuse, qui va nous ramener à notre point de départ. Si on envisage ces diverses substances au point de vue de leur résistance vis-

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 441

à-vis de l'acide chlorhydrique à 1 p. 1.000, on trouve que de toutes, c'est la paroi des cellules d'amidon de l'endospernie qui est la moins résistante. Elle est dissoute après Il minutes d'ébullition, tandis que les hémi-celluloses de Scbulze demandent 1 à 2 heures d'ébullition dans une solution de HCl à 1 ou 1,25 0/0, traitement qui respecte les celluloses authentiques. Dans la pomme de terre, cette même ébullition avec l'acide chlorhydrique à 1 p. 1,000 dissout, au contraire, la lamelle moyenne et respecte la paroi. D'une manière générale, on peut prévoir la résistance vis-à-vis de la cytase du malt, quand on connaît la résistance vis-à-vis de cette solution faiblement acide, et inversement. Ceci n'est pas une preuve que la cellulose de pomme de terre est faite d'une autre matière que la cellulose de l'orge. Cela peut vouloir dire aussi qu'elle est plus compacte, et voilà un argument de plus en faveur de l'interprétation que j'ai proposée au chapitre précédent, et qui consiste à tenir compte du degré de coagulation. Deux substances qui se comportent différemment vis-à-vis du même réactif peuvent ne pas être différentes, et deux substances qui se comportent de la même façon peuvent ne pas être identiques.

Tout ceci montre que nos connaissances, si péniblement acquises pourtant, au sujet des celluloses, restent caduques et incertaines. On pourrait trouver des arguments de même ordre dans les travaux de Grûss. Mais nous n'avons pas à faire ici l'étude des celluloses, et ce que j'ai dit suffît pour nous mettre à l'aise quand nous aurons à étudier la façon dont elles disparaissent sous l'influence des infiniment petits.

380. Résumé. — On voit, en résumé, combien sont nombreuses les causes d'erreur que doit rencontrer l'exécution de notre programme. Je n'ai pas besoin de dire que nombre d'observateurs ne les ont ni éliminées, ni même soupçonnées. Ce n'est pas une critique que je fais.

442 CHAPITRE XXÏ

Il est clans l'ordre naturel des choses que les premiers savants i\m abordent un sujet n'aient pas une conscience bien nette de ses difficultés. Mais à mesure qu'elles se révèlent, il faut faire la part de ce qui devient caduc et de ce qui persiste dans les travaux déjà publiés.

Ce que nous venons de dire suffit pour qu'on puisse rendre compte, sans faire une désobligeante critique, du fort et surtout du fai])le de ces travaux. Nous allons voir que dans presque tous, on ne s'est pas préoccupé de la pureté de la semence. On s'est fié au hasard des ensemencements spontanés, estimant qu'il s'établissait dans ces conditions une sorte d'harmonisation entre le microbe et l'aliment. D'autres fois, on a emprunté la semence à une goutte de purin, estimant qu'il y avait là des germes de toute sorte, mais oubliant en général de leur donner le milieu alcalin dans lequel ils fonctionnent d'ordinaire. Le premier travail en date, et encore le plus important, est dû à M, Van lieghem.

S81. Bacillus amylobacter. — Mitscherlich a observé le premier, en 1830, le mécanisme de la dissolution de la cellulose dans les macérations végétales. En abandonnant dans l'eau des tranches de pomme de terre, l'expérience déjà ancienne des fabriques d'amidon montre que le parenchyme se désagrège, que la cellulose disparaît, et qu'on peut, après un temps qui est très court si les conditions extérieures et surtout la température sont favorables, retrouver au fond du vase, isolé et inaltéré, lamidon primitivement renfermé à l'intérieur des cellules. En filtrant le liquide qui le baigne et en y introduisant de nouvelles tranches de pomme de terre, celles ci se désagrègent encore plus vite que les premières. Ce liquide apparaît au microscope tout rempli de viiu'ions, et Mitscherlich se montre tout disposé à voir dans ces vibrions l'agent actif du phénomène.

Ces vibrions ont été étudiés à nouveau, en 1865, par

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 4i3

M. Trécul. Au cours de ses recherches sur les laticifc'res, et pendant qu'il isolait ces organes par la macération des tissus qui les renferment, M. Trécul a constaté chez eux la propriété curieuse de bleuir par Tiode et les a nommés pour cela amylobacter. Mais se laissant abuser par des considérations de forme qui, comme nous le savons, n'ont chez ces êtres qu'une importance tout à fait secondaire, il en a fait trois genres : VuinylohacLer vrai, qui reste cylindrique ; le clostridium, qui est renflé en fuseau ; Vurocephalurn, qu'un gonflement terminal fait ressembler à un têtard (fjg. 33).

M. Van Tieghem a écarté avec raison celte division en trois genres, en montrant qu'il n'y avait là que des formes différentes ou successives d'une même espèce, mobile, mais raide et à mouvements peu flexueux.

Il n'est pourtant pas bien assuré que l'espèce qu'il a étudiée sous le nom de hacillus; amylobac/er soit pure, et quelques-unes des singularités qu'il a rencontrées sont peut-être explicables par un mélange d'espèces. Mais les propriétés générales qu'il a observées sont certainement celles d'un groupe, qu'on peut considérer comme assez homogène, de ferments de la cellulose.

Ensemencé dans un liquide convenable, ce bacille se reproduit activement par allongement et segmentation transversale; mais au moment où se prépare la formation de la spore, on voit apparaître un fait remarquable que nous

avons déjà l'cncontrc : c'est une formation transitoire de matière amylacée dans le protoplasma de l'article, qui, à cette époque, se colore en bleu ou en violet par l'iode. Avec un peu d'habitude, on reconnaît d'ailleurs directement la présence de l'amidon dans le protoplasma à la réfringence plus grande et toute spéciale qu'il lui communique. Dans l'article encore cylindrique, mais ayant cessé de s'allonger et de se cloisonner, l'amidon apparaît par points isolés, formant autant de petits disques transversaux, et le plus souvent dans l'ordre suivant : deux points aux extrémités, puis un au milieu, puis deux au milieu des intervalles, et ainsi de suite ; enfin tous ces disques confluent, et l'article bleuit dans toute sa longueur.

Cette coloration ne prouve pas, il est vrai, d'une façon absolue, qu'il y ait de l'amidon. On en observe une pareille dans les parois des thèques, dans beaucoup d'ascobolus, dans les apothécies des lichens, sans que l'on constate dans ces plantes de matière amylacée proprement dite. Elle paraît dépendre à la fois de la constitution physique et de la structure chimique de la substance où on l'observe; mais elle montre au moins que la constitution du protoplasma change au moment de la formation de la spore et qu'il s'y produit une matière dont on peut dire qu'elle n'est plus la cellulose qui a servi d'aliment, si on ne veut pas dire qu'elle soit de l'amidon. Remarquons d'ailleurs que l'amidon vrai est beaucoup mieux caractérisé par sa structure microscopique que par ses propriétés chimiques et physiques, car nous avons vu (S66) que s'il y a des substances colorables en bleu par l'iode qui ne sont pas de l'amidon, il y en a aussi qui sont, au point de vue chimique, de l'amidon, sans se colorer par l'iode.

Quoi qu'il en soit sur ce point, la réserve amylacée de l'amylobacter est transitoire. Bientôt l'amidon disparaît de l'une des extrémités, qui demeure blanche après l'action de l'iode^ et cette partie blanche peut quelquefois atteindre la moitié de la longueur de l'article ; quand il est renflé en

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 445

têtard, c'est dans la tetc que l'amidon disparait. Cette résorption de l'amidon précède et annonce la formation de la spore dans cette même région. A mesure (pie celle-ci se forme, le protoplasma qui occupe le reste de l'article se dissout peu à peu, et, avec lui, l'amidon qui Timprèg-ne. De sorte que pendant la dernière partie de la période reproductrice, l'article, formé alors d'une mince membrane remplie d'un liquide hyalin et contenant une spore, ne bleuit plus par l'iode, bien que pouvant conserver encore à cette époque la faculté de se mouvoir.

Ces spores résistent quelque temps à l'ébullition dans un liquide neutre. Aussi est-il prudent, pour éviter le mélange facile des amylobacter avec les autres ferments qui peuvent se développer dans les mêmes infusions organiques, de les ensemencer dans le liquide bouillant, qu'on laisse ensuite refroidir à la température de Tétuve. On peut ainsi obtenir, sans beaucoup de difficultés, des cultures suffisamment pures pour l'étude.

L'expérience montre que ce bacille peut se développer aux dépens de matériaux très divers. 11 transforme directement le glucose, et, par là, se rapproche très nettement des ferments du sucre étudiés dans les chapitres précédents. Il peut aussi agir sur le sucre candi, qu'il trji^nsforme en sécrétant de la sucrase. Il fait aussi fermenter la dextrine, la dextrane, qui forme la plus grande partie de ce que nous venons d'apprendre à connaître (S53) sous le nom de gomme de sucrerie, l'arabine, la lichénine^ le lactose, la mannite, la glycérine, les citrate, malate et lactate de chaux. S'il n'y a pas eu erreur dans ces expériences, le bacillus amylobacter est un agent très actif de fermentation, mais nous verrons que cette conclusion doit être entourée de quelques réserves.

S8S. Destruction de la cellulose. — Si dans une fermentation de glucose en activité,, se faisant sous l'action des amylobacter, on introduit quelques tranches minces de

446 CHAPITRK XXI

radis, par exemple, on les voit rester inaltérées tant qu'il y a du sucre, tandis que dans leau pure elles se désagrègent et se dissolvent rapidement sous l'action de ces mêmes amylobachn' qu'elles ont rencontrés dans le liquide sucré. Mais si on attend que le sucre ait disparu, ou si on vient à un moment quelconque à remplacer par de l'eau pure la dissolution de glucose qui les conserve, ces mêmes tranches disparaissent en quelques heures. Ceci prouve que le sucre est un bien meilleur aliment pour Xamylohacter que la cellulose, et cette expérience est tout à fait analogue à celle où nous avons vu Xaspergillus niger, formé aux dépens du sucre, pouvoir ensuite attaquer, dissoudre l'amidon, et désagréger par un véritable phénomène de dissolution les tissus cellulosiques qu'on lui présente.

Il y a pourtant cette différence que Yaspergilhis: doit» pour pouvoir attacjuer l'amidon ou la cellulose, être en plein fonctionnement, et qu'il ne peut se produire aux dépens de ces aliments, tandis que Xamijlobacter peut se développer, comme nous l'avons vu, en n'ayant que de la cellulose pour tout aliment hydrocarboné. C'est donc à juste titre que nous l'avons classé comme ferment de la cellulose.

Quant à la dissolution de ce corps, elle se fait évidemment par le même mécanisme dans tous les cas, et par l'action d'une diastase. Cette diastase n'a pas été isolée, et son action n'a pas été constatée en dehors de celle des cellules que nous avons supposé la produire. Mais son existence ne semble pas douteuse. M. Yan Tieghem s'appuie pour la nier sur ce qu'on n'en trouve pas dans un liquide sucré où on a fait vivre Xamylohacter. Il lui parait que dans ce liquide, où la diastase n'a pas à s'user en agissant, elle devra entrer en solution, s'accumuler même, et pouvoir être retrouvée ; et comme nous avons vu des tranches de radis se conserver plusieurs jours intactes dans des liquides sucrés chargés (Xamylohacter^ il faut conclure que celui-ci

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 447

ne sécrète pas de diastase dissolvante de la cellulose, La déduction est ingénieuse, mais la conclusion trop absolue. Nous savonS;, en effet, que toute cellule vivante ne sécrète pas constamment toutes les diastases quelle est en puissance de produire, et qu'elle seml)le ne les produire qu'au fur et à mesure des besoins^ sans doute parce que leur formation est en raison composée de la nature de la cellule et de celle de l'aliment. Dans cette conception, la cellule à' amylohacAer pourrait ne sécréter sa diastase de cellulose qu'au moment où elle commencerait à agir sur cette substance, c'est-à-dire, d'après l'expérience elle-même, juste au moment où le sucre a disparu.

S83. Action sur les diverses celluloses. — De même qu'il choisit entre le sucre et la cellulose, \ amijlohacter choisit aussi entre celluloses et celluloses, n'agit pas également bien sur toutes, et en respecte quelques-unes complètement. « Il n'y a qu'un état, dit M. Van Tieghem, où toutes les cellules de toutes les plantes aient toutes leurs membranes, si épaissies qu'elles puissent être, également dissoutes par Y amijlohacter^ c'est l'état d'embryon ». Dès que la plante, en se développant, a spécialisé et solidifié ses tissus, on remarque entre eux de profondes différences, qu'on peut apprécier en remarquant l'ordre dans lequel ils se dissolvent dans un liquide riche en amijlobacter^ et ceux qui résistent à la macération.

« Ce qui résiste^ c'est d'abord toute membrane où, par les progrès de l'âge, la cellulose s'est transformée ou incrustée, cutifiée (cuticule), ou subérifiée (liège, périderme, endoderme), ou lignifiée (fibres ou vaisseaux du bois, cellules scléreuses), ou minérahsée (cellules à membrane siliceuse ou calcaire). Cependant quand elle est gélifiée {ascococcus^ nostoc) la matière gélatineuse peut être dissoute et décomposée par l'amylobacter. Ce qui résiste encore, ce sont plusieurs tissus où la cellulose s'est pourtant conservée pure, comme les fibres du liber (on extrait les fibres tex-

448 CllAPITRR XXI

tiles par le rouissage, c'est-à-dire par l'action en grand des amylobacler)^ comme les laticifères (on les sépare par la macération, qui est encore l'œuvre des amylobacter), comme la moelle des tiges à partir d'un certain âge, etc.

« Ce qui est dissous, au contraire, dans une plante phanérogame aérienne^ outre l'embryon, l'albumen et les jeunes extrémités des tiges et des racines qui disparaissent en entier, c'est le parenchyme séveux de l'écorce, de la moelle jeune, des feuilles, des fleurs et des fruits ; ce sont les divers éléments du bois mou, du liber mou et du cambium ; c'est le parenchyme de réserve des tubercules, rhizomes et bulbes, etc. Mais il n'en est plus de môme dans les phanérogames aquatiques submergées. Ici la cellulose de tous les éléments de la tige et des feuilles résiste aux amylobacter\ et c'est là^ pour cette sorte de plantes, une nécessité d'existence. Parmi les cryptogames, il en est de même des characées et des algues, et Yamylobacter, qui est une algue, en donne un frappant exemple. La cellulose des champignons demeure aussi le plus souvent inaltérée. Cependant elle est dissoute dans les tissus de réserve des sclérotes. Celle des mousses, des sphaignes, des hépatiques et des lycopodes, celle des feuilles de fougères résiste, tandis que le parenchyme du rhizome des fougères et de la tige des prêles est dissous ».

384. Produits de la fermentation. — Le bacillus aiiiylobactcr est un anaérobie. L'air nuit à son développement ; on le montre en exposant en cellule, dans une goutte d'eau, deux tranches de tissu (de radis, par exemple), l'une à l'air, l'autre sous une lamelle. Si l'on abandonne à ellesmêmes ces deux tranches, la première ne prend pas à\imylobacler et conserve sa structure ; la seconde en acquiert généralement et se putréfie rapidement. Si l'on sème des amylobactcr jeunes sur les deux tranches, ils ne se développent pas dans la première, qui demeure saine ; ils pul-

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 449

lulent bientôt dans la seconde, qui se détruit promptement.

Ce bacille préside donc à une fermentation avec dégagement gazeux. Les produits en sont de l'acide carbonique et de l'hydrogène qui se dégagent, et de l'acide butyrique qui reste et finit par gêner le bacille. Aussi est-il bon d'ajouter dès l'origine du carbonate de chaux, qui sature au fur et à mesure l'acide formé.

S85. Spécificité du Ibacillus amylobacter. — On voit que, sous ce rapport, ce bac'dlus amylobacter ne se différencie pas d'autres ferments butyriques que nous connaissons. On ne saurait méconnaître qu'il est du reste assez mal caractérisé. A l'époque où M. Van Tieghem a fait sur lui le travail intéressant que nous venons de résumer, les procédés de culture ne permettaient pas de séparer les espèces de microbes contenues dans un mélange, lorsque ces microbes se ressemblaient beaucoup. La seule garantie de pureté de l'espèce que M. Van Tieghem se soit donnée a été, nous l'avons vu, de sélectionner les germes, en n'admettant dans ses cultures que ceux qui pouvaient être ensemencés dans l'eau bouillante. Mais nous savons que beaucoup de bacilles à spores sont dans ce cas, de sorte qu'il a pu y avoir mélangés^ dans les cultures de M. Van Tieghem, des microbes voisins comme propriétés, mais donnant des fermentations difïérentes, comme par exemple le bacille amylozyme de Perdrix et le bacillus or thobuty tiens de Grimbert, pour citer ceux dont la diagnose différentielle est la mieux établie.

Ce que ces microbes, peut-être rassemblés sous le nom commun de Bacillus amylobacter^ avaient pourtant de commun comme propriétés, c'est qu'ils attaquciient et dissolvaient tous les celluloses les plus pectosiques. C'est ce qui apparaît nettement dans l'énumération faite plus haut. Ce serait pourtant exagérer que de dire qu'ils ne touchaient pas aux celluloses et qu'ils se bornaient à disso-

cier les cellules en détruisant leur ciment, la substance intercellulaire qui les réunit. 11 y avait des cas où l'amidon seul restait au fond du vase, et où le sac cellulaire avait été dissous, comme dans les anciennes amidonneries où on procédait par macération, et sans broyer les cellules. Mais il y avait aussi des cas où les cellules résistaient. C'est que les circonstances extérieures avaient changé ou que l'espèce n'était pas restée la môme. Il y a en eft'ct probablement beaucoup de bacilles capables de dissocier et de dissoudre la cellulose, et le travail de Van ïieghem n'est que le vestibule de leur étude.

Il faudrait, pour le compléter^ retrouver les espèces qu'il a étudiées, les isoler par des cultures anaérobies sur des milieux sucrés, puisqu'elles sont aussi des ferments des sucres, et les ensemencer ensuite, non dans des végétaux cuits, mais sur des fragments de végétaux à l'état naturel. Les moyens à employer pour assurer la stérilité de ces fragments^ sans employer le chauffage, varient suivant les cas. Pour les racines, les tiges et les tubercules, on peut employer ceux que M. A. Fernbach a mis le premier en œuvre, et qui consistent à enlever, avec un emporte-pièce stérilisé, des fragments qu'on enferme ensuite avec un peu d'eau et de bouillon, dans des matras Pasteur. L'ensemencement des ainijlobacter de Van Tieghem sur ces fragments montrerait, autant que j'ai pu le voir dans des expériences préliminaires, trop incomplètes pour être publiées, des faits curieux au sujet de la liquéfaction des parois cellulaires et des granules d'amidon.

Van Senus a rempli, en 1890, ce programme d'expériences, mais en stérilisant les tissus végétaux par la chaleur, ce qui change beaucoup les conditions du milieu de culture adopté par Van ïieghem. Van Senus a pourtant observé à nouveau la facile dissolution des celluloses les moins compactes et la résistance des autres. Des essais de dissolution de la ouate dans de la vase additionnée d'extrait de viande n'ont pas donné de résultat bien net.

FERMENTATIONS DES CELLULOSES 451

286. Rouissage du lin. — Tontes les opérations de rouissag-e sont des fermentations électives. Il faut atteindre toutes les matières qui, dans la tige du lin et du chanvre, ne sont pas les fibres souples et élastiques utilisées dans l'industrie. On croyait autrefois (jue les diverses pratiques du rouissage avaient pour objet de dissoudre tout ce qui n'était pas fibreux. Il semble que le rouissage n"a pas besoin d'aller aussi loin. M. Kolb a démontré que c'était une fermentation pectique qui se produisait, c'est-à-dire qu'au sens que nous donnons à ce mot, les microbes interviennent pour dissoudre une partie des matériaux, en gélatiniser une autre, après quoi l'acide pectique formé se coagule lorsqu'il y a un sel de chaux dans l'eau du rouissage. Cette substance coagulée, et devenue insoluble ou très peu soluble dans l'eau, reste à la surface de la fibre sous forme de vernis résistant, et lui comnuinique ce brillant si marqué chez la filasse du lin et qui forme une part de sa valeur industrielle.

Les opérations du rouissage se font tantôt sur terre, en exposant la plante textile aux alternatives de la pluie et du beau temps, tantôt dans des réservoirs, où les eaux sont stagnantes, et où se déclare une fermentation, d'ordinaire très malodorante, tantôt en eau courante où se produit aussi une fermentation dont les produits sont emportés par l'eau. On devine que ces fermentations, où l'ensemencement est abandonné au hasard, doivent être très multiples. La question est d'en connaître l'agent essentiel, s'il y en a un, c'est à-dire le microbe que produit la modification recherchée dans les fibres du péricycle de la plante.

Beaucoup des microbes qu'on rencontre dans les eaux des routoirs sont impuissants à produire aucun rouissage. Pour découvrir celui ou ceux qui étaient spécifiques, M. Fribes, dans le laboratoire de M. Winogradsky, a opéré de la façon suivante.