Travaux de M. Fribes. — Il a pris comme

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terrain de cultui-e des morceaux de lin stérilisé, protégés contre l'accès de l'air par immersion dans des tubes profonds, et pleins d'eau recouverte d'une couche d'huile. Quand on ensemençait dans de pareils milieux un petit bout de paille de lin non stérilisé, une fermentation très vive commençait au bout de 12 à 15 heures, et au bout de 2 à 3 jours le rouissage était terminé.

Une série d'ensemencements successifs dans les mômes conditions ne laisse aucun doute sur l'agent actif de cette fermentation. On le rencontre presque exclusivement dans l'intérieur même de la tige. C'est un bacille relativement grand, ressemblant aux ainijlobacters de Trécul en ce qu'il porte des spores dans des renflements terminaux, ce qui lui donne une forme de massue ou de têtard. A l'état jeune ses articles ont une longueur de 10 à 15 [jl, sous une épaisseur de 0,8 [x. Souvent on trouve des filaments articulés beaucoup plus longs. Ils deviennent ensuite un peu plus larges (1 jj.), et forment alors des renflements ovoïdes, longs de 3 \x sur 2 [jl de large. La spore ovoïde qui s'y forme a 1,8 [ji sur 1,2 pi.

M. Fribes s'est assuré qu'on pouvait réaliser avec ce microbe, à l'état pur, de véritables rouissages industriels qui, même, présentaient ce défaut de dépasser un peu ce but, et qui désagrégeaient un peu la fibre. Ceci est bien d'accord avec ce que nous avons dit du passage graduel de toute cellulose de l'état gélatineux à l'état le plus résistant, ce qui fait qu'il n'y a aucune limite précise entre celle qu'une fermentation doit respecter, et celle qu'elle doit dissoudre.

Ce qui nous intéresse, c'est de savoir à quelle partie du végétal s'adresse ce bacille. MM. Winogradsky et Fribes y sont arrivés en faisant une étude comparative des substances végétales fermentées sous l'action du bacille, et des mêmes substances vierges de cette action. Ils ont vu que c'étaient surtout les matières pectiques qui étaient atteintes. Extraites du lin, des poires, des carottes, des navets

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blancs, et pures autant qu'on peut les préparer, ces matières sont décomposées, en présence d'un sel ammoniacal comme unique élément azoté, avec une facilité extraordinaire, supérieure à celle d'aucun hydrate de carbone, môme soluble.

En revanche la gomme arabique et la cellulose sous forme de papier Berzelius ou de précipité amorphe sont complètement inattaquables.

Comme contrepartie de ces constatations, on trouvait que la substance végétale (lin, navets blancs), épuisée à froid par de l'eau pure et de l'eau légèrement acidulée ou alcalinisée, et soumise à la fermentation par ce bacille, perdait la majeure partie de ce qu'on dose sous le nom de substances pectiques, et la perte de poids qu'elle subissait correspondait à peu près à la teneur, en acide pectique, de la même substance non fermentée.

Il ne peut donc pas rester de doute sur l'agent du phénomène ni sur la partie de la cellulose qui le subit. Il faut ajouter ici que le bacille peut aussi faire fermenter le glucose, le sucre de cannes, le sucre de lait, l'amidon, mais à la condition que le liquide contienne de la peptone. Quand on n'y met qu'un sel ammoniacal comme source unique d'azote, il n'y a pas d'action. Il suffit de se rappeler que la pectine fermente au contraire très bien dans ces conditions pour conclure qu'elle est un meilleur aliment pour le microbe, qui dès lors se révèle comme un ferment spécifique.

388. Travaux de M. Marinier. — D'après M. Marmier, M. Fribes semble s'être laissé tromper par les apparences en cherchant un microbe anaérobie. M. Marmier a trouvé un microbe aérobie, qu'il obtient en plaçant dans un milieu de culture convenable, au contact de l'air, du lin stérilisé, et en ensemençant avec un fragment de paille provenant d'un routoir de liu ou. d'une opération antérieure. Abandonné à lui-même, le lin stérilisé ne se

rouit pas, tandis que le rouissage commence et suit un cours régulier dans des ballons ainsi ensemencés. M. Marmier n'a donné jusqu'ici aucun détail sur le bacille qu'il a isolé. Les milieux de culture peuvent être composés avec une eau quelconque dans laquelle on met des sels de chaux et de la chaux vive de façon à le rendre alcalin. Il n'est pas nécessaire de stériliser ce liquide ni le lin qu'on y introduit : il suffît d'amorcer avec une quantité suffisante de culture. M. Marmier a fait ainsi des essais en grand qui ont donné de bons résultats industriels.

On voit qu'il est en complet désaccord avec M. Fribes, et si ces deux savants ont bien réussi en faisant des rouissages en petit et en grand chacun avec son microbe, il faut en conclure qu'il n'y a pas un microbe du rouissage ; il y a des microbes du rouissage, cette conclusion n'est pas faite pour nous surprendre. En tout cas, le rouissage scientifique est possible, et s'il ne s'est pas développé, c'est à cause des conditions économiques de cette industrie qui, en ce moment traverse une crise.

S89. Fermentation du papier Berzélius. — M. Omeliansky, toujours dans le laboratoire de M. Winogradsky, s'est proposé de son côté de chercher l'agent ou l'un des agents de la fermentation d'une cellulose très résistante, celle qui constitue le papier à filtrer. Il a employé pour cela la méthode de séparation par culture élective dont nous avons vu une application tout à l'heure, et qui consiste à ensemencer un mélange complexe de microbes dans un liquide contenant, comme unique aliment hydrocarboné, la substance dont ou veut étudier la fermentation. S'il y a un germe disposé à cette œuvre, il se développe seul ou à peu près seul. Des ensemencements successifs en série le débarrassent des espèces retardataires et on finit, comme à propos du rouissage, par avoir le microbe spécifique.

Ici le milieu de culture était du papier Berzélius

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immergé dans un liquide où on avait mis du sulfate d'ammoniaque comme unique source d'azote, du phosphate de potasse et du sulfate de magnésie comme aliments minéraux, et de la craie pour maintenir le liquide alcalin. En ensemençant ce milieu avec une trace de limon de la Neva et en tenant les vases à l'abri de l'air à 30 ou 35", M. Omeliansky a vu se produire une fermentation assez vive à la suite de laquelle le papier devenait jaunâtre, transparent, gélatineux, et finissait par disparaître en ne laissant qu'un faihle résidu. En même temps la craie se dissolvait. Des séries de cultures successives ont permis d'isoler le microbe actif, qui pourtant ne se plait guère dans ce milieu, et qu'on encourage en ajoutant des doses minimes de gomme arabique.

Ce microbe est presque absent dans le liquide : on le trouve au contraire en masses presque pures sur le papier, surtout lorsque celui-ci est à un état avancé de décomposition. C'est un bacille extrêmement mince et ténu, à articles droits ou légèrement sinueux, longs, de 4 à 8 [j., larges de 0,3 [j. à 0,5 ix seulement. Il forme des spores très régulièrement rondes (1 ;jl) dans des renflements terminaux également ronds. Pour l'avoir à l'état pur, il faut chauffer la semence à plusieurs reprises à 90°, pendant vingt minutes et faire des cultures anaérobies sur pomme de terre cuite. Mais celles-ci ne réussissent que lorsqu'on opère avec une semence déjà épurée et contenant peu de germes étrangers, qui envahiraient le terrain. Même sur ce milieu, la culture du bacille en épingle est très faible^ et il semble y dégénérer. On améliore un peu le liquide nutritif en y ajoutant très peu de peptone ou d'asparagine.

Ce bacille est particulier aux formes et aux natures de cellulose qu'on rencontre dans la pâte à papier. Il ne fait pas fermenter les sucres. Sa spécialisation n'est donc pas douteuse. Encore, avec le papier, les fermentations sont très longues. Comme exemple, la fermentation de 5 gr. de

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papier dans 500 ce. de liquide a duré environ treize mois dans une expérience.

Les gaz dégagés sont formés d'acide carbonique et d'hydrogène, sans trace d'hydrogène protocarboné. On trouve dans le liquide beaucoup d'acides volatils, formés principalement d'acide acétique et d'acide butyrique normal, dont le rapport varie notablement (de 0,23 à 3) sans qu'il ait été possible de reconnaître la cause de ces variations. Il y a en outre de faibles quantités d'acide valérianique. On ne trouve pas d'acides fixes. Enfin il y a des traces d'un alcool supérieur. Le cadre de la fermentation est donc celui des fermentations butyriques.

390. Etude d'une fermentation. — Une expérience de mesure nous renseignera sur le quantum du phénomène. Dans un ballon de 300 ce. placé à l'étuve à 33", on place, en outre de la solution minérale, 3 gr. 474 de papier Berzélius sec découpé en bandelettes, 3 gr. 770 de carbonate de chaux pur, faiblement calciné. L'expérience dure 13 mois, pendant lesquels on recueille et on étudie tous les gaz produits par la fermentation. Comme dans la plupart des cas pareils, l'acide carbonique, peu abondant à l'origine, prend au bout de quelques jours le pas sur l'hydrogène et finit par constituer les 93 0/0 du gaz dégagé; à la fin, cette proportion diminue et tombe à 4/3. Finalement on trouve que la quantité totale d'acide carbonique formé est de 1,672 gr., dont 0,700 gr. proviennent du carbonate. Il y en a donc 0,972 venant de la cellulose. Ce sont les 28/100 du poids du papier mis en œuvre, et le carbone de cet acide carbonique représente les 34/100 de celui du papier. On trouve en même temps un poids total de 2^,240 gr. d'acides gras formés d'acide acétique et d'acide butyrique dans la proportion de 1.7 à 1. Il n'y a pas d'acide valérianique en quantité sensible. De plus on constate un résidu de 0,127 gr. comprenant la cellulose non solubilisée, les corps des bacilles, etc. En comptant

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ce résidu comme cellulose, on trouve qu'il a disparu 3 gr. 347 de ce corps, représentés par

Acides gras 2,240

Acide carbonique 0,972

Hydrogène 0,014

ce qui donne, avec les produits qu'on a négligé de doser ou les produits indosables, un chiffre bien voisin de celui de la cellulose disparue. On voit donc que la fermentation cellulosique produite par ce ferment est caractérisée par une production considéra])le d'acides gras, représentant environ 70 0/0 du poids de la cellulose disparue. On comprend l'utilité de l'addition du carbonate de chaux pour paralyser l'action nuisible de ces acides sur le microbe. Enfin on voit, ce qui est encore conforme aux idées théoriques développées au commencement de ce chapitre, que cette fermentation est très lente. En présence de la production abondante de la cellulose dans la nature, il doit y avoir en jeu des procédés plus rapides pour assurer sa disparition. Nous allons trouver les principaux dans le prochain chapitre.

S91. Conclusions au sujet de la méthode. — Avant de quitter le travail de M. Oméliansky, nous devons faire observer ceci à son sujet. La méthode employée par ce savant pour isoler des ferments de la cellulose dans un ensemble complexe est sûre, c'est-à-dire qu'elle conduit nécessairement à un résultat. Elle avait du reste été appliquée et avait abouti, entre les mains de M. Winogradsky, pour la découverte et l'étude des ferments fixateurs d'azote, comme nous le verrons dans le volume prochain. Mais si elle est sûre, elle est en même temps bien étroite, parce qu'elle ne tient compte que des êtres microscopiques qui peuvent faire à eux seuls ce qui dans la nature nous apparaît comme l'œuvre de plusieurs. Encore restreint-elle le cercle de ses recherches, en n'y comprenant que

les microbes (jui, pouvant se contenter de la cellulose comme aliment hydrocarboné, peuvent aussi, en même temps, se contenter de l'ammoniaque comme unique source d'azote. C'est superposer des épreuves très difficiles, et il ne faut pas s'étonner qu'il n'y ait pas beaucoup d'espèces capables d'en triompher. Il ne faut pas s'étonner non plus que celles-là n'agissent que très lentement.

Tout autres sont les conditions naturelles. La cellulose n'y est jamais purifiée, elle est à l'état de mélange avec des parties plus labiles qui peuvent servir de premier terrain de développement des ferments de la cellulose. Ceux-ci, une fois poussés, peuvent attaquer par leurs diastases les celluloses non encore atteintes et s'en faire un aliment, absolument comme dans mes expériences sur VaspergiUus nige)\ qui, incapable de pousser sur de l'amidon, le consomme quand on lui en ollre après l'avoir fait pousser sur une solution sucrée. En outre, la cellulose est toujours mélangée, dans la nature, de matières azotées ou albuminoïdes, qui peuvent ou aider à la multiplication des ferments de la cellulose, ou aider à leur action par les changements de milieu qu'elles amènent en fermentant elles-mêmes. Enfin, rien ne prouve qu'il n'y ail pas des ferments des matières albuminoïdes qui ne soient en même temps des ferments des substances cellulosiques. De sorte qu'en résumé, si le travail de M. Omeliansky nous a appris à connaître un ferment assuré de la cellulose, il ne nous a sans doute appris à connaître que le moins actif. Ces notions sont conformes aux idées générales développées dans les chapitres précédents, et nous allons avoir à les utiliser à nouveau au sujet de la fermentation forménique.

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FEEMENTATION FORIMÉNIQUE ET COMBUSTIONS AÉROBIES

Aucun des essais précédents ne nous a montré cette production de formène, si fréquente pourtant partout ou pourrissent des substances végétales. Le nom de gaz des marais rappelle cette origine^ et il s'en dégage aussi dans les fumiers, comme M. Reiset l'a observé le premier en 1868. Cette fermentation forménique est à peine connue. On n'en sait pas l'agent. M. Oméliansky dit l'avoir isolé, et s'être assuré qu'il était ditférent du bacille que nous avons étudié à la fm du chapitre précédent. Mais il n'a rien publié sur ce sujet, et nous restons sans renseignements précis sur une fermentation des plus importantes, à laquelle est certainement due une grande part dans la gazéification des celluloses produites annuellement à la surface de la terre, et qui, sous ce point de vue, dépasse certainement la fermentation alcoolique. Ceci nous oblige à rassembler ici tout ce qu'on sait d'elle, en essayant de relier les divers travaux, de façon à en faire un tout cohérent.

393. Reclierclies de Reiset. — C'est après avoir trouvé le formène parmi les produits gazeux résultant du séjour d'un herbivore dans une atmosphère limitée que Reiset se demanda s'il ne provenait pas de la fermentation intestinale, et si on ne pourrait pas en retrouver dans les fumiers. L'expérience donna raison à cette induction.

Reiset a fait ses expériences au moyen de l'appareil qui lui avait servi à étudier avec Regnault la respiration des animaux, en remplaçant la chambre de respiration par un

FERMENTATION FORMENIQUE 461

ballon dans lequel il introduisait des échantillons variés de fumier. Le ballon contenant du fumier et de Tair ordinaire était relié à l'appareil qui, comme on sait, fournissait de Toxygène au fur et à mesure de la consommation et permettait de mesurer et d'analyser les gaz dégagés. Un certain nombre de ces fermentations de fumier n'ont pas fourni de gaz combustibles. Il en a été autrement pour un fumier très consommé, ayant presque la consistance du beurre, très humide et très compacte par conséquent, et dont la partie inférieure plongeait dans de l'eau. Les gaz fournis par ce fumier, analysés à trois reprises différentes, présentaient la constitution suivante :