I II III IV

Age 10 m. 12 m. 36 m. 47 m.

Extrait sec S,08 «/o 3,22 «/y 6,44 o/o 3,95%

Alcool 4,84 4,07 3,59 5,24

Acide lactique... 0,31 0,90 1,05 0,94

Acide acétique... 0,01 0,12 0,10 0,34

Tous ces lambics étaient de fabrications différentes. En comparant la composition de chacun d'eux avec celle de l'extrait sec du moût qui l'a fourni, on voit que la fermentation a été surtout alcoolique, mais qu'elle a été aussi en partie lactique ; l'acide acétique qu'elle contient est bien plutôt attribuable aux ferments lactiques qu'au mycoderme du vinaigre, qui ne se serait pas arrêté à quelques millièmes d'acide acétique, si le mode de conservation à l'abri de l'air lui avait permis de s'installer.

MM. van den Huile et van Laër se sont assurés que l'ensemencement de ces bières ne se faisait pas par lair, mais, comme on pouvait s'y attendre, par les parois des vases qui ont déjà servi à la fabrication. Quand un vase est neuf, on n'y introduit jamais du moût de lambic, sans y avoir mélangé un peu du dépôt d'un autre lambic en bonne fermentation et^ malgré cela, les produits

qu'il fournit au début sont d'ordinaire défectueux. Il faut qu'il fasse son apprentissage.

Naturellement le brasseur ne peut l'y aider, car on ne sait presque rien sur ces fermentations doubles, lactique et alcoolique. MM. van den Ilulle et van Laër montrent que la fermentation alcoolique semble se faire surtout sous l'influence du Saccharomyces apiculatus, qui donne volontiers quelque àpreté aux liquides qu'il fait fermenter, et ils eng-agent à faire fermenter du moût de lambic avec cette levure, en y adjoignant ensuite deux Sacc/i. ellipsoideus qu'ils ont rencontrés souvent dans les lambics. Puis on ajouterait les quantités voulues d'acide lactique et d'acide acétique. Il est peu probable qu'on réalise ainsi les mêmes efl'ets que ceux que donne cet ensemble de deux fermentations simultanées ou successives. Mais on ne peut rien affirmer à ce sujet.

-éS"?. Moûts de distillerie. — Il y a une autre grande industrie dans laquelle on provoque ainsi la présence simultanée de ces deux fermentations : c'est dans la fermentation des moûts de distillerie, qui est demeurée très capricieuse tant qu'on s'est contenté d'ajouter au liquide sucré les levures commerciales, en général impures, qui sont dans la tradition de cette industrie, jusqu'au jour où un inventeur inconnu a imaginé l'acidification des moûts par la fermentation lactique.

Dans cette pratique, le brassage est fait à CS^-Go" avec du malt vert ou du malt touraillé. Le brassin est alors abandonné à lui-même pendant 1 à 2 beures. Sa température baisse de quelques degrés, on l'entonne ensuite dans des vases à couvercle de bois, sur les parois desquels il trouve le ferment qui l'acidifie. On amène au degré d'acidité voulue en enlevant le couvercle et en abandonnant à l'air libre. D'après Ludersdorlf, son acidité doit correspondre à 9 ou 10 gr. d'acide lactique par litre. Il doit répandre alors une odeur franche, sans trace de putri-

dite. Quand il est a point, on le refroidit à 17 ou 18", et on y ajoute de la levure. Puis on laisse fermenter.

L'utilité de cette pratique ne peut laisser aucun doute. Le travail devient de plus en plus réiiulier. La fermentation est plus active et donne un plus fort rendement. Mais quand il faut expliquer d'où viennent tous ces bons résultats, on est très embarrassé.

On a d'abord cherché une explication dans une coopération du ferment lactique qui, pensait-on, rendait à la levure le service de lui préparer des peptones au moyen des matières albuminoïdes des grains d'orge, et facilitait ainsi sa multiplication et son action de ferment alcoolique. Cette explication avait contre elle que le ferment lactique n'est pas un agent peptonisant beaucoup plus actif que la levure elle-même, et qu'en outre l'augmentation assurée du rendement en alcool cadrait mal avec l'accroissement supposé du rendement en levure. M. J. EfFront, en étudiant le même sujet, arrive à une conclusion toute différente, et presque opposée. Pour lui l'acide lactique empêche la reproduction de la levure, et par là exalte son pouvoir ferment. C'est un effet analogue à celui que produisent certains antiseptiques et en particulier l'acide fluorhydrique, comme nous l'avons vu dans le tome III de cet ouvrage. Cette explication s'enfonce sûrement plus que la première dans le mystère de l'action, mais ne l'éclairé pas tout entier. Il doit y avoir un fait plus général. Nombreuses sont en effet les industries dans lesquelles une fermentation lactique, lorsqu'elle apparaît, est une protection pour les ferments très variés qui doivent y jouer un rôle ou contre les ferments qui nuiraient en intervenant. Telle est la fermentation des levains, de la choucroute, du tabac, des peaux en tannerie, et d'une foule d'autres industries dont nous n'avons pu parler dans ce livre, faute d'avoir quelque chose de précis à dire sur elles. Sans doute l'explication n'est pas la même partout, mais il semble bien que dans chaque cas, elle soit complexe, plus

complexe que ne le suppose le travail de M. EfFront, Il y a là une étude à faire qui est à peine commencée.

428. Concurrence vitale. — Quand on l'abordera sérieusement, on verra^ sans aucun doute, qu'il est très difficile de juger de l'action simultanée de deux espèces par ce qu'on sait de leurs actions individuelles. Deux microbes qu'on ensemence dans un même milieu ne se contentent pas de vivre côte à côte, chacun comme si l'autre n'existait pas. Ils y entrent tout de suite en concurrence, alors même qu'ils ont des besoins différents, i\ pins forte raison s'ils ont les mêmes exigences. Nous savons en effet qu'ils sont concurrents alors même qu'ils appartiennent à la même espèce. Il ne faut pas se laisser leurrer par les cas où ils vivent en symbiose, c'est-à-dire en se rendant des services mutuels. Par exemple, dans le cas en apparence typique des légumineuses et des bacilles de leurs nodosités, la légumineuse fabrique pour le bacille les substances ternaires que le bacille a besoin de consommer toutes faites, pour y trou ver la force de faire avec l'azote de l'atmosphère la matière albuminoïde dont la légumineuse a besoin. Cette symbiose, qui semble d'abord si fraternelle, est exactement celle qui s'établit entre l'homme et le mouton au point de vue de l'herbe, que l'homme ne peut pas plus consommer que la légumineuse ne le fait pour l'azote, et qu'il charge le mouton d'assimiler, en se réservant do consommer le mouton. La plante vise de même à tuer la bactérie pour en prendre la substance, et entre avec elle en concurrence vitale. Or, partout où elle intervient, cette concurrence vitale met en jeu des mécanismes qui ne sont pas nouveaux, mais qui sont inertes et invisibles quand les cellules sont chacune seule datis son milieu de culture.

L'expérience est sur ce point en parfait accord avec ces idées théoriques. C'est bien souvent qu'on s'est aperçu que l'ensemencement simultané de deux espèces dans un

milieu qui convient à cliacimc d'elles, lorsqu'elles sout séparées, ne réussit plus pour une d'elles, ou pour les deux, lorsqu'on les ensemence simultanément. Il y a des convenances et des antipathies réciproques. On constate facilement des phénomènes de cet ordre dans les cultures en stries croisées sur gélatine.

Avec 10 cultures microbiennes différentes on fait par exemple 10 stries parallèles sur une plaque de gélatine, qu'on coupe ensuite par une série de 10 stries perpendiculaires aux premières. A chacun de leurs croisements, il y a des ensemencements doubles, différents si les stries sont d'origines différentes, identiques si elles sont identiques, et chacun de ces ensemencements doubles est reproduit deux fois. En comparant comment se comportent, à ces croisements^ les stries qui y aboutissent, on peut voir, à la vue simple, si les microbes s'entraident ou s'ils se nuisent, par l'élargissement ou le rétrécissement de la culture, et, éventuellement, le microscope montre si les microbes ont prospéré ou si l'un d'eux a cédé devant l'autre. L'expérience témoigne que toutes les combinaisons se réalisent, et même qu'elles ne sont pas constantes, c'est-à-dire que deux microbes peuvent se comporter de façons différentes suivant les cas, suivant qu'on fait varier la température, le degré d'acidité ou d'alcalinité de la gélatine, etc., de sorte que le problème apparaît tout de suite comme très compliqué.

439. Expérience de MM. Gayon et Dubourg. — Une intéressante expérience de MM. Gayon et Dubourg, faite sans que les auteurs y aient insisté, dans leur travail sur la fermentation mannitique (ch. VII) nous permet de faire un pas de plus dans l'étude de ce problème. Ces savants ont cherché quelles pouvaient être les réactions mutuelles du ferment mannitique et de la levure, en ensemençant trois liquides identiques, l'un avec le ferment mannitique seul, r,'iuhc avec une levure alcoolique pure, le troisième

IH CIIAPITRK XXXVI

avec un mélange de levure et de ferment mannitique, en proportions qu'ils n'indiquent malheureusement pas. Quoi qu'il en soit, voici quel a été le résultat de leur expérience.

Le liquide d'ensemencement contenait environ 150 gr. de sucre par litre. Au bout d'un mois, tout ce sucre avait disparu dans la fiole ensemencée avec la levure, en donnant la quantité d'alcool normale. Dans la fiole à ferment manni tique, il y avait 32 gr. de sucre disparu, ce qui prouve que, soit à cause de la quantité de semence, ou de toute autre circonstance qu'on ne dit pas, la fermentation mannitique était dans ces conditions bien plus lente que la fermentation alcoolique. Dans la fiole où les deux semences avaient été mélangées, il n'y avait que 87 gr. de sucre disparu, dont environ 31 avaient subi la fermentation alcoolique^ à en juger par la quantité d'alcool trouvé, et dont 36 gr. avaient subi la fermentation mannitique. Dans le mélange, le ferment mannitique avait donc marché un peu mieux, ou (si on ne veut pas tenir compte de la différence entre 36 et 32 grammes), aussi bien que s'il avait été seul. Au contraire le ferment alcoolique avait perdu les deux tiers de son activité comme ferment.

La même conclusion et les mômes chiffres ressortent, chose curieuse, d'une autre expérience faite dans des conditions un peu différentes.

Deux fioles de même contenance, renfermant le même liquide sucré, et ensemencées simultanément avec du 5. pa.storianus^ ont fermenté et donné, l'une et l'autre, au même moment, 7,4 0/0 d'alcool. On a ajouté alors du ferment mannitique à l'une des cultures, sans rien modifier à l'état de la seconde, et l'on a fait des essais comparatifs des deux liquides, 4 jours et 16 jours après. Les analyses ont donné, par litre :

Apr(''S

4 jours

Après

avi

jours

avec

avec S. pastorianus

avec

uc S. pastorianus

[jastorian

lUS

et ferment S.

pastorianus

et ferment

seul.

mannitiquo.

seul.

mannitiqne.

Sucre restant

gr.

gi-.

gi-- 18,52

— disparu

Alcool

Acidité

Mannite

gr.

Le sucre a donc disparu moins vite en présence des deux ferments qu'avec la levure seule ; et, de plus, une partie de ce sucre a servi à faire de la mannite et non de l'alcool. Du poids de l'alcool formé, on peut déduire le poids de sucre ayant fermenté alcooliquement, et l'on trouve :

Après 4 jours. Après 16jours.

Avec le S. pastorianus seul

— — et le ferment niannitique.

La présence du microbe mannitique a donc réduit des deux tiers environ l'activité du S. pastorianus, et cela tant après 16 jours qu'après 4 jours, dans cette nouvelle expérience. Considérons, si on veut, comme fortuite l'identité des résultats. Il n'en reste pas moins ce fait imprévu que, de deux fermentations dans un même milieu, c'est celle qui est la plus lente lorsqu'elle est seule qui arrête l'autre. En outre, s'il y a action du ferment mannitique sur la levure, il n'y a pas réaction de la levure sur le ferment mannitique.

Telle qu'elle nous est donnée, l'expérience n'est évidemment pas complète. Il aurait fallu la répéter à d'autres températures, avec d'autres levures, chercher à voir si c'était la multiplication de la levure qui avait été gênée, ou son pouvoir ferment, etc. Mais nous l'avons citée surtout pour donner une idée de l'imprévu que peut révéler cette étude. Notons en effet que, dans l'espèce, le milieu d'ense-

mencement était favorable aux deux microbes. Qu'il le fût également, cela est peu probable ; mais les inégalités dans la multiplication provenant d'une faible différence dans le degré de convenance du milieu sont plus faibles qu'on ne le suppose d'ordinaire.

Supposons en effet que ce milieu soit de un centième seulement plus favorable à une de ces espèces qu'à l'autre^ c'est-à-dire que à la même température et dans le même temps, il y ait 99 générations de la première et 100 de la seconde. Il est facile de calculer le temps où le nombre des individus actifs de la seconde espèce sera double de celui de la première, un peu plus lente dans son évolution. Supposons qu'au moment de l'ensemencement, il y ait le même nombre de germes des deux microbes antagonistes, et appelons t le temps qui sépare deux générations successives pour le microbe le plus lent : il sera pour l'autre de 0,99 /. Si nous voulons savoir au bout de quel temps T le nombre des microbes les plus prompts sera double de celui des plus lents, c'est-à-dire au bout duquel il y aura une génération de plus, il suffira d'écrire que ce temps T comprend n générations du dernier et n -j- 1 du premier, c'est-à-dire écrire l'équation

nt = {n 4- 1) 0,99 t d'où on tire

c'est-à-dire que n est égal au chiffre qui représente la différence des degrés de convenance du milieu pour les deux microbes. Avec une période de 30 minutes pour ce que nous avons appelé (t. I, cli. III) période de doublement, il faudrait donc 50 heures pour que le nombre des individus d'une espèce soit double de ce qu'il est pour l'autre si l'ensemencement les avait faits égaux au début, et s'ils s'étaient multipliés sans réagir l'un sur l'autre. Il y a loin de ce qu'on peut prévoir avec

cette hypothèse et les chitfres que l'on trouve réalisés dans Texpérience ci-dessus.

•430. Origines variées du conflit entre deux microlies. — C'est ici que nous aurions vraiment intérêt à savoir si c'est réellement la multiplication de la levure qui a été atteinte dans l'expérience de MM. Gayon et Dubourg, et qui a amené un si complet renversement des rcMes dans les deux fermentations concomitantes. D'après ce que nous savons, nous pouvons penser que c'est surtout le pouvoir ferment, c'est-à-dire la zymase^ qui a été atteinte, car elle est infiniment plus sensible aux influences extérieures que le pouvoir de multiplication, et, du coup, nous voyons entrer en ligne toute une série d'influences qui ne suivent pas les mêmes lois que la multiplication, celles des diastases, qui viennent encore compliquer le problème. En ce qui concerne la levure par exemple, l'action de l'air augmente la puissance végétative, et diminue la puissance comme ferment. La chaleur accélère le pouvoir ferment à des températures auxquelles elle commence à nuire au végétal.

Enfin, nous devons aussi faire entrer en ligne de compte deux autres sortes d'influences : d'abord, celle des produits de fermentation, c'est-à-dire, en généralisant ce que nous avons appris au sujet de la levure, les produits des actions diastasiques ; puis celle des sécrétions et excrétions cellulaires, dont quelques-unes ont le caractère de véritables toxines, et produisent, exactement comme les diastases cellulaires, des effets disproportionnés avec la grandeur de la cause, surtout lorsqu'elles rencontrent, dans leur sphère d'action, d'autres êtres vivants que ceux qui les ont sécrétées.

Je n'insisterai pas davantage. J'en ai dit assez, je crois pour prouver deux choses : la première est que l'étude des associations microbiennes est à faire, d'autant plus qu'elle ouvrira des jours sur les relations des microbes

avec les cellules des animaux vivants, et par conséquent sur la pathologie microbienne. Déjà, la phagocytose, avec l'extension considérable qu'a donnée à cette notion Metclinikoff, et son école., nous apparaît comme un chapitre de cette science nouvelle. Le second point sur lequel j'ai voulu appeler l'attention, c'est que cette étude a une complexité telle qu'on doit l'aborder avec une sévère méthode, dont les éléments ne sont pas uniquement puisés dans les notions que nous a fournies Tétude des microbes isolés. C'est une autre science à créer presque de toutes pièces, et un nouvel étage de l'édifice de la microbiologie.

BIBLIOGRAPHIE

Gayon et DuBouRG. Ann. de rinstitut Pasteur, juillet 1901.

Van den Hulle et van Laf.r. Mém. couronné de l'Ac. royale de Belgique

t. XV, 1891.

Effront. Ann. de l'Institut Pasteur, t. X, p. S24, 1896.