PASTEUR LOUIS (1822-1895)

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Passage à la biologie appliquée : l'étude des fermentations

Pasteur est nommé en 1848 professeur de physique au lycée de Dijon. Comme il désire poursuivre ses recherches, l'enseignement lui complique la vie ; son maître Balard lui obtient alors un poste de professeur suppléant à l'École de pharmacie de Strasbourg, pour qu'il puisse reprendre ses travaux. Il sera nommé en 1852 professeur titulaire à la faculté des sciences de Strasbourg.

En 1849, Pasteur épouse la fille du recteur, Marie Laurent, avec laquelle il formera toute sa vie un couple très uni. Madame Pasteur, qui lui servit souvent de secrétaire, lui donna cinq enfants dont trois mourront de maladies contagieuses.

De 1848 à 1852, Pasteur développe à Strasbourg d'importantes recherches sur le pouvoir rotatoire de divers composés chimiques ; ses résultats sont régulièrement présentés à l'Académie des sciences par Biot. Ces travaux apportent à Pasteur une renommée internationale. À noter que Biot avait déjà insisté sur la corrélation entre pouvoir rotatoire et origine biologique des substances actives : solutions sucrées, gommes, mucilages, huiles essentielles, essences végétales agissent fortement sur la lumière polarisée. Pasteur amplifie ces observations et débouche sur une première conclusion : la dissymétrie constitutive des molécules est caractéristique des matières organiques ; la synthèse des sucres (dits aujourd'hui de série D) et des acides aminés (de série L) par les êtres vivants implique une constitution atomique dissymétrique. Cette conclusion mena Pasteur vers une sorte de vitalisme : « Je pressens même, écrivait-il, que toutes les espèces vivantes sont primordialement dans leur structure, dans leurs formes extérieures, des fonctions de la dissymétrie cosmique. » (Écrits scientifiques et médicaux) En revanche, pensait le chimiste, toutes les synthèses réalisées par l'homme, au laboratoire, produisent les formes racémiques des substances organiques.

En 1849, Pasteur s'intéresse au pouvoir rotatoire des solutions d'alcool amylique provenant des fermentations soit de la fécule de pomme de terre, soit du jus de betterave. Ces nouvelles recherches l'entraînent à la fois vers la chimie biologique et vers les sciences appliquées. Étudiant au laboratoire, en 1854, la fermentation du paratartrate d'ammonium (forme racémique résultant du mélange, en quantités égales, des formes dextrogyres et lévogyres), Pasteur découvre que le composé lévogyre s'accumule au cours du processus ; cela veut dire que seul le composé dextrogyre est décomposé par la fermentation. Pasteur formule, à partir de ces observations, deux généralisations importantes : « comme dans toute fermentation proprement dite, il y a une substance qui se transforme chimiquement et, corrélativement, il y a développement d'un corps possédant les allures d'un végétal mycodermique. » (Œuvres complètes, I) Ce « végétal mycodermique » c'est la levure, agent de la fermentation de l'acide paratartrique.

Depuis les travaux de Lavoisier et ceux de Gay-Lussac, en France, ceux de Berzelius en Suède et ceux de Justus von Liebig (1803-1873, contemporain de Pasteur en Allemagne), toute fermentation était considérée comme un processus de décomposition purement chimique, accéléré par un « ferment » qui n'était qu'un type particulier de catalyseur. Pasteur prit le contre-pied des idées dominantes en avançant sa « théorie des germes » : aux ferments catalytiques inertes, il opposa, comme agents des fermentations, des micro-organismes vivants qui produisaient ou utilisaient des molécules asymétriques. Pour la fermentation alcoolique, par exemple, il soutint le rôle majeur joué par les cellules de levure observées auparavant par Charles Cagniard de La Tour (1777-1859).

Voici les principaux points de la « théorie des germes » de Pasteur :

1. La fermentation est un processus biologique résultant de l'action d'un micro-organisme.

2. Chaque type de fermentation (alcoolique, lactique, butyrique, acétique, etc.) dépend d'un microbe particulier dont l'action est spécifique.

3. Un milieu de fermentation adapté fournit à chaque micro-organisme les nutriments nécessaires à son développement.

4. À partir des années 1860 environ, Pasteur comprit quel'oxygène de l'air pouvait parfois inhiber la croissance de l'agent de fermentation (cas du vibrion butyrique). Il introduisit alors en biologie le concept tout à fait révolution [...]

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Acides dextroracémique et lévoracémique

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Le laboratoire de Pasteur

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Écrit par :

  • : professeur honoraire de biologie cellulaire, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Pour citer l’article

Paul MAZLIAK, « PASTEUR LOUIS - (1822-1895) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/louis-pasteur/