Réponses des levures aux substances humiques
Introduction
Actuellement, de nombreuses méthodes chimiques et biologiques permettent d'identifier des composés physiologiquement actifs d'origine végétale, tels que les vitamines, les auxines, les gibbérellines et autres. Cependant, les méthodes d'évaluation de l'activité biologique des substances humiques restent peu étudiées, malgré leur importance pour les chimistes, les médecins et les biochimistes.
Les méthodes chimiques d'identification des substances humiques sont complexes en raison de l'hétérogénéité de ces composés, et leur activité biologique ne correspond pas toujours à leur structure chimique. Par conséquent, le seul critère objectif d'évaluation reste le test biologique. Les méthodes existantes, basées sur la mesure de la croissance des racines d'orge ou des algues, sont laborieuses et pas toujours reproductibles.
Pour résoudre ce problème, il était nécessaire de choisir un biotest sensible, simple et reproductible, adapté à des études en série. Les réactions liées à différentes phases de croissance cellulaire — l'élongation et la division — ont été prises en compte.
Test sur les levures
L'idée d'utiliser un test microbiologique pour évaluer les substances biocatalytiques dans les tourbes a été proposée par Bottomley (1915), mais n'a pas été développée. Nous avons étudié les levures Saccharomyces cerevisiae et avons découvert que l'humate de potassium issu de la léonardite accélère leur multiplication et leur fermentation.
Pour les tests, nous avons utilisé les espèces Zygosaccharomyces ellipsoideus, Debaryomyces disporus, Saccharomyces ellipsoideus et des levures provenant de moût en fermentation. Le milieu nutritif de Rieder (composition : glucose — 20 g/l, KH₂PO₄ — 1 g/l, MgSO₄·7H₂O — 0.7 g/l, (NH₄)₂SO₄ — 3 g/l) a été complété par des vitamines (H, B₁, B₆, Bc, inositol). L'humate de potassium a été ajouté à une concentration de 0.1 %.
Résultats
Tableau 1. Réactivité des levures à l'humate de potassium (milieu de Rieder avec eau distillée)
| Schéma expérimental | Saccharomyces ellipsoideus | Debaryomyces disporus | Zygosaccharomyces ellipsoideus | Levures de vin |
|---|---|---|---|---|
| Témoin | 1.6 | 0.7 | 0.7 | 0.8 |
| Témoin + humate de potassium + B₆, PP | --- | --- | --- | 18.5 |
| Milieu + vitamines (H, B₁, B₆, PP) | --- | --- | --- | 4.7 |
| Milieu + vitamines + humate de potassium | 22 | 5.5 | 13.5 | 85 |
Tableau 2. Réactivité des levures à l'humate de potassium (milieu de Rieder avec eau du robinet)
| Schéma expérimental | Zygosaccharomyces ellipsoideus | Debaryomyces disporus | Levures de vin | Saccharomyces ellipsoideus |
|---|---|---|---|---|
| Témoin | 8.9 | 1.9 | 11.5 | 4 |
| Témoin + humate de potassium | 14.0 | 7.0 | 71.0 | 14 |
| Milieu + vitamines (H, B₁, B₆, PP) | 23.0 | 78.0 | 56.0 | 53 |
| Milieu + vitamines + humate de potassium | 295.0 | 104.0 | 104.0 | 103 |
Tableau 3. Influence mutuelle des vitamines et de l'humate de potassium
| Variante du milieu nutritif | Nombre de cellules (×10³/ml) |
|---|---|
| Témoin | 1.2 |
| Milieu + B₁ | 3.0 |
| Milieu + B₁ + humate de potassium | 28 |
| Milieu + B₆ + PP | 5.0 |
| Milieu + B₆ + PP + humate de potassium | 83 |
Tableau 4. Sensibilité de Saccharomyces ellipsoideus aux concentrations d'humate de potassium
| Concentration d'humate de potassium (%) | Nombre de cellules (×10³/ml) |
|---|---|
| 0 (témoin) | 0.8 |
| 0.001 | 8.5 |
| 0.01 | 107 |
| 0.04 | 215 |
Tableau 5. Croissance des levures en fonction du temps d'incubation
| Durée d'incubation | Nombre de cellules (×10³/ml) |
|---|---|
| 4 jours | 66 |
| 7 jours | 117 |
| 14 jours | 215 |
Conclusions
- Les substances humiques (humate de potassium) stimulent la multiplication des levures, particulièrement en présence des vitamines B₁, B₆, Bc, H et inositol.
- Les meilleurs résultats ont été obtenus avec Saccharomyces ellipsoideus sur le milieu de Rieder additionné de vitamines et d'humate de potassium (0.02 %).
- La durée optimale d'évaluation est de 4 jours d'incubation à 28°C.
- Le test sur les levures est sensible, reproductible et adapté à l'évaluation de l'activité biologique des substances humiques.
Conclusion
Les recherches menées ont confirmé que les substances humiques ont un effet stimulant marqué sur les levures. Cette méthode peut être utilisée pour rechercher et isoler des composés physiologiquement actifs à partir de tourbes et d'autres sources naturelles.