Histoire de la pénicilline

Le Penicillium, la moisissure de la pénicilline

La pénicilline vient d'une moisissure du genre Penicillium. Mais toutes ne la produisent pas, et l'idée de la fabriquer chez soi relève d'une dangereuse illusion.

La pénicilline doit son nom à la moisissure qui la produit : le Penicillium. Cette origine naturelle nourrit une fascination bien compréhensible et, parfois, des idées fausses — comme celle de pouvoir « récolter » de la pénicilline sur du pain moisi ou une orange oubliée. La réalité est plus subtile et mérite d'être expliquée, car elle touche à la microbiologie autant qu'à la sécurité.

Qu'est-ce que le genre Penicillium ?

Le Penicillium est un genre de champignons microscopiques, autrement dit de moisissures, extrêmement répandu dans l'environnement. On en trouve dans le sol, sur les végétaux en décomposition et sur de nombreux aliments. Son nom vient du latin penicillus, le « petit pinceau », en raison de la forme caractéristique de ses structures reproductrices, qui ressemblent à un balai ou à un pinceau lorsqu'on les observe au microscope.

Le genre compte des centaines d'espèces aux propriétés très diverses. Certaines sont utiles à l'humain : plusieurs fromages, comme le roquefort ou le camembert, doivent leur affinage à des Penicillium spécifiques et parfaitement maîtrisés. D'autres espèces, en revanche, dégradent les aliments ou peuvent produire des substances toxiques. Le genre est donc à la fois banal et hétérogène.

Quelles espèces produisent la pénicilline ?

Point essentiel : toutes les moisissures Penicillium ne produisent pas de pénicilline, et celles qui en produisent n'en fabriquent pas la même quantité. L'espèce observée par Fleming en 1928 était Penicillium notatum (aujourd'hui rattachée à Penicillium rubens). Elle produisait bien la substance, mais en quantités très faibles, ce qui a longtemps freiné son exploitation.

Le véritable saut est venu d'une autre espèce, Penicillium chrysogenum. Une souche particulièrement productive fut isolée sur un melon cantaloup avarié acheté sur un marché de Peoria, aux États-Unis, pendant la Seconde Guerre mondiale. Améliorée ensuite par sélection et mutations, cette souche a fourni la base de la production mondiale. C'est cette histoire que raconte notre article sur la pénicilline pendant la Seconde Guerre mondiale.

À retenir : le moisi vert sur une orange ou du pain n'est pas une « source de pénicilline ». Même s'il s'agit d'un Penicillium, rien ne garantit qu'il produise l'antibiotique, ni en quantité utile, et il s'accompagne souvent d'autres moisissures potentiellement toxiques.

Pourquoi la moisissure fabrique-t-elle un antibiotique ?

La pénicilline n'a pas été « inventée » par la nature pour soigner les humains. Pour la moisissure, c'est vraisemblablement une arme chimique : en sécrétant une substance qui détruit les bactéries voisines, le champignon élimine des concurrents qui se disputeraient les mêmes ressources nutritives. C'est un exemple de la guerre biochimique permanente qui se joue entre micro-organismes dans le sol et sur la matière en décomposition.

Cette origine explique aussi le mécanisme d'action très ciblé de la molécule, décrit dans notre article sur le fonctionnement de la pénicilline : elle attaque la paroi des bactéries, une structure absente des cellules du champignon comme des nôtres.

Le Penicillium dans nos assiettes

Il serait injuste de réduire le Penicillium à la pénicilline. Plusieurs espèces de ce genre sont depuis longtemps apprivoisées par l'industrie agroalimentaire, notamment dans la fabrication des fromages. Les veinures bleu-vert du roquefort ou du bleu proviennent d'une espèce cultivée volontairement, tandis que la croûte blanche et duveteuse du camembert ou du brie résulte d'une autre. Ces moisissures, sélectionnées et maîtrisées, transforment le lait, développent les arômes et participent à l'affinage.

Ce voisinage entre un médicament majeur et des aliments familiers illustre bien la diversité du genre : une même famille de moisissures peut, selon l'espèce et l'usage, produire un antibiotique, affiner un fromage ou gâter une confiture. Tout dépend de l'espèce précise et des conditions dans lesquelles elle se développe.

De notatum à chrysogenum : une question de rendement

La distinction entre les espèces productrices n'est pas anecdotique : elle a directement conditionné l'histoire du médicament. La souche de Fleming, très peu productive, aurait rendu toute exploitation à grande échelle quasiment impossible. Le remplacement par des souches de Penicillium chrysogenum bien plus généreuses, puis leur amélioration continue par sélection, a multiplié les rendements dans des proportions considérables.

Autrement dit, le passage de la curiosité de laboratoire au médicament de masse ne tient pas seulement aux progrès de la chimie : il doit aussi énormément au choix et à l'amélioration de la bonne moisissure. C'est un rappel utile : en biotechnologie, la « matière vivante » de départ compte autant que les procédés qui l'entourent.

Pourquoi on ne peut pas la fabriquer chez soi

Il circule sur internet l'idée qu'on pourrait produire de la pénicilline « maison » à partir de fruits ou de pain moisis. C'est une fausse bonne idée, pour plusieurs raisons.

  • On ne peut pas savoir, à l'œil nu, si la moisissure présente est bien une espèce productrice, ni en quelle quantité.
  • Les moisissures domestiques sont souvent mélangées à d'autres micro-organismes, dont certains produisent des toxines dangereuses.
  • La pénicilline naturelle est instable et présente en concentrations infimes ; sans purification, la « préparation » n'aurait aucun effet thérapeutique fiable et pourrait provoquer des réactions graves, notamment chez les personnes allergiques.

La transformation de la moisissure en médicament exige des souches sélectionnées, des conditions de culture contrôlées et des étapes de purification poussées, comme le détaille notre article sur la production industrielle de la pénicilline. Rien de cela n'est reproductible dans une cuisine.

Une moisissure banale, un médicament d'exception

L'histoire du Penicillium illustre bien un paradoxe : un organisme aussi ordinaire qu'une moisissure de cuisine a donné naissance à l'un des médicaments les plus importants de l'histoire. Mais entre la moisissure sauvage et le flacon d'antibiotique se sont intercalées des décennies de recherche, une sélection rigoureuse des souches et une chimie de précision. C'est ce long chemin, bien plus que la moisissure elle-même, qui a rendu la pénicilline possible et sûre.

Avertissement. Cet article est informatif et ne remplace pas un avis médical. Ce site ne remplace en aucun cas un avis médical professionnel : pour toute décision concernant votre santé ou votre traitement, parlez-en à votre médecin ou à votre pharmacien. En savoir plus.

Questions fréquentes

Quelle moisissure produit la pénicilline ?

Des moisissures du genre Penicillium. L'espèce de Fleming était Penicillium notatum, mais la production industrielle repose surtout sur Penicillium chrysogenum, bien plus productif.

Peut-on fabriquer de la pénicilline avec du pain ou une orange moisis ?

Non. Rien ne garantit que la moisissure présente produise l'antibiotique, en quantité utile et sans danger. Ces moisissures peuvent même contenir des substances toxiques.

Le Penicillium est-il dangereux ?

Cela dépend des espèces. Certaines servent à affiner des fromages, d'autres dégradent les aliments ou produisent des toxines. Toutes ne sont pas comestibles ni inoffensives.

Sources

  • Institut Pasteur — fiches sur les champignons, moisissures et la découverte de la pénicilline.
  • INSERM — dossiers sur l'origine naturelle des antibiotiques.
  • Ronald Hare, « The Birth of Penicillin » — ouvrage d'histoire des sciences.
  • ANSM — informations générales sur les antibiotiques de la famille des pénicillines.