Bioconversion biotechnologique de l’acide amine l-tyrosine en composes phénoliques a haute valeur ajoutée par des microorganismes isolés au Maroc

Abstract

La L-Dopa et la mélanine sont deux molécules bioactives connaissant un intérêt croissant pour de nombreuses applications industrielles. La L-Dopa est largement utilisée comme médicament pour la maladie de Parkinson, alors que la mélanine est un pigment polyphénolique, doué d’activité antioxydante, et antimicrobienne prouvées. La production biotechnologique de ces deux molécules est de plus en plus encouragée car leurs produits équivalents issus de synthèses chimiques ont mauvaise impression parmi le grand public. La présente thèse décrit l’isolement et la caractérisation de deux nouvelles sources microbiennes de ces molécules grâce à la bioconversion de l’acide aminé L-Tyrosine. Brevibacterium frigoritolerans S58, isolé à partir du sable de la région de Merzouga, s’est révélé capable de produire 730 mg/l de L-Dopa, dans un milieu minimum M9+Tyr optimisé. La production de la L-Dopa a été confirmée par dosage colorimétrique des o-diphénols, par CCM et HPLC. Pseudomonas balearica U7, isolée à partir de l’algue marine Ulva lactuca, s’est avérée capable de produire jusqu’à 203,64 mg/l de mélanine, dans le même milieu M9+Tyr. La mélanine extraite a été confirmée par une série de tests chimiques et par spectroscopie UV-VIS, FTIR et RMN1H. La particularité de la mélanine U7 était sa solubilité dans l’eau, une source de mélanine soluble est vivement recherchée vu la facilité de son utilisation. En outre, la mélanine U7 est pourvue d’activités biologiques diverses, telle une activité antioxydante prouvée par le test de piégeage du radical libre DPPH, avec une IC50 de 80,5 mg/l et appuyée par le test du pouvoir réducteur du fer (FRAP) et du test de chélation du fer ferreux. Mieux encore, la mélanine U7 est dotée d’une activité antimicrobienne contre un large éventail de pathogènes gram positif, gram négatif et champignon microscopique. C’est une étude inédite dans laquelle une mélanine exhibe un effet antimicrobien vis-à-vis des souches phytopatogènes d’Erwinia chrysanthemi VIII 3937 et Erwinia carotovora 197 stp R. Pris ensemble, ces résultats indiquent que nos deux isolats U7 et S58 pourraient constituer de nouvelles sources, inépuisables et renouvelables, pour une éventuelle production industrielle à grande échelle de la L-Dopa et la mélanine.