Evaluation de l’effet antimicrobien et antioxudant des huiles essentielles de 5 plantes aromatiques et médecinales du Maroc et évalaution de leurs effets combinés avec des méthodes de conservation alimentaire

Abstract

La demande croissante de la part des consommateurs à avoir des aliments de haute qualité, plus naturels et faiblement traités a poussé au développement de nouvelles méthodes de conservation qui permettront de garantir la sécurité sans altérer la qualité des aliments. Dans ce contexte, la recherche de nouvelles molécules actives a reçu une grande importance pour une éventuelle application dans le domaine agro-alimentaire ainsi que médicale, spécialement les huiles essentielles extraites de plantes aromatiques et médicinales qui présentent des sources potentielles très riches en molécules bioactives. Le but de notre travail de recherche est d’évaluer les propriétés antimicrobiennes et antioxydantes de 5 huiles essentielles du Nord du Maroc (Mentha pulegium, Laurus nobilis, Lavandula stoechas, Myrtus communis et Satureja calamintha Scheele), leur mode d’action antibactérien ainsi que de développer des processus de préservation alimentaires combinés. On a tout d’abord déterminé la composition chimique des 5 huiles essentielles et on a évalué leur activité antioxydante par trois tests différents. Les résultats obtenus ont révélé que l’huile de L. nobilis s’avère la plus efficace alors que les huiles de S. calamintha et M. communis expriment la plus faible activité antioxydante. Les huiles essentielles ont fait aussi l’objet d’une évaluation de leur activité antibactérienne vis-à-vis des souches bactériennes pathogènes ou d’altération par la méthode de diffusion en agar et la méthode de micro-dilution. Les souches bactériennes ont montré divers degrés de sensibilité ; Les Gram-négatives étant généralement plus résistantes. Parmi ces huiles, celles de L. nobilis et M. pulegium étaient les plus actives. Les huiles de L. stoechas et S. calamintha ont montré une bonne activité antibactérienne mais sont non bactéricides contre certaines souches, tandis que M. communis était l’huile la moins active avec une résistance de toutes les souches testées à son effet bactéricide. Toutes les huiles essentielles étaient capables d’inhiber la croissance mycélienne des deux souches de champignons filamenteux (A. flavus) mais à des degrés variés. Dans le but de comprendre le mode d’action de ces huiles essentielles, nous avons évalué l’effet de 3 huiles sur la viabilité cellulaire, l’intégrité membranaire ainsi que la fluidité membranaire par le kit LIVE/DEAD® BacLightTM et par anisotropie de fluorescence. Les 3 huiles induisent une réduction de la viabilité cellulaire. Les analyses par microscopie à épifluorescence ont montré qu’elles provoquent des dommages aux membranes des cellules bactériennes altérant ainsi leur intégrité membranaire. Les cellules de L. innocua et E. coli en présence des 3 huiles restent en état viable mais non cultivable (VNC). L’anisotropie de fluorescence du TMA-DPH et du DPH en présence des huiles essentielles confirme que la membrane cytoplasmique des cellules bactériennes a été la cible de leurs effets entrainant une altération de la fluidté des membranes par fluidisation ou rigidification selon l’huile essentielle. Ce travail étudie également les effets synergétiques possibles de la combinaison de faibles concentrations de chaque huile essentielle (0,2 μl/ml) avec un traitement thermique modéré (54°C/10min), un traitement de hautes pressions hydrostatiques (HPH) (175-400 MPa/20 min) ou un traitement de champ électrique pulsé (30 kV/cm/25 pulsations). De hauts degrés d’inactivation ont été atteintes avec des effets synergétiques effectifs (jusqu’à 5 cycles d’inactivation d’E. coli O157:H7 et de L. monocytogenes EGD-e) lorsque les huiles ont été combinées avec la température ou les HPH. Tandis que la combinaison avec le champ électrique pulsé était nettement moins efficace ne montrant presque pas d’effets synergétiques ou additifs. Ces traitements combinés permettent la diminution des concentrations en huiles essentielles tout en réduisant l’intensité de chaque traitement et par conséquent on pourrait améliorer la qualité des aliments traités. Finalement, une évaluation de l’efficacité anti-biofilm d’huiles essentielles sélectionnées apparait interessante contre les contaminations des surfaces dans les industries alimentaires. Les résultats obtenus montrent que l’huile essentielle de L. nobilis a montré un effet antibiofilm intéressant contre un biofilm (de 6 h et 48 h) des cellules de L. innocua adhérées sur des aciers inoxydables