Activités antimicrobienne et antioxydante des huiles essentielles : Application biotechnologique pour l'amélioration de la qualité des boyaux naturels

Abstract

La recherche de molécules naturelles aux propriétés antimicrobiennes et antioxydantes est d’une grande importance aussi bien dans le domaine médicale que dans le domaine de l’industrie alimentaire. Dans ce contexte, les huiles essentielles constituent des sources potentielles de ce type de molécules. Notre travail a pour but de sélectionner des huiles essentielles ayant des activités antimicrobiennes et antioxydantes, d’évaluer le mode d’action antibactérienne des huiles essentielles sélectionnées et d’estimer leur efficacité dans un produit alimentaire. Ainsi, nous avons évalué l’activité antibactérienne de vingt quatre huiles essentielles contre des souches bactériennes Gram positives et Gram négatives par la méthode de diffusion et la méthode de micro-dillution. Les résultats obtenus ont montré que les huiles essentielles dont les composants majoritaires sont des phénols ou des aldéhydes expriment la plus grande activité antibactérienne. Parmi ces huiles, celle de Cinnamomum verum est la plus active contre Pseudomonas aeruginosa, tandis que l’huile d’Origanum compactum exprime une grande activité contre les autres souches étudiées telles que Staphylococcus aureus et Listeria monocytogenes serovar 4b. L’activité antifongique de ces deux huiles essentielles a été évaluée contre cinq champignons filamenteux et les deux huiles ont été capables d’inhiber la croissance mycélienne de toutes les espèces étudiées. Les vingt quatre huiles essentielles ont également fait l’objet d’une évaluation de leur activité antioxydante en utilisant trois tests : le test de piégeage du radical 1,1-diphényle-2-picryl-hydrasyl (DPPH), le test de blanchiment du β–carotène et le pouvoir réducteur. Les résultats obtenus ont révélé que les huiles essentielles composées majoritairement de phénols ou d’aldéhydes montrent la meilleure action antioxydante par les trois tests employés. L’activité antioxydante augmente de manière dose dépendante et l’huile essentielle d’Eugenia caryophyllus s’avère la plus efficace. Dans le but de déterminer le mécanisme d’action antibactérienne des huiles essentielles d’O. compactum et de C. verum sur les cellules de Ps. aeruginosa et de Staph. Aureus. Les deux huiles induisent une réduction de la viabilité cellulaire et une dissipation du gradient des ions potassium chez les deux souches étudiées. Les analyses par cytométrie de flux ont montré que le traitement par ces huiles essentielles provoque une perte du potentiel et de la perméabilité membranaires et une inhibition de l’activité respiratoire. A la différence de Ps. aeruginosa, Staph. Aureus entre dans un état viable mais non cultivable après traitement par les deux huiles essentielles. L’observation au microscope électronique à transmission a permis de mettre en évidence plusieurs changements ultrastructuraux. Des structures mésosomiques ont été observées dans le cytoplasme des cellules de Staph. Aureus traitées par l’huile d’O. compactum. Chez les cellules de Ps. aeruginosa, les deux huiles provoquent une coagulation du matériel cytoplasmique vers le milieu extracellulaire. Les analyses cytométriques et les observations microscopiques ont montré que les dommages sont plus marqués chez les cellules de Ps. aeruginosa que chez celles de Staph. Aureus. Le traitement des boyaux naturels ovins, expérimentalement contaminés par L. monocytogenes serovar 4b, par l’huile essentielle d’O. compactum a influencé significativement la croissance de cette bactérie pathogène ainsi que le développement de la flore mésophile aérobie totale (FMAT) et des spores des clostridia sulfito-réducteurs (SCSR). La population de L. monocytogenes a été réduite à un niveau indétectable dès le premier jour de stockage et demeure indétectable dans les boyaux traités. Le développement des SCSR a été contrôlé dans les boyaux traités alors que la FMAT a été réduite au dessous de la limite de détection dans les boyaux maintenus à la 4°C. Ces résultats montrent que l’huile essentielle d’O. compactum pourrait être utilisée pour prolonger la durée de conservation et la sécurité des boyaux naturels.