Etude de la diversité et des activités antimicrobiennes des molécules bioactives des actinomycètes isolés d’un biotope extrême : anciennes mines de la région de Midelt

Abstract

La résistance microbienne face aux antibiotiques disponibles ne cesse d’augmenter. Cette menace inquiétante a incité le comité scientifique de chercher activement de nouvelles substances naturelles de grande valeur thérapeutique. Historiquement, les composés naturels, en particulier ceux dérivés de microorganismes, étaient une source prometteuse de nouvelles classes d'antibiotiques. En outre, l’investigation des microorganismes vivant dans des écosystèmes inexploités ou extrêmes s’est avérée être une approche efficace pour découvrir de nouveaux composés bioactifs. Dans ce contexte, notre recherche vise à étudier la diversité des actinomycètes des anciennes mines de la région de Midelt, et à explorer leur potentiel dans la production d’antibactériens et antifongiques. L’isolement a permis de constituer une collection bactérienne de 145 isolats, qui ont été soumis à des caractérisations morphologique, chimiotaxonomique, biochimique et moléculaire. Les résultats obtenus montrent une diversité actinomycétale, les différents isolats appartiennent à cinq genres : Streptomyces, Lentzea, Amycolatopsis, Pseudonocardia et Actinopolymorpha. Ce denier genre est rapporté pour la première fois dans des biotopes riches en métaux lourds. La résistance de certaines souches représentatives à certains métaux lourds est déterminée. Les résultats obtenus ont mis en lumière l’existence des souches présentant une remarquable tolérance au plomb (CMI : 500 à 1750 mg/L), au cuivre (CMI : 150 à 700 mg/L) et au zinc (CMI de 100 à 1000 mg/L). Les souches du genre Amycolatopsis et Lentzea ont fait preuve d’une résistance élevée au cuivre avec une CMI de l’ordre de 450 mg/L, une valeur jamais rapportée dans la littérature. En outre, des souches de Streptomyces ont montré un degré de tolérance plus élevé au plomb, avec une CMI de 1750 mg/L, une valeur proche de la valeur maximale de 1800 mg/L rapportée chez Streptomyces VITSVK9 sp. L’étude du potentiel antimicrobien vis-à-vis de souches tests a montré que 51 souches (35.17%) sont dotées d’activité antimicrobienne contre au moins une souche test. Les deux souches Streptomyces sp. AS34 et Streptomyces sp. DS104, présentant les activités antibactérienne et anti-Candida les plus élevées respectivement sont cultivées en milieu liquide pour extraire, fractionner et contribuer à la purification de leurs molécules bioactives. La sous fraction A2 résultant du processus de purification de l’extrait sec de Streptomyces sp. AS34 a montré une activité inhibitrice considérable contre B. subtilis ATCC 6633 et S. aureus ATCC 29213, avec des CMI d’environ 0.09 et 0.9 μg/mL respectivement, comparées à 2 et 3 μg/mL pour l’ampicilline. En outre, vis-à-vis la souche de S. aureus multirésistante, la sous fraction A2 a une CMI d’environ 1 μg/mL, alors que la CMI de l’ampicilline est plus de 9 μg/mL. La CMB est de l’ordre de 1, 0.9 et 1 μg/mL pour B. subtilis, S. aureus et S. aureus multirésistante, respectivement contre 4, 4 et > 9 μg/mL pour l’ampicilline, ceci démontre le potentiel fort intéressant de cette sous fraction A2. Streptomyces sp. DS104 est dotée d’une forte activité contre C. albicans avec une CMI des extraits secs qui s’élève à seulement 4 μg/mL contre 2 μg/mL de l’amphotéricine B (anti-fongique référence). L’analyse GC-MS des fractions préliminaires bioactives révèle l’existence de divers composés bioactifs appartenant à différents groupes chimiques ; acides gras et d’autres acides carboxyliques, isocoumarines, pyrrolizidines et composés phénoliques. Trois composés, à savoir le 2-hydrazino-8-hydroxy-4-phénylquinoline, l'acide hydroxyphénylacétique et le 3-carboxaldéhyde-1H-indole, sont rapportés pour la première fois chez le genre Streptomyces. Streptomyces sp. AS34 et Streptomyces sp. DS104 sont deux souches intéressantes et constituent des candidats potentiels dans le développement de nouveaux antimicrobiens.