Stratégies de lutte contre les biofilms bactériens responsables d’intoxications alimentaires : polyphénols naturels

Abstract

Résumé

Staphylococcus aureus et Bacillus cereussont des pathogènes opportunistes responsables des toxi-infections alimentaires dans une partie est due à leurs capacité de coloniser beaucoup de surfaces biotiques et abiotiques. Ces toxi-infections persistantes peuvent être difficiles à traiter en raison d’un grand répertoire de facteur de virulence, et les capacités d’organisation pour former des biofilms. Actuellement, l’usage de la médecine traditionnelle est très répandu et revêt une importance sanitaire et économique croissante. Les extrais naturels des plantes contiennent une variété de composés phénoliques aux quels sont attribuées diverses activités biologiques. Pour cela nous avons établi à une étude expérimentale pour déterminer l’activité antioxydante, l’effet antibactérien et le pouvoir antibiofilm des extraits bruts obtenus à partir de la plante Ammi visnaga et deux variétés d’agrumes soient Citrus limon et Citrus sinensis. La teneur totale en composés phénoliques a été déterminée en utilisant le réactif de Folin-Ciocalteu et celle des flavonoïdes en utilisant la méthode de chlorure d’aluminium (AlCl3). Les valeurs obtenues sont de (172, 66 mg/g), (33,5 mg/g) et (19,95mg /g) pour les polyphénols et de (22 mg /g) et (2,977 mg /g) et (1,33 mg /g) pour les flavonoïdes dans les extraits d’Ammi visnaga, Citrus limon et Citrus sinensis, respectivement. Les résultats des analyses HPLC/UV effectuées sur les extraits méthanoliques indiquent qu’ils comportent des métabolites secondaires, les plus détectées sont des flavonoïdes. Le pouvoir antioxydant a été évalué par la technique de piégeage du radical libre (DPPH), la réduction du fer (FRAP) et le blanchissement de la β carotène. Pour le premier test les valeurs d’IC50 ont été estimées à (1, 46 mg /ml), (7,62mg/ml) et (9,45mg/ml) pour l’extrait d’Ammi visnaga, Citrus limonet Citrus sinensis respectivement. L’évaluation du pouvoir antimicrobien des extraits par la méthode de diffusion des puits dans un milieu solide, a montré que tous les extraits possèdent un pouvoir antibactérien sur toutes les souches testées de Staphylococcus aureus et Bacillus cereus, et ce pouvoir se diffère d’une souche à une autre selon la nature de l’extrait et sa concentration. L’effet inhibiteur des extraits de plantes contre la croissance et la formation de biofilm a montré que les extraits végétaux ont un effet important sur l’inhibition de biofilms matures formés par les souches étudiées. Par ailleurs, nous avons constaté que tous les extraits étudiés possèdent un pouvoir antioxydant et semblent exercer un effet antibactérien et antibiofilm contre les isolats pathogènes utilisés dans la présente étude.

Mots-clés : Polyphénols, Flavonoïdes, antioxydant, biofilm, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus.

Abstract Staphylococcus aureus and Bacillus cereus are opportunistic pathogens responsible for foodborne illness in one part due to their ability to colonize many biotic and abiotic surfaces. These persistent poisonings can be difficult to treat due to a large repertoire of virulence factors, and organizational abilities to form biofilms. At present, the use of traditional medicine is widespread and it has an increasing health and economic importance. Natural plant extracts contain a variety of phenolic compounds to which various biological activities are attributed. For thatwe have established an experimental study to determine the antioxidant activity, the antibacterial effect and the antibiofilm power of the crude extracts obtained from theAmmivisnaga plant and two varieties of citrus fruits are Citrus limon and Citrus sinensis. The total content of phenolic compounds was determined using the Folin-Ciocalteu reagent and that of the flavonoids using the aluminum chloride (AlCl3) method. The values obtained were (172.66 mg / g), (33.5 mg / g) and (19.95 mg / g) for polyphenols and (22 mg / g) and (2.977 mg / g)and (1.33 mg / g) for flavonoids in the extracts of Ammivisnaga, Citrus limon and Citrus sinensis, respectively. The results of the HPLC / UV analyzes performed on the methanolic extracts indicate that they comprise secondary metabolites, the most detected are flavonoids. The antioxidant power was evaluated by free radical scavenging (DPPH), iron reduction (FRAP), and bleaching of β-carotene. For the first test, IC50 values were estimated at (1.46 mg / ml), (7.62 mg / ml) and (9.45 mg / ml) for Ammivisnaga extract, Citrus limon and Citrus sinensis respectively. The evaluation of the antimicrobial power of the extracts by the method of diffusion of the wells in a solid medium showed that all extracts possess an antibacterial power on all the tested strains of Staphylococcus aureus and Bacillus cereus and this power differs from a strain to another according to the nature of the extract and its concentration. The inhibitory effect of plant extracts on the growth and formation of biofilm has shown that plant extracts have an important effect on the inhibition of mature biofilms formed by the strains studied. Furthermore, we found that all the extracts studied possess antioxidant power and appear to exert an antibacterial and antibiofilm effect against pathogenic isolates used in the present study. Keywords: Polyphenols, Flavonoids, antioxidant, biofilm, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus.

الملخص يعتبر النوعين Staphylococcus aureusو Bacillus cereus من البكتريا المسببة للأمراض الانتهازية و قدرتها على استعمار العديد من الأسطح الحيوية وغير الحيوية هي أحد الجوانب التي جعلت منها مسؤولة عن الأمراض المنقولة بالأغذية. هذا ومن الصعب علاج هذه الأمراض الصعبة الإزالة لكونها ذخيرة للكثير من عوامل الإمراضية ولقدرتها على تشكيل البيوفيلم. يستخدم الطب التقليدي حاليا، على نطاق واسع وقد اكتسى أهمية صحية واقتصادية متزايدة. فالمستخلصات النباتية الطبيعية تحتوي على مجموعة متنوعة من المركبات الفينولية ذات تأثيرات بيولوجية مختلفة. وعليه فقد قمنا بإعداد دراسة تجريبية لتحديد النشاط المضاد للأكسدة والتأثير المضاد للميكروبات والبيوفلم لمستخلصات خامة تم الحصول عليها من نبات Ammivisnaga واثنين من أصناف من الحمضيات هي Citrus limonوCitrussinensis. تم تحديد المحتوى الكلي للمركبات الفينولية لهذه المستخلصات باستخدام كاشف Folin-Ciocalteuومحتوى الفلافونويدات باستخدام طريقة كلوريد الألومنيوم(AlCl3) . القيم المتحصل عليها هي (172, 66 mg/g) و(33,5 mg/g) و (19,95mg /g)للمركبات الفينولية و(22 mg /g) و (2,977 mg /g) و (1,33 mg /g)للفلافونويدات في مستخلصات Ammi visnagaو Citrus limon و Citrus sinensisعلى التوالي. إن نتائج تحليل HPLC/UVعلى المستخلصات الميثانولية تشير إلى أنها تشمل مواد أيض ثانوية اكترها فلافونويدات. تم تقييم القدرة المضادة للأكسدة باستخدام تقنية تكبيل الجذر الحر(DPPH) و اختزال الحديد (FRAP) وتبيض β carotène حيث قدرت قيم IC50 للاختبار الأول ب (1, 46 mg /ml) و (7,62mg/ml) و (9,45mg/ml) في مستخلاصاتAmmivisnaga و Citrus limon و Citrus sinensisعلى التوالي.. أظهر تقييم القدرة المضادة للميكروبات للمستخلصات بطريقة الانتشار في الآبار في وسط صلب أن جميع المستخلصات تمتلك قدرة مضادة لنمو جميع السلالات المختبرة التابعة لStaphylococcus aureus وBacillus cereus حيث أن هذه القدرة تختلف من سلالة إلى أخرى حسب طبيعة المستخلص وتركيزه. وأظهر التأثير المثبط للمستخلصات النباتية على نمو وتشكيل البيوفيلم أن المستخلصات النباتية لها تأثير هام على تثبيط أنواع البيوفيلم الناضجة التي تشكلها السلالات المدروسة. وعلاوة على ذلك، وجدنا أن جميع المستخلصات التي تمت دراستها تمتلك قوة مضادة للأكسدة ولها تأثير مضاد للمكروبات والبيوفيلمللمكروبات المستعملة في هذه الدراسة.

الكلمات المفتاحية: البوليفينول، الفلافونويد، المضادة للأكسدة، بيوفيلم، المكورات العنقودية الذهبية، العصوية الشمعية.