Soutenance mémoire
Depuis des milliers d’années, l’homme a utilisé diverses ressources naturelles afin de traiter et soigner toutes sortes de maladies. Les microorganismes, aux côtés des plantes médicinales, présentent une source importante de substances naturelles bioactives. Leur exploitation pour la recherche de métabolites secondaires a été entreprise par la découverte de la pénicilline, isolée du champignon Penicillium notatum par Fleming en 1928. En outre, la découverte de la streptomycine par Waksman en 1944 à partir d’un actinomycète, Streptomyces griseus a annoncé l’âge d’or de la découverte d’antibiotiques (Leminor, 1989 ; Sanglier et Trujillo, 1997). Vers la fin du XXème siècle, la découverte de métabolites bioactifs d’origine microbienne a progressé de manière exponentielle grâce aux progrès technologiques via la biologie moléculaire et la biotechnologie (Chater, 1999 ; Donadio, 2002 ; Hopwood, 2003). Par conséquent, de nombreux antibiotiques ont été mis sur le marché, certains d’entre eux sont des analogues de molécules déjà connues et d’autres des composés mineurs (Boughachiche, 2012).
Malgré ce côté très bénéfique des microorganismes, certains d’entre eux causent des problèmes majeurs pour l’humanité. Il s’agit de bactéries, de levures unicellulaires et de champignons filamenteux pathogènes pour l’homme. A ce propos, le monde assiste actuellement à un problème très épineux qui est la résistance de ces microorganismes pathogènes aux molécules antibactériennes et antifongiques communément utilisées. La résistance aux antibiotiques constitue, ainsi, l’une des plus graves menaces pesant sur la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement (OMS, 2018). Elle est enregistrée comme la première cause de la mortalité dans le monde, tuant plus de 50.000 personnes par jour (Iqbal et Anna, 2001). En effet, la recherche de nouveaux antibiotiques par criblage de nouvelles molécules isolées à partir des ressources peu ou non exploitées devient une des préoccupations majeures des chercheurs du secteur de la santé.
LES ACTINOMYCETES
DEFINITION
Le mot « Actinomycètes » vient du Grec « Aktis » qui signifie rayon et « mykes » qui veut dire champignon (Gottlieb, 1976). Les Actinomycètes ont été considérés comme un groupe intermédiaire entre les bactéries et les champignons. Actuellement, ils sont reconnus comme des organismes procaryotes dont la croissance donne lieu à des colonies circulaires constituées d’hyphes c’est-à-dire des filaments qui irradient par croissance centrifuge tout autour du germe qui leur a donné naissance (Lechevalier, 1971; Gottlieb, 1976; Eunice et Prosser, 1983). Cela explique leur dénomination de « champignons rayonnants ».
Similitude entre Actinomycètes et champignons
Trois caractères permettent de rapprocher les Actinomycètes des champignons (Alexander, 1961) :
➢ La structure mycélienne présentant des ramifications chez les Actinomycètes typiques,
➢ La formation fréquente d’un mycélium aérien et de conidies,
➢ L’absence de la turbidité caractéristique des bactéries unicellulaires et l’apparition des amas de cellules en culture liquide.
Les analogies entre les Actinomycètes et les champignons sont plutôt phénotypiques que génétiques, car une différence fondamentale les sépare : les Actinomycètes sont procaryotes alors que les champignons sont eucaryotes.
Similitude entre Actinomycètes et bactéries
Les caractères suivants permettent de fonder l’appartenance des Actinomycètes au groupe des bactéries :
➢ Ils sont procaryotes ;
➢ Ils ont une morphologie typiquement bactérienne notamment les formes simples (Mycobacteriacées) ;
➢ Ils sont sensibles aux attaques virales.
CARACTERISTIQUES GENERALES
Les Actinomycètes constituent un groupe tout à fait unique de microorganismes procaryotes. Ils sont Gram positif, à structure végétative de type mycélien et le taux de G et C de leur ADN est supérieur à 55% (Lacey ,1973). Les Actinomycètes sont hétérotrophes, la croissance de leur colonie varie selon la composition des milieux de culture. La forme, la taille et la texture de la colonie sont des critères qui permettent de différencier les genres.
Mycélium végétatif
Le mycélium végétatif ou mycélium de substrat est un ensemble de filaments multi nucléaires formés à partir du tube germinal (hyphe) issu d’une spore. Cet hyphe s’allonge par croissance apicale et se ramifie à maintes reprises. Son développement, sur la surface et à l’intérieur du milieu solide, donne naissance à des jeunes colonies, formées par des filaments attachés en matrice complexe (Mighélez et al., 2000).
Mycélium aérien
Le mycélium aérien se forme lorsque la colonie est plus âgée. Les hyphes primaires donnent des branches spécialisées en donnant un mycélium reproductif dans l’air. Contrairement à celui du substrat, le mycélium aérien est plus épais et peu ramifié, il est protégé par une paroi hydrophobe et peut se développer sur milieu pauvre en éléments nutritifs (Miguélez et al., 2000). Les mycéliums végétatif et aérien peuvent être colorés grâce à des pigments intracellulaires de couleur variable selon les espèces (Shirling et Gottlieb, 1966). Cette couleur apparaît sur le dos de la colonie (mycélium végétatif) et à la surface de la colonie (mycélium aérien) en culture sur milieu solide. En outre, les Actinomycètes produisent des pigments caractéristiques diffusibles dans le milieu de culture.
Spores
Les hyphes aériens des Actinomycètes subissent une série de changements de développement donnant naissance aux spores. D’un genre à l’autre, les spores des Actinomycètes s’organisent en diverses structures comme les conidies et les sporanges. Chez les Actinomycètes, la reproduction peut s’opérer suivant trois modes : par fragmentation pseudo bactérienne, par production de conidies ou par production de sporanges.
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Table des matières
INTRODUCTION
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. LES ACTINOMYCETES
I.1. DEFINITION
I.1.1. Similitude entre Actinomycètes et champignons
I.1.2. Similitude entre Actinomycètes et bactéries
I.2. CARACTERISTIQUES GENERALES
I.2.1. Mycélium végétatif
I.2.2. Mycélium aérien
I.2.3. Spores
I.3. CLASSIFICATION DES ACTINOMYCETES
I.3.1. Classification morphologique
I.3.2. Classification chimiotaxonomique
I.3.3. Classification moléculaire
I.3.4. Le genre Streptomyces
I.4. ECOLOGIE ET DISTRIBUTION DES ACTINOMYCETES
I.4.1. Sols
I.4.2. Eaux douces et marines
I.4.3. Plante
I.4.4. Air
I.5. ACTINOMYCETES PATHOGENES
II. LES METABOLITES SECONDAIRES ISSUS DES ACTINOMYCETES
II.1. LA PRODUCTION D’ANTIBIOTIQUE CHEZ LES ACTINOMYCETES
II.2.1. En santé humaine
II.2.2. En santé animale et élevage
II.2.3. En agriculture
ETUDE DE L’ACTIVITE BIOLOGIQUE D’EXTRAIT DE Streptomyces antibioticus NBRC 12838T
MATERIELS ET METHODES
I. MATERIELS
I.1. LASOUCHE D’ACTINOMYCETE
I.1.1 Taxonomie de Streptomyces antibioticus NBRC 12838T
I.1.2. Morphologie de la souche
I.2. LES MICROORGANISMES-TESTS
I.3. MILIEUX DE CULTURE
I.3.1. Milieux utilisés pour la production de métabolites secondaires bioactifs
I.3.2. Milieu d’enrichissement
I.3.3. Milieu de rajeunissement
I.3.4. Milieu pour le test antibiogramme
I.4. LES ANIMAUX D’EXPERIMENTATION
I.4.1. Les souris
I.4.2. Les cobayes
I.5. LES VEGETAUX
II.METHODES
II.1. OPTIMISATION DES PARAMETRES DE PRODUCTION DE METABOLITES SECONDAIRES BIOACTIFS
II.1.1. Effet des milieux de culture sur la production de métabolites secondaires bioactifs
II.1.1.1. Test d’activité antimicrobienne
II.1.2. Effet des solvants sur la production des métabolites secondaires
II.1.2.1. Fermentation sur milieu solide
II.1.2.2. Fermentation en milieu liquide
II.1.3. Production d’extrait
II.2. ETUDE DE L’ACTIVITE BIOLOGIQUE DE L’EXTRAIT BUTANOLIQUE DE LA SOUCHE Streptomyces antibioticus NBRC 12838T
II.2.1. Test d’activité antimicrobienne
II.2.1.1. Détermination de la Concentration Minimale Inhibitrice (CMI)
II.2.1.2. Détermination de la Concentration Minimale Bactéricide (CMB)
II.2.2. Test d’activité antioxydante de l’extrait de S. antibioticus
II.2.2.1. Principe
II.2.2.2. Mode opératoire
II.2.3. Test antiasthmatique
II.2.3.1. Principe
II.2.3.2. Test sur trachée isolée de cobaye
II.2.4. Test de toxicité aiguë
II.2.4.1. Estimation de la toxicité
II.2.4.2. Détermination de la DL50 (24 h)
II.2.5. Etude des effets de l’extrait de S. antibioticus sur les végétaux
II.2.5.1. Effets de l’extrait de S. antibioticus sur la germination des graines
II.2.5.2. Effets de l’extrait de S. antibioticus sur la croissance des jeunes plantules de haricots
RESULTATS
CONCLUSION
