Isolement et caractérisation des microorganismes à intérêt biotechnologique de la région de Sidi Bel Abbes

Abstract

Les cyanobactéries constituent un groupe de bactéries capables de produire une multitude de substances antibactériennes, algicides, antifongiques, antivirales. L’objectif de ce travail est l’isolement, la purification et l’identification des cyanobactéries de certains écosystèmes aquatiques de la wilaya de Sidi Bel Abbes. L’activité antagoniste des substances bioactives élaborées par les isolats de cyanobactéries est mise en évidence vis-à-vis de certaines souches pathogènes responsables d’infections nosocomiales par l'utilisation des germes témoins de l'activité antagoniste utilisés. Ce sont des bactéries à gram positif : Staphylococcus aureus ATCC 43300, Enterobacter aerogenes ATCC 35029 et des bactéries à gram négatif : Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Proteus vulgaris ATCC 6896 et Klebsiella pneumonia ATCC 10031, les levures : Candida albicans ATCC 20408, et champignons filamenteux : Aspergilus niger ATCC 6275, Aspergilus flavus ATCC 10124. A cet effet, quatre solvants organiques sont utilisés pour l’extraction des agents bioactifs responsables d’activité antagonistes, le méthanol, l’éthanol, l’acétone et l’éther diéthylique. Le screening primaire a permis l'isolement de quatre souches appartenant aux Cyanobactéries, avec l'appartenance de 75% des souches isolées à la famille des Oscillatoriaceae. La mise en évidence de l’activité antagoniste des cyanobactéries isolées vis-à-vis des germes témoins responsables d’infections nosocomiales par la méthode de diffusion des puits a révélé que les extraits des cyanobactéries ont manifesté une activité inhibitrice de croissance des souches testées. L'utilisation des extraits méthanoliques, acétoniques d’Oscillatoria sp, l’extrait méthanolique d’A.spherica et lyngbya sp, et l’extrait acétonique de Phormidium sp a manifesté une excellente activité antagoniste vis-à-vis des germes témoins de cette activité. A l'opposé, la souche E.coli a présenté une forte résistance par rapport à la totalité des extraits des cyanobactéries isolées. Par ailleurs, l'étude de l’activité antagoniste des cyanobactéries vis-à-vis des champignons filamenteux : Aspergilus niger ATCC 6275, Aspergilus flavus ATCC 10124 a révélé que les substances extraites à partir des cultures de Lyngbya sp et Phormidium sp à l'aide d’éther diétylique ont manifesté une excellente activité. Par contre, les substances extraites d’Anabeana spherica ont manifesté une faible activité antagoniste vis-à-vis de souches fongiques pathogènes. La caractérisation des pigments photosyntetiques fluorescents qui peuvent être responsables de l’activité antagoniste d’Anabeana spherica, réalisée par la technique HPLC et HPLC-DAD a permis l'identification de 9 composés la chlorophylle, α-caroténe, β-caroténe, la luteine, l’astaxanthine, la violaxanthine, la Zeaxanythine, Neoxanthine et Canthaxanthine.

Cyanobacteria are a group of bacteria able of producing a variety of antibacterial substances, algaecides, antifungal and antiviral. The aim of this work is isolation, purification and identification of cyanobacteria from some aquatic ecosystems of wilaya of Sidi Bel Abbes, thereafter evaluation of the antagonistic activity of bioactive substance of cyanobacteria against pathogenic strains responsible for nosocomials infections, 10 test strains are used such as Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 6538, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Proteus vulgaris ATCC 6896, Klebsiella pneumonia ATCC 10031 and Gram-positive strains such as Staphylococcus aureus ATCC 43300, Enterobacter aerogenes ATCC 35029. The used yeast was Candida albicans ATCC 20408 and the investigated filamentous fungi’s were Aspergilus niger ATCC 6275, Aspergilus flavus ATCC 10124. For this purpose, four organic solvents are used for the extraction of bioactive agents responsible for antagonistic activity methanol, ethanol, acetone, diethyl ether, the antagonistic activity of cyanobacteria is evaluated buy the using agar well diffusion method, the obtaine result showed that the extracts of the cyanobacteria showed growth inhibitory activity against the strains tested. The used of methanol and acetone extract of Oscillatoria sp, methanol extract of A.spherica and lyngbya sp, and aceton extract of Phormidium sp yielded the highest antagonistic activity against pathogenic strains. In contrast, E.coli has manifested an important resistance against crude extract of cyanobacteria. For antifungal activity the result revealed that the substances extracted from the cultures of Lyngbya sp and Phormidium sp using diethyl ether showed excellent activity. Furthermore, substances extracted from Anabeana spherica showed low antagonist activity against pathogenic fungal strains. The characterization of bioactive compounds responsible for antibacterial and antifungal activity is assased buy HPLC and HPLC-DAD, the results obtained allowed the identification of 9 compounds: chlorophylle, α-carotene, β-carotene, lutein, astaxanthin, violaxanthin, Zeaxanythin, Neoxanthin and Canthaxanthin.