Production de caroténoïdes par les archées halophiles dans diverses conditions de culture et évaluation de leur activité antioxydante et antimicrobienne.

Abstract

Les Archaea halophiles extrêmes dominent les milieux hypersalins. Elles sont capables de maintenir l'équilibre de leur pression osmotique cellulaire et de résister aux effets dénaturants des sels. En réponse à ces conditions difficiles, ces microorganismes ont développé au cours de l’évolution un large éventail de voies métaboliques. Par conséquent, ils représentent une source potentielle de biomolécules d'intérêt industriel et biotechnologique, notamment les pigments. Notre étude visait principalement à examiner les aspects morphologiques et biochimiques des souches archéennes élaborer par l’unité de recherche « Mét aGénomique et BioMathématique » (MGBM), à améliorer leur capacité de production de caroténoïdes, ainsi qu'à évaluer les propriétés oxydantes et antibactériennes de ces composés. L'examen physico-chimique des échantillons a révélé un pH neutre à légèrement basique, une salinité élevée avec une prédominance des ions sodium et chlorure, ainsi que la présence de ions magnésium, sulfate et calcium Les deux souches sont caractérisées par leur halophilie extrême, leur mésophilie et leur neutrophilie. Elles sont toutes de Gram négatif et présentent une morphologie cellulaire varient selon la souche, cocci, en paire ou en chainette. Leur production de caroténoïdes varie d'une souche à l'autre, avec des quantités mesurées entre 0,1 et 3,42 µg/mL. Cette étude aussi fait état d'une production accrue du caroténoïde total par les deux souches en utilisant une approche RSM-CCD basée sur logiciel Minitab 14.2 et ces stratégies et processus de fermentation ont permis d'augmenter la productivité. L'évaluation du pouvoir antioxydant in vitro à l'aide des tests de piégeage des radicaux libres et de réduction du Fer a révélé que nos extraits caroténoïdiques présentent un potentiel antioxydant élevé. Les souches KH12 et MD15 ont montré des EC50 presque similaires à celle de l'antioxydant standard (acide ascorbique). Nos extraits caroténoïdiques ont également été testés pour leur activité antimicrobienne contre deux catégories de microorganismes : une première catégorie comprenant 6 souches bactériennes pathogènes pour l'homme et une levure, et une seconde catégorie comprenant 2 souches phytopathogènes, en utilisant la méthode de diffusion sur disque. Les résultats ont montré des zones d'inhibition variables, allant de 0 à 16 mm, indiquant une activité antimicrobienne variable selon la souche testée. L'extrait caroténoidique de la souche KH12 a démontré l'activité inhibitrice la plus marquée contre les microorganismes pathogènes pour l'homme. En revanche, aucun effet n'a été observé contre les phytopathogènes avec les extraits caroténoïdiques des deux souches. Ces résultats soulignent que la production de caroténoïdes par biosynthèse microbienne est une alternative à la synthèse chimique conventionnelle et à la production végétale.