Potentiel antimicrobien des nanoparticules végétales & bactériens : Applications in vitro et in vivo
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Date
2025
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Faculté des Sciences
Abstract
Dans le cadre de préoccupations relevant de la microbiologie appliquée, cette étude s’inscrit dans une dynamique de recherche de bio-alternatives efficaces aux antibiotiques classiques, à travers la synthèse verte de nanoparticules métalliques. L’objectif principal est de proposer de nouvelles voies de biosynthèse écologique des nanoparticules de zinc (ZnO-NPs), notamment les ZnO-NPs (MOR) issues de Moringa oleifera et les ZnO-NPs (Bact) dérivées de cultures bactériennes. Ces formulations ont été évaluées pour leur activité antimicrobienne in vitro contre cinq souches de référence (ATCC), incluant deux bactéries à Gram positif (Staphylococcus aureus ATCC 29213 et Listeria monocytogenes ATCC 7644) et trois à Gram négatif (Escherichia coli ATCC 8739, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027).
Parallèlement, l’efficacité de ces nanoparticules, ainsi que celle des AgNPs issues de Posidonia oceanica (feuilles vertes POV et feuilles déposées POD), a été évaluée in vivo chez le tilapia (Oreochromis sp.), en tant que compléments alimentaires antibactériens et immunostimulants, à travers un suivi microbiologique de la chair et de l’eau d’élevage.
La biosynthèse bactérienne des ZnO-NPs (Bact) a montré un rendement exceptionnel de 88 %, surpassant les ZnO-NPs (MOR) (38,6 %) ainsi que les AgNPs (POV : 78,66 % ; POD : 76,66 %). Ces résultats traduisent la robustesse et la viabilité de la voie bactérienne.
Sur le plan in vitro, les tests d’antibiogramme ont révélé des zones d’inhibition (ZOI) notables : [ZnO-NPs (Bact) : S. aureus (30 mm), L. monocytogenes (21 mm), E. coli (12 mm), K. pneumoniae (14 mm), P. aeruginosa (12 mm) ; CMI = 0,0625 mg/mL pour toutes les souches testées, avec effet homogène] ; [ZnO-NPs (MOR) : ZOI entre 3,33 ± 5,77 mm et 10,33 ± 10 mm,CMI = 0,0625 mg/mL pour L. monocytogenes et K. pneumoniae, CMI = 0,5 mg/mL pour S. aureus] ; [AgNPs (POD) : P. aeruginosa (22 ± 2,82 mm), K. pneumoniae (20,5 ± 6,36 mm), L. monocytogenes (20 mm),CMI uniforme = 0,0625 mg/mL, malgré une réponse hétérogène selon les souches] et [AgNPs (POV) : ZOI de S. aureus (11 ± 1,41 mm) à P. aeruginosa (20,5 ± 0,70 mm),CMI = 0,0625 mg/mL pour l’ensemble des souches, mais avec une activité plus sélective, notamment sur les Gram−]. De manière générale, les bactéries Gram− (comme K. pneumoniae, P. aeruginosa, E. coli) se sont révélées plus sensibles que les Gram+, ce qui corrobore les observations précédentes.
Sur le plan in vivo, l’administration de ces nanoparticules comme compléments alimentaires a permis : Une réduction significative des germes mésophiles aérobies totaux (FMAT),Une diminution des coliformes totaux et fécaux (CT et CF) dans les tissus et l’eau, L’absence totale de Salmonella et de Staphylococcus aureus à coagulase positive, confirmée par les tests biochimiques (Chapman, catalase, coagulase, API 20E), Une meilleure survie des poissons traités (taux de mortalité < 10 % sur 30 jours), Avec une conformité microbiologique assurée uniquement avec ZnO-NPs (MOR), démontrant sa pertinence pour l’aquaculture durable.
À l’issue de cette étude, un livret vétérinaire en microbiologie clinique et santé animale a été élaboré, synthétisant les données biologiques et sanitaires issues de nos quatre formulations nanoparticulaires, en vue d’une valorisation thérapeutique intégrée dans les systèmes d’aquaculture innovants.