r epublique algerienne de mocratique ministere de
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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE LARBI BEN M’HIDI– OUM EL-BOUAGHI
FACULTE DES SCIENCES EXACTES ET DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE
LA VIE
DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE
Mémoire présenté pour l’obtention du diplôme de Master
Filière : Sciences Biologiques
Spécialité : Microbiologie Appliquée
N° d’ordre :…………
N° de série :…………
Thème
Soutenu le : 15-07-2021
Présenté par :
Moussaoui Mouna Laib Khawla Benhizia Karima
Devant le jury :
Président : Mr DJABALLAH Chamsseddine M.C.B Université OEB.
Rapporteur : Mr HAMAMES Mokhtar M.A.A Université OEB.
Examinateur : Mr CHEKARA Bouziani Mohammed M.A.A Université OEB.
Année Universitaire: 2020 - 2021
Activités antimicrobiennes des Streptomyces isolés
de différents écosystèmes
Remerciements
Tout d’abord, nous remercions alah tout puissant de nous avoir donné le
courage et la patience pour terminer ce travail.
Nous souhaitons adresser nos remerciements les plus sincères à notre encadrant
Monsieur HAMAMES MOKHTAR Maître-Assistant à l’université Larbi Ben
M’Hidi Oum El Bouaghi
pour avoir dirigé ce travail, pour son aide, ses précieux conseils, sa
compréhension et son soutien moral.
Nous tenons à remercier également les membres du jury pour nous avoir fait
l’honneur de juger et de corriger ce travail. Que monsieur DJABALLAH Ch, et
Bouziani M
Nous remercions tous nos chers professeurs qu’on a pu rencontrer pendant
notre parcours universitaire
Dédicace
À l’être le plus cher de ma vie, à la femme qui a souffert sans me
laisser souffrir qui n’a épargné aucun effort pour me rendre
heureuse : Ma mère. Quoi que je fasse ou que je dise, je ne saurai
point te remercie comme il se doit
A mon très cher père, pour ses encouragements, son soutien,
surtout pour son amour et son sacrifice afin que rien n’entrave le
déroulement de mes études
A mon frère Mounir
A toute ma famille et à mes amies je dédie ce mémoire
MOUNA
Dédicaces
Au nom du tout puissant
Je dédie ce travail
A mes très chers parents
A`
Mes sœurs et à mes frères
A`
Tous ceux qui me sont chers à tout ma famille et
mes amis
A`
Mes deux binôme Khawla et Mouna.
DEDICACE
J’ai l’'honneur de dédier ce modeste travail réalisé grâce à l'aide de
dieu tout
puissant.
Spécialement à mon père
A ma très chère mère
A mes sœurs
A mes très chers frères
A tous les membres de ma famille Laib, petits et grands.
A mes binômes : Karima et Mouna
A toute la promotion master II 2020-2021 /Option Microbiologie du
Département biologie.
Et enfin à toutes les personnes qui intervenues dans ma
Vie à un moment ou à un autre et qui m’ont accompagné et soutenue.
Khawla
Remerciement
Dédicace
Liste des abréviations
Liste des figures
Listes des tableaux
Introduction………………………………………………………………………………….1
Chapitre 01 : généralité sur les actinomycetes
1-definition et caractéristiques……....……………………………………………………...2
2-Ecologie ……………………………...……………………………………………………..3
3-Classification ………………………...………………………………………………….....4
3-1-Classification morphologique…….…………..…………………………………….......6
3-2- Classification moléculaire……………………………………………………………...6
3-3-Classification chimique………………………………………………………………....6
4-Morphologie………………………………………………………………………………..6
5-Physiologie………………………………………………………………………………….7
6-Les Streptomyces …………………………………………………………………………...8
6-1-Classification…………………………………………………………………………….9
6-2-Cycle de développement.………………………………..……………………………...10
Chapitre 02 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
1-Nature des échantillons……………………………………………………………………11
2-Prétraitement des échantillons…………………………..………………………………..12
2-1-Prétraitement physique………………….……………………………………………..13
2-2-Prétraitement Chimique………………………………………………………………..14
2-3-Combinaison de prétraitement physique et chimique…………………………………..15
3-Isolement des actinomycètes…………………………..…………………………………..15
3-1-La sélection nutritionnelle.........................……………………………………………..15
3-2-L’inhibition sélective.........................………………………………………………….17
4-Criblage de l’activité antimicrobienne…………………………………………………...21
4-1- Méthode de diffusion……………………………………………………..…………....21
4-1-1- Méthode de diffusion de disques…………………….........................................21
4-1-2-Méthode de diffusion des cylindres d’agar……………………………..............22
4-1-3-Méthode de diffusion de puits...………………………………..........................22
4-2-Méthodes de fermentation……………………………………………………………...23
4-2-1- Fermentation solide…………………………………………………………….23
4-2-2-Fermentation submergée………………………….…………………………….24
4-3-Extraction des molécules bioactives (Extraction liquide-liquide : ELL)……………....25
4-3-1-Principales méthodes d’extraction liquide-liquide…………………...................25
4-3-1-1- Extraction simple……………………………………………………..25
4-3-1-2- Extraction multiple……………………………...................................26
Conclusion générale
Références bibliographique
Résumé
Liste des abréviations
ADN : Acide Désoxyribonucléique
CCA : Colloïdales Chitine Agar
ELL : Extraction Liquide -Liquide
HA : Acide Humique
ME : Mercapto-Ethanol
SDS : Sodium Dodecyl Sulfate
SmF : Fermentation Submergée
SSF : Solide-State Fermentation
TSB : Bouillon de Soja Tryptic
VA : Valine
YA : Extrait de Levure
YEME : Extrait de levure difco bactério-peptone, extrait de malt d’oxion, glucose, saccharose
Liste des figures
Figure 1 : Croissance d’un isolat actinomycétale sur gélose de caséine et d’amidon. Mycélium
aérien (a) et mycélium de substrat (b) (Harir, 2018)…………………………………………..7
Figure 2 : Classification chimiotaxonomique de Streptomyces (Lee et al.,2015)……………..9
Figure 3 : Cycle de développement des Streptomyces griseus (Loucif, 2011)……………….10
Figure 4 : Influence du traitement par ondes ultrasoniques sur les UFC des actinomycètes et
d'autres bactéries. (Jiang et al., 2016)……………………………………….………………..14
Figure 5 : Méthode de diffusion. A : diffusion des disques ; B : diffusion des puits ; C : diffusion
des cylindres d’agar (Balouiri et al., 2016)…………………………………………………...23
Liste des tableaux
Tableau 1 : Fréquence des divers genres d’actinomycètes dans le sol d’après l’étude de 16
types de sols (Belyagoubi, 2014)……………..………………………………………………..3
Tableau 2 : Classification des Actinobacteria (Goodfellow et al., 2012)……………………..5
Tableau 3 : Nature des échantillons étudiés dans les articles analysés……………………….11
Tableau 4 : Les différents types de prétraitements utilisés sur les échantillons de sols étudiés.12
Tableau 5 : Les prétraitements thermiques sélectifs pour l'isolement des actinomycètes (Jiang
et al., 2016)……………………………………………………………………………………13
Tableau 6 : Prétraitements chimiques pour l'isolement des actinomycètes (Jiang et al., 2016)14
Tableau 7 : Composition des milieux de culture utilisés pour l’isolement des actinomycètes
dans les articles analysés………………………………………………………………………16
Tableau 8 : Modifications des milieux de culture pour l’isolement sélectif des actinomycètes
dans les articles analysés………………………………………………………………………18
Introduction
générale
Introduction
1
Depuis les temps anciens, l'Homme a exploité des micro-organismes pour fabriquer
des vêtements, des boissons, des aliments. Au tournant du siècle dernier, Les micro-
organismes, à mesure de leur découverte, se sont révélés à l'homme surtout comme ses pires
ennemis, menaçant sa santé, son alimentation, ses biens. Ils le demeurent dès lors qu'existent
des défaillances humaines d'hygiène, de prévention. Avec le progrès de connaissance, il
paraît que les micro-organismes peuvent aider l'homme en agriculture, dans l'environnement,
dans les industries. Des réalisations telles que la biosynthèse de substances à visé
thérapeutique (les antibiotiques…,) ou des vaccins antiviraux, révolutionnent certains
traitements en médecine (Zouaghi, 2007).
Depuis l’introduction des antibiotiques dans l’arsenal thérapeutique des maladies
infectieuses, les microorganismes ont développé des moyens de défenses leur conférant une
insensibilité aux antibactériens ces résistances aux antibiotiques au dose thérapeutiques
apparaissent plus au moins rapidement selon la complexité chimique des antibiotiques et du
patrimoine génétique de la bactérie (Genné et al., 2003).
Actuellement, les problèmes de la résistance aux antibiotiques et la sensibilité des
malades ont conduit à la recherche continue de nouvelles souches productrices
d’antibiotique. Les actinomycètes représentent une source biologique utile d’antimicrobiens
contre des bactéries pathogènes et des mycètes. Elles ont donc le troisième rang dans les
génomes bactériens les plus séquencés (Belyagoubi, 2014).
Les actinomycètes sont capables de produire des antibiotiques de différentes classes
chimiques et des activités biologiques. Les Streptomyces spp. ont été les sources les plus
abondantes de tous les types d’antibiotiques (Lee et Hwang, 2002).
Ce genre bactérien est à l’origine d’environ 70 % des molécules actives produites à
l’échelle industrielle pour les applications pharmaceutiques. Outre ces applications, les
molécules bioactives extraites à partir des bactéries du genre Streptomyces connaissent
diverses autres applications à savoir en agriculture et en agroalimentaire (Smaoui, 2010).
L’objectif principal de notre travail consiste à définir la démarche d’isolement des
Streptomyces provenant des différents écosystèmes. Ainsi, nous nous sommes intéressés
aux :
Conditions d’isolement des actinomycètes ;
Technique de criblage de l’activité antimicrobienne des Streptomyces ;
Techniques de fermentation et d’extraction des métabolites secondaires.
Chapitre 01 : généralité sur
les actinomycètes
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
2
1-Définition et caractéristiques
Les actinobactéries sont des microorganismes dérivés de deux mots grecs ; aktis
signifiant « rayon » et mykes signifiant « champignon ». Elles ont été classées à l’origine
comme un groupe intermédiaire entre les champignons et les bactéries mais actuellement
elles sont classées dans le domaine des bactéries (Hazarika et al., 2020).
Le phylum Actinobacteria représente la plus grande composante taxonomique parmi
la communauté microbienne (Gohain et al., 2020). Elles peuvent être trouvés dans de
nombreux écosystèmes différents, tels comme le sol, l’eau de mer, la peau humaine, les
poumons et les voies gastro-intestinales (Moura et al., 2021).
Ce groupe est très hétérogène et comprend un large spectre de microorganismes
chimiquement, morphologiquement et physiologiquement très différents. Il existe de
nombreuse espèces d’actinomycètes appartiennent presque exclusivement à deux familles
Mycobacteriaceae, Actinomycetaceae (Polti et al., 2014).
Les actinomycètes sont des bactéries filamenteuses à Gram positif ; aérobies ou
anaérobies facultatives (Hazarika et al., 2020), qui possèdent un pourcentage élevé de
guanine-cytosine (70%) dans leur génome (Gohain et al., 2020). La majorité des
actinomycètes sont immobiles mais certains types sont dispersés dans les habitas aquatiques
grâce à leurs spores flagellées (Djaballah, 2010).
Elles possèdent une croissance lente (7 à 28 jours) par rapport à celle des autres
bactéries (24 heures) (Priyanka et al., 2018) et leur isolement est difficilement réalisable
(Djaballah, 2010). Elles ont une croissance radiale en raison de leurs filaments ramifiés. En
surface, la morphologie ressemble à celle des champignons filamenteux, mais avec des
filaments de très petit diamètre (1 μm) (Moura et al., 2021).
Ce groupe de bactéries est caractérisé aussi par l’hétérogénéité fonctionnelle et le
potentiel biotechnologique de ses espèces (Moura et al., 2021) en raison de leur
métabolisme polyvalent (Bramhachari et al., 2018).
Elles sont des producteurs fertiles d’antibiotiques et jouent un rôle important dans
production de différents enzymes et inhibiteurs d’enzymes. Elles ont aussi un rôle important
dans la dégradation ou la décomposition de substances organiques telles que les
polysaccharides, la cellulose, l’amidon, la chitine, les acides organiques, protéines, graisses,
etc. (Hazarika et al., 2020).
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
3
2-Ecologie
Les actinomycètes sont présentes dans des sols polaires, dans les sols désertiques
chauds et secs, dans le pétrole brut, les sols hautement contaminés avec des métaux lourds,
les lacs extrêmement alcalins et les lacs salés, dans les gastro-intestinal des animaux,
commensalisme avec les plantes (Van Bergeijk et al., 2020).
Dans la nature, elles jouent un rôle très importante dans les procédés de recyclage des
nutriments et aussi dans la dégradation des composés xénobiotiques (Moura et al., 2021).
Certaines espèces sont connues pour être pathogènes contre les animaux, les plantes
et les humains, en particulier Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Nocardia
asteroides, Tropheryma whipplei, Corynebacterium diphtheriae et Propionibacterium acnes
(Moura et al., 2021).
2-1-Les actinomycètes dans le sol
Le sol est l’habitat le plus important pour les actinomycètes. On en trouve entre106 à
109 cellules par gramme de sol, donc elles représentent de 10 à 50% de leur population
microbienne (Lee et Hwang, 2002).
Les actinomycètes les plus abondantes dans le sol sont des Streptomyces. Selon
Lechevalier et Lechevalier (1967), sur 5000 souches d’actinomycètes isolées à partir de 16
types de sols, plus de 95% étaient des Streptomyces et seulement un peu plus de 1% était des
Nocardia et des Micromonospora. D’autres genres ont été isolés mais à des pourcentages
faibles et variables (Tableau N°1) (Belyagoubi, 2014).
Tableau N°1 : Fréquence des divers genres d’actinomycètes dans le sol d’après l’étude de
16 types de sols (Belyagoubi, 2014).
Genres % des isolats
Streptomyces
Nocardia
Micromonospora
Thermomonospora
Actinoplanes
Microbispora
Mycobacterium
Streptosporangium
Actinomadura
Micropolyspora
Pseudonocardia
Microellobosporia
95,34
1,98
1,4
0,22
0,20
0,18
0,14
0,10
0,10
0,10
0,06
0.04
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
4
2-2-Les actinomycètes dans les milieux aquatiques
Dans les eaux douces
Parmi les genres les plus fréquents dans les eaux douces, on touve Actinoplanes,
Micromonospora, Nocardia, Rhodococcus, Streptomyces et Thermoactinomyces. Cette
fréquence est plus élevée dans les ruisseaux et les rivières que dans les lacs et les réservoirs
(Sillini, 2011). L’adaptation des Streptomyces disséminées dans les eaux douces est assurée par
la formation des spores résistantes caractérisées soit par une psychrophilie, soit par une
halophilie ou par une barotolerance (Aouar, 2006)
Dans les eaux marines
Comparativement aux habitats terrestres et aux eaux douces, les actinomycètes sont
moins nombreux dans les eaux marines. Parmi plusieurs genres qui ont été isolés de ces
eaux, on peut citer Streptomyces, Microbispora, Micropolyspora, Nocardia,
Streptoverticillium, Thermoactinomyces… Certains prédominent dans les eaux plus
profondes tel que Streptomyces bien que d’autres sont les plus nombreux dans les sédiments
profondes tel que Micromonospora (Sillini, 2011).
2-3- Les actinomycètes dans l’air
Pour les actinomycètes, l’air ne présente pas un habitat mais plutôt un moyen de
transport qui va assurer leur dissémination par des spores et des fragments de mycélium.
Plus la quantité de poussière dans l’air est importante, plus que la dissémination de ces
formes cellulaires est plus remarquable (Sillini, 2011).
3-Classification
La classification et la taxonomie des Actinobacteria étaient principalement basées sur
des critères phénotypiques, dans lesquels les caractéristiques morphologiques, chimiques et
physiologiques ont été étudiées. La morphologie de colonie, la chaine des sports, la
couleur du mycélium substrat et du mycélium aérien, les pigments diffusibles sont encore
des facteurs importants dans la différenciation des genres mais ne fournissent pas
d’informations adéquates pour la classification de ce phylum (Mohammadipanah et
Dehhaghi, 2017).
Selon le Bergey’s manual 2012, le phylum Actinobacteria englobe 06 classes, 23
ordres, 53 familles et 222 genres (Ruan, 2013) (Tableau N° 2).
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
5
Tableau N° 2 : Classification des Actinobacteria (Goodfellow et al., 2012).
Classes Ordre Familles
Actinobacteria Actinomycetales
Actinopolysporales
Bifidobacteriales
Catenulisporales
Corynebacteriales
Frankiales
Glycomycetales
Jiangellales
Kineosporales
Micrococcales
Micromonosporales
Propionibacteriales
Pseudonocardiales
Streptomycetales
Streptosporangiales
Incertae sedis
Actinomycetaceae
Actinopolysporaceae
Bifidobacteriaceae
Catenulisporaceae, Actinospicaceae
Corynebacteriaceae, Dietziaceae,
Mycobacteriaceae, Nocardiaceae,
Segniliparaceae, Tsukamerullaceae
Frankiaceae, Acidothermaceae,
Cryptosporangiaceae, Geodermatophilaceae,
Nokamurellaceae
Glycomycetaceae
Jiangellaceae
Kineosporaceae
Micrococcaceae, Beutenbergiaceae,
Bogoriellaceae, Brevibacteriaceae,
Cellulomonadaceae, Dermabacteriaceae,
Dermacoccaceae, Dermatophilaceae,
Intrasporangiaceae, Jonesiaceae,
Micobacteriaceae, Promicomonosporaceae,
Rarobacteriaceae, Ruaniaceae,
Sanguibacteraceae
Micromonosporaceae
Propionibacteriaceae, Nocardidoidaceae
Pseudonocardiaceae
Streptomycetaceae
Streptosporangiaceae, Nocardiopcaceae,
Thermomonosporaceae
Acidimicrobiia Acidimicrobiales Actinomicrobiaceae, Lamiaceae
Coriobacteriia Coriobacteriales Coriobacteriaceae
Nitriliruptoria Nitriliruptorales
Euzebyales
Nitriliruptoraceae
Euzebyaceae
Rubrobacteria Rubrobacterales Rubrobacteraceae
Thermoleophilia Thermoleophilales
Solirubrobacterales
Thermophilaceae
Solirubrobacteraces, Conexibacteraceae,
Patulibacteracea
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
6
Classification morphologique
L’étude morphologique des actinomycetes se base essentiellement sur la présence ou
l’absence du mycélium de substrat et le mycélium aérien, la couleur du mycélium,
ornementation des spores, la formes des chaines de spores et la production de pigments
diffusibles et pigments mélanoïdes (Aouar, 2006)
Classification moléculaire
Ces dernières décennies, la biologie moléculaire s’est imposée comme un outil puissent
et incontournable en taxonomie. Les principales analyses moléculaires utilisées pour la
détermination des espèces sont (Loqman, 2009) :
Le séquençage de l’ADN ribosomal 16S.
Le pourcentage G+C n’est obligatoirement demandé que lors d’une proposition de
nouveau genre.
L’hybridation ADN-ADN est utilisée pour l’identification des espèces et leur
comparaison avec celles déjà décrites, deux espèces sont considérées différentes si
elles ont un taux de ressemblance inférieur à 70%.
4- Morphologie
Les colonies formées par les actinomycètes sur des milieux solides présentent
différents aspects macroscopiques qui peuvent être regroupés en trois types (Kalakoutskii,
1976) :
Des colonies poudreuses couvertes d'hyphes aériens fermement attachés au milieu.
Des colonies pâteuses qui peuvent être facilement détachées des milieux solides.
Des colonies exemptes de mycélium de substrat et se composent d'hyphes aériens
attachés au milieu par des crampons.
La plupart des actinomycètes présentent un mycélium de substrat et un mycélium
aérien. Le mycélium de substrat possède plusieurs tailles, formes et épaisseurs. Sa couleur
varie de blanc ou incolore à jaune, marron, rouge, rose, oronge, vert ou noir. Le mycélium
aérien est plus épais que le mycélium du substrat. Il constitue un critère très important de
classification des espèces, comprenant une structure (cotonnière, veloutée ou en poudre),
une formation d’anneaux ou de zones concentriques et de pigmentation (Figure 1)
(Hariri, 2018).
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
7
On rencontre des espèces dont le mycélium est rudimentaire au point d’être
inexistant (la plupart des Mycobacterium), d’autre au mycélium fugace qui se fragmente
(certaines Nocardia) et en fin des espèces au mycélium développé et persistant comme dans
le genre Streptomyces (Belyagoubi, 2014).
Figure N° 1 : Croissance d’un isolat actinomycétale sur gélose de caséine et d’amidon.
Mycélium aérien (a) et mycélium de substrat (b) (Hariri, 2018).
D’autre part, les spores représentent un critère fondamental dans la taxonomie des
actinomycètes. Chez les genres Micropolyspora et Micromonospora et les
Thermoactinomycètes, la formation des spores se fait directement sur le mycélium de
substrat. Chez les Streptomyces, les spores surmontent le mycélium aérien. Les spores
mobiles caractérisent le groupe des Actinoplanes et Actinosynnema, alors que
Thermoactinomyces présente des endospores uniques thermorésistants. Les spores flagellées
caractérisent les Oerskovia sp. (Loqman, 2009).
5-Physiologie
La majorité des actinomycètes sont des chimioorganotrophes, qui croissent le mieux
en aérobiose. Plusieurs paramètres physiologiques influencent leur croissance, en particulier
l’oxygène, le pH et la température (Avril et al., 1992).
5-1-L’oxygène
Selon le type respiratoire, on peut diviser les actinomycètes en deux groupes (Avril
et al., 1992) :
Les bactéries fermentatives anaérobies, qui sont des commensales obligatoires des
cavités naturelles de l’homme
Les bactéries oxydatives aérobies, abondantes dans la nature en particulier dans le
sol.
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
8
5-2-Le pH
La plupart des actinomycètes se comportent comme des bactéries neutrophiles et
font une croissance optimale dans un intervalle de pH compris entre 7-8, mais on peut
observer une croissance à des valeurs de pH inférieurs à 4 (McKinney, 2004).
5-3-La température
La température optimale de croissance des actinomycètes est généralement entre
25 à 30 C°, mais les espèces thermophiles peuvent croitre à des températures de 55 à 65 C°
(Rangaswami et al., 2004).
5-4-L’activité d’eau
La germination des spores de la plupart des actinomycètes, peut-être observée à des
valeurs d’activité d’eaux supérieures ou égales à 0,67. L’activité d’eau optimale pour la
croissance et le développement des actinomycètes est égale à 0,98 (Zvyagintsev et al.,
2005).
6- Les Streptomyces
Streptomyces, Du Grec Strepto.myces : « Streptos : tordu ou courbe » et « myces :
champignons », est un genre de bactéries à Gram positif dont le matériel génétique (ADN)
est riche en CG (70 %) lorsqu’il est comparé avec d’autres bactéries comme Escherichia coli
(50%) (Gopalakrishnan et al., 2020).
Il pousse dans divers environnements, avec une forme filamenteuse similaire aux
champignons. La différenciation morphologique des Streptomyces implique la formation
d’une couche d’hyphes qui peut différencier dans une chaîne de spores (Mahasneh
et al., 2021).
La propriété la plus intéressante de Streptomyces est la capacité de produire des
métabolites secondaires bioactifs tels que des antifongiques, antiviraux, antitumoraux,
antihypertenseurs, et principalement antibiotiques et immunosuppresseurs (Procópio et al.,
2012).
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
9
6-1-Classification
Le genre Streptomyces a été décrit pour la première fois par Waksman et Henrici en
1943 et classé dans la famille des Streptomycetaceae en se basant sur la morphologie et la
composition de la paroi cellulaire. Le développement de la classification numérique a permis
la reclassification de six autres genres de cette famille (Actinopycnidium, Actinosporangium,
Chainia, Elytrosporangium, Kitasatoa et Microellobosporia) dans le genre Streptomyces.
Ces anciens systèmes numériques utilisant les caractères phénotypiques sont
fondamentalement changés par l’introduction des caractéristiques de la biologie moléculaire
dans les systèmes de classification (Anderson et al., 2001).
Les genres Streptomyces et Streptoverticillium étaient deux genres distincts possédant
des caractères morphologiques différents. En 1990, Witt et Stackebrandt ont conclu à partir
des comparaisons des séquences d’ARNr 16S et 23S que le genre Streptoverticillium doit
être considérer comme un synonyme de Streptomyces (Boughachiche, 2012).
Figure N° 2 : Classification chimiotaxonomique de Streptomyces (Lee et al.,2015).
Chapitre 1 : Généralité sur les actinomycètes
10
6-2-Cycle de développement
Pour les Streptomyces le cycle de développement commence par la germination
d’une spore qui va donner naissance à un mycélium primaire sous forme d’hyphes ramifiés
non séptées et plurinucléés et qui sont ancré dans le milieu solide. Ensuite, le mycélium
aérien se développera sur la base du mycélium primaire. Les extrémités des hyphes aériens
se cloisonnent pour former des chaînes de spores uninucléées (figure 3). Environ 60 % des
Streptomyces produisent, pendant la phase de limitations nutritionnelles, une famille de
protéines du type γ- butyrolactone qui constituent des intermédiaires entre les modifications
du milieu de culture et la synthèse des antibiotiques (Loucif, 2011).
Figure N° 3 : Cycle de développement des Streptomyces griseus (Loucif, 2011).
Chapitre 02 : isolement et
criblage des activités antimicrobiennes des
Streptomyces
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
11
1-Nature des échantillons
Sur l’ensemble des articles analysés, nous avons constaté que la quasi-totalité des
échantillons sont des échantillons de sol de différentes origines (Tableau N° 3).
Tableau N° 3 : Nature des échantillons étudiés dans les articles analysés.
Nature de
l’échantillon Description Référence
Sol Sédiments du sol dans des forêts de mangroves Al Farraj et al., 2020
Sol Milieu marin à trois endroits différents Al Ansari et al., 2020
Sol Sol forestier Charousova et al., 2018
Sol ND Sharma et al., 2014
Sol Sol salin Joze et al., 2011
Sol Sédiments du chantier maritime Ray et al., 2013
Plante Submergé sur le rivage Saldaña et al., 2020
Sol Sol saharien Smaoui et al., 2011
Sol Rhizosphère de pois chiches Amini et al., 2016
Sol Sol saharien Aouichi et al., 2011
Sol Rhizosphère de soja Fatmawati et al., 2019
Sol Différentes localités Sharma et al., 2011
Sol Sédiments lacustres, sédiments fluviaux,
les zones forestières et des sources salées.
Ningthoujam et al.,
2009
Sol Sédiments Sunaryanto et al., 2010
Sol Sol de vallée El Karkouri et al., 2010
Sol Sol de rivière Senguptal et al., 2015
Sol et eau Sol d’une ferme agricole Ekundayo et al., 2014
Sol Sédiments marines Nandhini et al., 2012
Sol Sol des mines de charbon Sarika et al., 2021
Sol Sol forestier Arasu et al., 2009
Les actinomycètes constituent une composante importante de microorganismes dans
la plupart des sols (plus d'un million par gramme). Le sol est également la source la plus
prolifique des actinomycètes dont beaucoup produisent des antibiotiques et d'autres
métabolites utiles. C'est donc l'habitat le plus intensément étudié et le plus exploité pour la
recherche des actinomycètes, mais malgré cela il existe encore de nombreuses lacunes dans
nos connaissances sur les processus joués par les actinomycètes dans le sol. Plus de 20 genres
ont été isolés et les Streptomyces étant omniprésent et les plus nombreuses (Goodfellow,
1983). Dans les habitats naturels du sol, les Streptomyces sont communs et sont
généralement une composante majeure de la population totale d'actinomycètes (Hayakawa,
2008).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
12
2- Prétraitement des échantillons
Sur l’ensemble des articles analysés, nous avons remarqué que la majorité des auteurs
ont utilisé des prétraitements physiques, d’autres ont utilisé des prétraitements chimiques,
ou une combinaison entre les deux, alors que certains n’ont utilisé aucun prétraitement de
leurs échantillons (Tableau N° 4).
Tableau N° 4 : Les différents types de prétraitements utilisés sur les échantillons de sols
étudiés.
Prétraitement Référence
Physique (séché à l’air pendant une journée, puis chauffé à 40
± 2 °C pendant cinq jours) Al Ansari et al., 2020
Chimique (suspendus dans de l’eau stérile contenant 3 % de
NaCl (p/v))
Joze et al., 2011
Physique par chaleur sèche (chauffage à 100° C pour 1 h) +
humide (chauffage à 70° C dans une eau bain pendant 15
min)
Sharma et al., 2011
Physique (séché à l'air pendant 1 semaine) Ningthoujam et al., 2009
Physique (chauffage à 60° C pendant 4h) et chimique
(acidification à pH=2 pendant 3 h) Sunaryanto et al., 2010
Physique (chauffage à 50° C pendant 10min) El Karkouri et al., 2010
Physique (chauffage à 70° C pendant 20 min) et chimique
(chloramine-T + phénol) Sengupta et al., 2015
Physique (séché à l’aire libre pendant une semaine) +
chauffer dans un four à 45° C pendant 1 h Nandhini et al., 2012
Physique (séché à l’air libre pendant 3 jours) Arasu et al., 2009
Le prétraitement est très important pour l'isolement sélectif des actinomycètes, qui
se développent plus lentement que d'autres bactéries et champignons. En générale, ce
processus peut favoriser ou sélectionne la croissance des actinomycètes cibles en inhibant
ou éliminant la plupart des bactéries à Gram-négatif indésirables (Jiang et al., 2016).
Plusieurs techniques de prétraitement ont été développées pour isoler différents
genres d’actinomycètes : des prétraitements physiques, chimiques ou combinaison des deux
prétraitements (Shivabai et Gutte, 2019).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
13
2-1-Prétraitement physique
Les spores d'actinomycètes sont plus résistantes à la dessiccation que la plupart des
bactéries. Par conséquent, il suffit de sécher le sol à l'air à température ambiante pour
éliminer la plupart des bactéries à Gram négatif indésirables, qui pourraient autrement
envahir les milieux d’isolement. Le séchage des sols à l’air chauffé ou un traitement
thermique de suspensions de sol peut être utilisé pour isoler sélectivement des taxons
spéciaux d’actinomycètes (Tableau N° 5) (Jiang et al., 2016).
Tableau N° 5 : Les prétraitements thermiques sélectifs pour l'isolement des actinomycètes
(Jiang et al., 2016).
Prétraitement Cibles
Sol séché à l’air chauffé à 120°C pendant une heure Microbispora
Streptosporangium
Dactylosporangium
Streptosporangium spp.
Sol séché à l’air chauffé à 100°C pendant 15 minutes Actinomadura spp.
Suspension d’eau ou de sol chauffée à 45°C ou 50°C pendant
10 minutes
Streptomyces spp.
Suspension d’eau ou de sol chauffée à 60°C pendant 30 minutes Micromonospora spp.
Sol séché à l’air chauffé à 28°C pendant une semaine Herbidospora cretea
Suspension de sol chauffée à 110°C pendant une heure Microtetraspora glauca
Les suspensions d'échantillons peuvent être traitées avec des ondes ultrasoniques à
180W pendant 40 minutes. Il peut libérer les saprophytes fixés par les granulés de sol dans
la suspension, augmenter la prise en compte des actinomycètes et réduire les bactéries dans
l'échantillon (Figure N° 4) (Jiang et al., 2016).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
14
Figure N° 4 : Influence du traitement par ondes ultrasoniques sur les UFC des
actinomycètes et d'autres bactéries. UFC = unités formant colonie (Jiang et al., 2016).
2-2-Prétraitement Chimique
Sur la base de la capacité différentielle des spores actinomycétales à résister au
traitement avec des produits chimiques, tels que le gluconate de chlorhexidine, le phénol, le
chlorure de benzéthonium, le SDS et divers antibiotiques. Ces derniers ont été utilisés pour
isoler des taxons spécifiques d’actinomycètes (Tableau N° 6). Un traitement avec ces agents
pendant 30 minutes à 30 °C peut augmenter la fréquence des actinomycètes et réduire les
autres bactéries (Jiang et al., 2016).
Tableau N° 6 : Prétraitements chimiques pour l'isolement des actinomycètes (Jiang et al., 2016).
Prétraitement UFC (x105/g)
Actinomycètes Bactéries
Control 117 100% 152 100%
YE, 2% 192 164% 169 110%
HA, 2% 183 156% 92 60%
CA, 1% 170 145% 165 109%
VA, 0,2% 159 136% 178 117%
ME, 0,2% 163 139% 136 87%
SDS + YE, 6% 183 157% 22 14%
SDS + HA, 1% 173 148% 9 5%
SDS + CA, 1,5% 153 131% 15 9%
SDS + VA, 0,6% 147 126% 19 12%
SDS + ME, 0,2% 158 135% 14 8%
YA= yeast extrat (extrait de levure) ; HA= acide humique ; VA= valine ; SDS= sodium
dodecyl sulfate ; ME= mercaptoéthanol.
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
15
2-3-Combinaison de prétraitement physique et chimique
Une procédure modifiée pour le prétraitement d'échantillons de sol avec du carbonate
de calcium dans des conditions humides pour l’isolement des actinomycètes a été étudiée.
Cette procédure s'est avérée efficace pour augmenter le nombre d'isolats, y compris des
représentants de genres rares. Il a été constaté à partir cette étude que le nombre de
microorganisme isolés des échantillons de sol traités avec du carbonate de calcium dans des
conditions humides était deux fois plus élevé que celui des échantillons de sol non traités. Il
a été conseillé d'utiliser la procédure en combinaison avec d'autres méthodes d'isolement
sélectif pour isoler de différents genres d'actinomycètes à partir du sol (Tiwari et Gupta,
2013).
Une approche alternative qui a également été utilisée par différents chercheurs
consiste à rendre leur procédure d'isolement plus sélective en ajoutant des produits
chimiques tels que le phénol et la chloramine-T à la suspension du sol. Seong et ses
collaborateurs (2001) ont affirmé que le prétraitement de l'humidification pendant 15
minutes à 70°C ainsi que le traitement au phénol de la suspension du sol étaient les méthodes
les plus efficaces pour l'isolement des actinomycètes (Tiwari et Gupta, 2013).
3-Isolement des actinomycètes
L'isolement des actinomycètes dans un mélange de microflore présente dans la nature
est compliqué à cause de leur croissance lente par rapport à celle d'autres bactéries du sol.
Cela a entraîné le développement de procédures d'isolement sélectif basées principalement
sur l'une des approches suivantes (Hirsch et Christensen, 1983) :
3-1-La sélection nutritionnelle
Dans cette approche, les milieux sont formulés avec des nutriments qui sont
préférentiellement utilisés par les actinomycètes car l'échantillon contient d'autres genres de
microorganismes. Ainsi, les milieux d'isolement doivent être conçus pour réduire le
développement de microbes concurrents sans affecter négativement la croissance des
actinomycètes (Hirsch et Christensen, 1983 ; Kumar et Jadeja, 2016).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
16
Les sources d'azote, tel que les protéines et les acides aminés, jouent un rôle crucial
dans l'isolement différentiel des actinomycètes. C’est l’exemple de la L-arginine utilisée
comme source sélective d'azote et favorise la croissance des actinomycètes par rapport aux
autres bactéries. Cet acide aminé peut être remplacé par la glycine pour les actinomycètes
non Streptomyces. Kuster et Williams (1964) ont examiné plusieurs sources de carbone et
d'azote et ont conclu que l'amidon (ou le glycérol), la caséine et le nitrate étaient le mélange
le plus sélectif. D’autre part, Lingappa et Lockwood (1962) recommandent l'utilisation de la
chitine comme seule source de carbone et d'azote. Plusieurs milieux sélectifs comme la
gélose à la vitamine et acide humique, la gélose de Kuster, la gélose à l'amidon et à la caséine,
la gélose au nitrate d'amidon, la gélose à l'amidon et aux sels inorganiques, la gélose au
glycérol et à la glycine, la gélose à la chitine est populaire pour l'isolement spécifique des
actinomycètes (Kumar et Jadeja, 2016).
Tableau N° 7 : Composition des milieux de culture utilisés pour l’isolement des
actinomycètes dans les articles analysés.
Milieu d’isolement Référence
Gélose de caséine + amidon Al Farraj et al., 2020
Agar de Bennet et gélose de caséine + amidon Al Ansari et al., 2020
Gélose de caséine + amidon Charousova et al., 2018
Gélose de nitrate de caséine et d’amidon Sharma et al., 2014
ISP4 Joze et al., 2011
ISP2 Smaoui et al., 2012
Colloïdale chitine agar (CCA) Ray et al., 2013
Gélose de caséine + amidon Amini et al., 2016
Gélose de Chitine + Vitamine Aouichi et al., 2011
ISP2 Fatmawati et al., 2019
Gélose de caséine + amidon Sharma et al., 2011
Gélose de caséine + amidon + nitrate Ningthoujam et al., 2009
ISP 3 Sunaryanto et al., 2010
Gélose de caséine + amidon Senguptal et al., 2015
Gélose de caséine + amidon El Karkouri et al., 2010
Gélose de caséine + amidon Nandhini et al., 2012
ISP 3 Ekundayo et al., 2014
Gélose de caséine + amidon Sarika et al., 2021
Gélose de caséine + amidon et ISP3 Arasu et al., 2009
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
17
En se basant sur les données mentionnées dans le tableau N° 7, on trouve que plus
de 50% des auteurs ont utilisé la gélose de caséine et d’amidon pour l’isolement des
actinomycètes ce qui est conforme avec les résultats de Kuster et Williams (1964) qui ont
conclu, après l’étude de plusieurs sources de carbone et d'azote, que l'amidon (ou le glycérol)
et la caséine étaient le mélange le plus sélectif.
Ray et al., (2013) ont suivi la recommandation de Lingappa et Lockwood (1962)
et utilisent la chitine comme seule source de carbone et d'azote alors que d’autres auteurs ont
utilisés d’autres milieux sélectifs comme l’ISP2, l’ISP3, l’ISP4, gélose de Bennet, etc.
3-2-L’inhibition sélective
Pour inhiber sélectivement les bactéries non actinomycètes, de nombreux chercheurs
ont utilisé des antibiotiques dans les milieux de culture. L'utilisation des antifongiques pour
améliorer l'efficacité des milieux d'isolement des bactéries a été rapportée. Les champignons
étaient capables de croître avec les actinomycètes et, par conséquent, les antifongiques se
sont révélés particulièrement utiles dans les études sur les actinomycètes. Plusieurs
chercheurs ont utilisé l’actidione (cycloheximide) alors que d’autres ont recommandé la
nystatine et la pimaricine comme agent antifongique puissant (Kumar et Jadeja, 2016).
La plupart des antibiotiques inhibent les actinomycètes ainsi que d'autres bactéries,
ce qui rend difficile la suppression des bactéries tout en permettant la croissance des
actinomycètes. Dulaney et al., (1955) ont recommandé un mélange d'antibiotiques et
d’antifongiques pour permettre le développement sélectif des actinomycètes. L'acide
nalidixique, capable d’inhiber la croissance des bactéries à Gram négatif et de certaines
bactéries à Gram positif, est recommandé pour l'isolement des actinomycètes du sol. L'acide
nalidixique et le cycloheximide inhibent la plupart des champignons et des bactéries à Gram
négatif et peuvent s'appliquer à l'isolement de divers genres d'actinomycètes (Kumar
et Jadeja, 2016).
Les principales difficultés avec chacune de ces approches sont qu'aucune n'est
strictement sélective pour les actinomycètes et que chacune a le potentiel inhérent d'inhiber
réellement la croissance de certains actinomycètes (Hirsch et Christensen, 1983).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
18
Tableau N° 8 : Modifications des milieux de culture pour l’isolement sélectif des
actinomycètes dans les articles analysés.
Milieu de culture Modification du milieu Référence
Gélose de caséine +
amidon
Sulfate de gentamycine (25 mg/ml)
Nystatine (50 mg/ml)
Al Farraj et al., 2020
Agar de Bennet et
gélose de caséine +
amidon
Acide nalidixique (25 mg/ml)
Cycloheximide (25 mg/ml)
Al Ansari et al., 2020
Gélose de caséine +
amidon
Pas de modification Charousova et al., 2018
Gélose de nitrate de
caséine et d’amidon
Cycloheximide (50 ug/ml)
Nystatine (25 ug/ml)
Sharma et al., 2014
ISP4 Acide nalidixique (15μg/ml)
Cycloheximide (75 μg/ml)
Joze et al., 2011
ISP2 Pas de modification Smaoui et al., 2012
Colloïdale chitine
agar (CCA)
Nystatine (50 mg/l) Ray et al., 2013
Gélose de caséine +
amidon
Pas de modification Amini et al., 2016
Gélose de Chitine +
Vitamine Cycloheximide 80mg/l Aouichi et al., 2011
ISP2 Pas de modification Fatmawati et al., 2019
Gélose de caséine +
amidon
Cycloheximide Sharma et al., 2011
Gélose de caséine +
amidon + nitrate
Cycloheximide
Nystatine
Ningthoujam et al.,
2009
ISP 3 Acide nalidixique Sunaryanto et al., 2010
Gélose de caséine +
amidon
Acide nalidixique
Amphotéricine
Senguptal et al., 2015
Gélose de caséine +
amidon
Pas de modification El Karkouri et al., 2010
Gélose de caséine +
amidon
Cycloheximide (100 mg/l)
Acide nalidixique (2 mg/l)
Nandhini et al., 2012
ISP3 Nystatine (1ml) Ekundayo et al., 2014
Gélose de caséine +
amidon
Streptomycine (30 mg/l)
Amphotéricine (50 mg/l)
Sarika et al., 2021
Gélose de caséine +
amidon et ISP3
Actidione (20mg/l)
Acide Nalidixique
Arasu et al., 2009
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
19
Selon les résultats du tableau N° 8, plus de 66% des auteurs ont modifié les milieux
d’isolement en ajoutant soit des antibiotiques, soit des antifongiques ou les deux au même
temps. Les antibiotiques utilisés sont l’acide nalidixique, la streptomycine et la gentamycine.
Les antifongiques utilisés sont la cycloheximide, la nystatine et l’amphotéricine.
L’antibiotique le plus utilisé est l’acide nalidixique, soit seul ou en association avec
la cycloheximide ou parfois avec l’amphotéricine. La cycloheximide est la plus utilisé, soit
seul ou le plus souvent en association avec la nystatine.
Pour les associations d’antibiotiques et d’antifongiques, la plus dominante est l’acide
nalidixique avec la cycloheximide. Les autres associations sont soit l’acide nalidixique avec
l’amphotéricine, soit de la streptomycine avec l’amphotéricine ou parfois la gentamycine
avec nystatine.
Ces résultats sont conformes avec les recommandations et les données mentionnées
dans l’article de Kumar et Jadeja, (2016).
Une autre remarque est la dominance de l’utilisation des antifongiques seuls dans les
milieux d’isolement par rapport à leur utilisation en association avec des antibiotiques ou même
par rapport à l’utilisation des antibiotiques seuls. Cela nous a permis de conclure et de confirmer
que l'utilisation des antifongiques améliore l'efficacement l'isolement des actinomycètes.
4- Criblage de l’activité antimicrobienne
Le criblage des isolats de Streptomyces permet de sélectionner les souches possédant
des activités antibactérienne et antifongique les plus intéressantes. Il comprend deux
étapes (Harir, 2017 ; Sapkota et al., 2020) :
Un criblage primaire réalisé sur des milieux gélosés et permet l’isolement et la
détection des microorganismes ayant des importantes applications industrielles. Il ne
détermine pas le rendement des microorganismes.
Un criblage secondaire où les isolats positifs du criblage primaire ont été testés par
plusieurs techniques.
4-1- Méthode de diffusion
4-1-1- Méthode de diffusion de disques
Cette méthode de diffusion de disque sur gélose, développée en 1940, est une
méthode officielle utilisée dans de nombreux laboratoires de microbiologie clinique pour les
tests de sensibilité aux antimicrobiens de routine (Balouiri et al., 2016).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
20
Elle fait partie des méthodes de test de sensibilité les plus flexibles en termes d'agents
antimicrobiens pouvant être testés (Tenover, 2009).
Dans cette procédure, la surface de la gélose est inoculée avec un inoculum
standardisé du microorganisme test. Ensuite, des disques de papier filtre (environ 6 mm de
diamètre), contenant le composé à tester à la concentration souhaitée, sont placés sur la
surface de la gélose et les boîtes de Pétri sont incubées dans des conditions convenables.
Généralement, l'agent antimicrobien diffuse dans la gélose et inhibe la germination et la
croissance du microorganisme test, puis les diamètres des zones d'inhibition de la croissance
sont mesurés (Figure N° 5) (Balouiri et al., 2016).
Au début des années 1950, il y avait peu de standardisation du contenu des disques,
de la taille de l'inoculum ou des conditions d'incubation entre les laboratoires effectuant les
tests. Souvent, plusieurs disques, chacun avec une concentration différente du même agent
antimicrobien, ont été utilisés pour évaluer la sensibilité. Ericsson et ses collègues ont
développé une méthode de disque unique standardisée qui a été largement utilisée en
Scandinavie. Cela a servi de base à une étude collaborative internationale qui a finalement
produit une méthode de test de diffusion sur disque standardisée. Des études menées à
l'Université de Washington au milieu des années 1960 ont abouti à la technique souvent
appelée «méthode Kirby-Bauer», publiée par Bauer et ses collègues en 1966. Cette méthode
a standardisé les variables de la taille du disque, de la taille de l'inoculum, de la température
et du temps d'incubation. Les résultats ont été rapportés qualitativement comme sensibles,
intermédiaires ou résistants (Tenover, 2009).
4-1-2-Méthode de diffusion des cylindres d’agar
La méthode de diffusion des cylindres d'agar est souvent utilisée pour mettre en
évidence l'antagonisme entre les microorganismes. La procédure est similaire à celle utilisée
dans la méthode de diffusion sur disque. Elle consiste à réaliser une culture de la souche
d'intérêt sur son milieu de culture approprié par des stries serrées à la surface de la gélose.
Au cours de leur croissance, les cellules microbiennes sécrètent des molécules qui diffusent
dans le milieu gélosé. Après incubation, un cylindre de gélose est coupé de manière
aseptique avec un écorcheur stérile et déposé sur la surface d’une autre gélose préalablement
ensemencée par le microorganisme test. Les substances diffusent du cylindre vers le milieu
gélosé. Ensuite, l'activité antimicrobienne des molécules sécrétées est détectée par
l'apparition de la zone d'inhibition autour du cylindre (Figure N° 5) (Balouiri et al., 2016).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
21
4-1-3-Méthode de diffusion de puits
Elle mesure une diffusion radiale de l’antimicrobien à partir d'un puits en donnant
une zone d'inhibition claire et facilement mesurable. Elle consiste à découper un tronc
circulaire vertical dans la gélose préalablement ensemencée par le microorganisme test et
d'y verser une solution de la substance antimicrobienne de concentration connue. La
substance diffuse radialement créant une zone d'inhibition circulaire à la surface de la gélose
(Djenadi, 2011) (Figure N° 5).
Figure N° 5 : Méthode de diffusion. A : diffusion des disques ; B : diffusion des puits ;
C : diffusion des cylindres d’agar (Balouiri et al., 2016).
4-2-Méthodes de fermentation
La fermentation est la technique de conversion biologique de substrats complexes en
composés simples par divers microorganismes tels que les bactéries et les champignons. Au
cours de cette dégradation métabolique, ils libèrent également plusieurs composés
supplémentaires en dehors des produits habituels de la fermentation. Ces composés
supplémentaires sont appelés métabolites secondaires ou composés bioactifs. Le
développement de techniques telles que la fermentation à l'état solide (SSF) et la
fermentation submergée (SmF) a conduit à la production de composés bioactifs au niveau
industriel. Ces techniques ont été affinées en fonction de divers paramètres tels que les
substrats utilisés, les paramètres environnementaux et les organismes utilisés pour la
fermentation (Subramaniyam et Vimala, 2012).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
22
4-2-1-Fermentation solide
La fermentation solide (fermentation de substrats solides, fermentation humide,
culture solide, etc. et en anglais : solid-state fermentation ou SSF) est généralement définie
comme une croissance microbienne sur des particules solides humides en l’absence d’eau
libre. En d’autre terme, les microorganismes se développent dans un système à trois
phases : une matrice solide, une phase liquide qui lui est liée et une phase gazeuse prise au
piège dans les particules ou entre celles-ci (Assamoi et al., 2009).
La sélection d'un substrat approprié est un autre aspect clé de la SSF. Il pourrait y
avoir deux considérations principales ; celui qu'il existe un substrat spécifique, qui nécessite
une valorisation et/ou une élimination appropriée. La seconde pourrait être liée à l'objectif
de produire un produit spécifique à partir d'un substrat approprié. Dans ce dernier cas, il
faudrait cribler, d’une part, différents substrats et sélectionner celui qui convient le mieux et
d’autre part cribler les micro-organismes appropriés et sélectionner celui qui convient le
mieux. Cependant, il n'est pas nécessaire de combiner le rôle de support et de substrat
(Pandy, 2003). Selon Pandey et al., qui ont distingué deux processus, la fermentation du
substrat solide comprend les processus dans lesquels le substrat lui-même agit comme source
de carbone, tandis que la fermentation à l'état solide est définie comme tout processus de
fermentation utilisant un substrat naturel ou un substrat inerte comme support solide
(Krishna, 2005).
L’absence d’eau libre dans les processus de SSF est un avantage permettant une
réduction considérable du volume des installations de fermentation et des contaminations
bactériennes. Mais en parallèle, Les microorganismes utilisés sont limités et seuls qui se
développent bien aux basses humidités peuvent être employés. En plus, le taux d’humidité
faible peut créer des problèmes de surchauffe lorsque des masses importantes sont mises en
fermentation à cause d’un ralentissement des échanges de chaleur (Assamoi et al., 2009).
4-2-2-Fermentation submergée
La fermentation submergée (SmF) est défini comme la croissance de micro-
organismes dans un bouillon nutritif pouvant contenir environ 50 g/L de solutés qui sont soit
dissous soit en suspension sous forme de particules solides, et une teneur en eau de 95 %.
Ce système de fermentation permet d'obtenir une grande variété de produits à partir d'une
grande diversité de microorganismes et utilise des milieux de culture bien définis,
garantissant une bonne reproductibilité entre les expériences. SmF est une méthode utilisée
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
23
principalement dans les pays occidentaux pour produire des enzymes, des antibiotiques et
d'autres produits. Les principaux facteurs influençant la production de produits par ce
bioprocédé sont le type de fermenteur, l'inoculum, la composition du milieu de culture,
l'oxygène dissous, la température et le pH (Fahmia et al., 2019 ; Martinez-Medina et al.,
2019).
4-3-Extraction des molécules bioactives (Extraction liquide-liquide : ELL)
L'extraction par solvant extraction liquide-liquide (ELL) est un processus par lequel
un composé passe d'un solvant à un autre en raison de la différence de solubilité ou de
coefficient de distribution entre ces deux solvants non miscibles (ou légèrement solubles).
Comparé à d'autres méthodes de séparation, il donne un meilleur effet de séparation que la
précipitation chimique, et un degré de sélectivité plus élevé et un transfert de masse plus
rapide que la méthode d'échange d'ions. Par rapport à la distillation, l'extraction par solvant
présente des avantages tels qu'une faible consommation d'énergie, une grande capacité de
production, une action rapide, un fonctionnement continu facile et une facilité
d'automatisation (Chen et Wang, 2017).
Le procédé de l’extraction comporte trois étapes (Emuri et al., 2010) :
Mélange des deux liquides non miscibles, l’un d’entre eux contenant le soluté.
Obtention de l’équilibre physico-chimique, conduisant à une démixtion.
Séparation des deux nouvelles phases liquides obtenues basée sur la différence
des masses volumiques.
4-3-1-Principales méthodes d’extraction liquide-liquide
Ces méthodes permettent l’extraction de composés ayant des températures
d’ébullition voisines, l’extraction azéotrope (mélange binaire de liquides, homogènes et de
composition fixe, qui bout à une température constante), ou la séparation de molécules
thermosensibles. En biologie, elles permettent la concentration et la purification de très
nombreuses molécules comme les médicaments, pesticides, stéroïdes, lipides, vitamines,
métaux. Ces techniques permettent la récupération simultanée de plusieurs molécules
(Abe et al., 2010).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
24
4-3-1-1- Extraction simple
L’extraction simple consiste à extraire en une seule étape le maximum de soluté
initialement présent dans la solution A par le solvant B. Le solvant B sera choisi en fonction
de son pouvoir dissolvant vis-à-vis de soluté, c’est-à-dire un coefficient de partage favorable
à B. En pratique, la solution A et le solvant B sont mis en contact dans un tube fermé de
manière étanche, puis une agitation énergique est pratiquée pendant un temps nécessaire à
l’établissement d’un équilibre de concentration entre les deux phases. L’agitation peut être
manuelle ou aidée d’un vortex ou mécanique (portoir rotatif) (Abe et al., 2010).
4-3-1-2- Extraction multiple
Les extractions multiples sont employées dans deux cas (Todd, 2014) :
Le rendement d’extraction simple n’est pas satisfaisant, ce qui signifie que le
coefficient de partage n’est pas suffisamment grand pour pouvoir extraire en une
seule fois la quasi-totalité du soluté. Dans cette situation, il peut être nécessaire de
réitérer l’opération d’extraction afin d’obtenir un rendement d’extraction satisfaisant.
On parle alors d’extraction par épuisement. Les différents extraits obtenus sont par
la suite mélangés puis concentrés pour isoler le soluté.
L’extrait n’est pas suffisamment purifié, la réextraction de ce premier est nécessaire
afin d’en éliminer les substances interférentes. Le soluté est en général resolubilisé
dans une phase aqueuse. Cette procédure est appelée communément back-extraction.
D’après les résultats d’analyse des différents articles en ce qui concerne les activités
antimicrobiennes des Streptomyces isolées, on trouve que :
Streptomyces sp. AS4 montre une forte activité contre Bacillus subtilis.
Streptomyces sp. AS11 montre une forte activité contre Micrococcus luteus et
Proteus mirabilis.
Streptomyces globosus DK15, Streptomyces ederensis ST13 présentent une activité
antimicrobienne élevée contre les bactéries à Gram positif et contre la bactérie à
Gram négatif Chromobacterium violaceum DSM30191, mais une faible activité
contre Escherichia coli DSM1116 et Pseudomonas aeruginosa PA14. La plus forte
activité antimicrobienne est exprimée contre Staphylococcus aureus (pour
Streptomyces ederensis ST-13) et contre Chromobacterium violaceum (pour
Streptomyces globosus DK-15).
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
25
Streptomyces amritsarensis sp. nov possède une forte activité antimicrobienne contre
Bacillus subtilis et contre Salmonella typhi, aussi une forte activité antifongique
contre Alternaria brassicicola.
Streptomyces sp. JAJ06 montre une forte activité antimicrobienne contre
Staphylococcus aureus résistant à la méticiline (SARM) et contre la bacterie à gram
négatif Proteus vulgaris, elle montre aussi une activité antifongique contre Candida
albicans.
Streptomyces sp. TN256 montre une forte activité antimicrobienne contre
Micrococcus luteus et contre E. coli, elle montre aussi une forte activité antifongique
contre Fusarium sp.
Streptomyces bottroprensis ne montre aucune activité antimicrobienne contre les
bactéries à gram négatif testés, par contre elle a une activité contre Enterococcus
casseliflavus et Bacillus cereus JCM2152.
Streptomyces violaceoruber montre une forte activité antimicrobienne contre la
Bacillus cereus JCM2152 mais ne montre aucune activité contre Bacillus cereus 183,
et les bacterie testés à Gram négatif.
Streptomyces griseus montre une forte activité antimicrobienne contre Bacillus
cereus JCM2152.
Streptomyces nigrescens ne montre aucune activité antimicrobienne contre les
bactéries testées à gram négatif et les bactéries à gram positif sauf Bacillus cereus
JCM2152.
D'après Amini et al., (2016), ils ont montré que Streptomyces spp. a une activité
antifongique forte contre Fusarium oxysporium.
D'après Aouichi et al., (2011), ils ont montré que Streptomyces PAL111 a une
activité antifongique forte contre toutes les champignons testés, alors que l'activité
antibactériens contre les bactéries Gram positif et aussi forte.
D’après Fatmawati et al., (2019), ils ont montré que Streptomyces ASR53 a une
activité antifongique forte contre Rhizoctonia solani.
D’après Sharma et al., (2011), ils ont montré que Streptomyces spp. a une activité
bactérienne très forte contre Bacillus megaterium HTCC428, alors que l'activité est
absente contre les champignons testés.
Chapitre 2 : Isolement et criblage des activités antimicrobiennes des Streptomyces
26
D’après Ningthoujam et al., (2009), ils ont montré que Streptomyces spp. a une
activité antifongique forte et une activité très forte contre les bactéries Gram positif
testés.
D'après Sunaryanto et al., (2010), ils ont montré que Streptomyces spj22 a une
activité forte vis-à-vis d’Escherichia coli ATCC25922, alors que l'activité
antifongique est absente
D'après El Karkouri et al., (2010), ils ont montré que Streptomyces cinerourberte a
une activité antibactérienne forte.
D'après Senguptal et al., (2015), ils ont montré que Streptomyces Gadhali a une
activité forte contre les bactéries Gram positif et Gram négatif testés, alors que
l'activité antifongique est très forte contre Aspergillus niger ATCC16404 et Candida
albicans ATCC0231.
D'après Nandhini et al., (2012), ils ont montré que Streptomyces rubrolavendulaes
Su1 QH234765 a une activité très forte contre Aspergillus flavus.
D'après Ekundayo et al., (2014), ils ont montré que Streptomyces griseoflavus a une
activité forte contre Trichoderma spp., alors que l'activité antibactériens est très forte
contre Salmonella typhi. Streptomyces parvus montre une activité forte contre
Staphylococcus aureus, alors que l'activité antifongique est forte contre Aspergillus
fumigatus. Streptomyces albidus également présente une activité forte contre
Aspergillus fumigatus et une activité contre Klebsiella pneumonia. Streptomyces
vinaceus et streptomyces globiosporus ne présente aucune activité antibactérienne
ou antifongique.
D'après Sarika et al., (2021), ils ont montré que Streptomyces felleus a une activité
très forte contre les bactéries testés et elle montre aussi une activité antifongique
contre Candida albicans.
D'après Arasu et al., (2009), ils ont montré que Streptomyces ERI-3 a une activité
très forte contre les bactéries Gram négatif testés et aussi contre Aspergillus flavus et
Aspergillus niger.
Conclusion générale
Conclusion
27
Après notre petite recherche bibliographique, nombreux points ont été discutés.
La classe Actinobacteria représente une composante importante de la population
microbienne des sols. Leur diversité métabolique et leurs caractéristiques de croissance
spécifiques bien adaptés comme agents de bioremédiation. Actinobacteria sont un groupe
omniprésent de microorganismes largement distribués dans divers écosystèmes naturels
(Polti et al., 2014).
Actinobacteria sont un groupe de bactéries gram positif qui forment de longs
filaments ramifiés comme le fil. À l’origine, ce phylum était considéré comme un
intermédiaire entre les champignons et les bactéries, mais ils sont maintenant reconnus
comme procaryotes organismes, ce sont des bactéries à gram positif aérobie anaérobie
facultatif avec un pourcentage élevé de CG % (Sharma et al., 2018). Ces dernières années,
les Streptomyces représentent environ 70 % de la production totale d’antibiotiques
(Al Ansari et al., 2020).
L’étude analytique de 20 articles scientifiques a révélé trois lignes essentielles. La
première est associée à l’isolement d’actinomycètes (l’échantillonnage, avec ou sans
prétraitement, ses milieux sélectifs et leurs conditions d’incubation). La seconde est liée à la
sélection des souches de Streptomyces (milieux sélectifs, incubation) alors que la dernière
est relative à la recherche des activités antimicrobiennes et antifongiques contre des souches
tests en utilisant des techniques précises.
Suite à cette étude nous avons constaté que le milieu le plus utilisé pour les
Streptomyces est la gélose de caséine et d’amidon avec pourcentage de 66%. L’acide
nalidixique et le cycloheximide jouent un rôle d’inhibiteurs d’autres bactéries et
champignons (des agents sélectifs). L’évaluation de l’activité antimicrobienne est assurée
par la technique de diffusion sur gélose ou par des techniques de fermentation et d’extraction
qui se font dans des conditions très précise.
Références
bibliographiques
Références bibliographiques
A
Abe, E., Delyle, S. G., & Alvarez, J. C. (2010). Extraction liquide-
liquide:théorie,applications, difficultés. In Annales de Toxicologie Analytique (Vol. 22, No. 2,
pp. 51-59). EDP Sciences.
Al Farraj, D. A., Varghese, R., Vágvölgyi, C., Elshikh, M. S., Alokda, A. M., &
Mahmoud, A. H. (2020). Antibiotics production in optimized culture condition using low cost
substrates from Streptomyces sp. AS4 isolated from mangrove soil sediment. Journal of King
Saud University-Science, 32(2), 1528-1535.
Al-Ansari, M., Kalaiyarasi, M., Almalki, M. A., & Vijayaraghavan, P. (2020).
Optimization of medium components for the production of antimicrobial and anticancer
secondary metabolites from Streptomyces sp. AS11 isolated from the marine
environment. Journal of King Saud University-Science, 32(3), 1993-1998.
Amin, D. H., Abdallah, N. A., Abolmaaty, A., Tolba, S., & Wellington, E. M. (2020).
Microbiological and molecular insights on rare Actinobacteria harboring bioactive
prospective. Bulletin of the National Research Centre, 44(1), 1-12.
Amini, J., Agapoor, Z., & Ashengroph, M. (2016). Evaluation of Streptomyces spp.
against Fusarium oxysporum f. sp. ciceris for the management of chickpea wilt. Journal of plant
protection research.
Anderson, A. S., & Wellington, E. M. (2001). The taxonomy of Streptomyces and
related genera. International journal of systematic and evolutionary microbiology, 51(3), 797-
814.
Aouar, L. (2006). Mise en évidence des actinomycètes aérobies pathogènes impliqués
dans les infections traitées au service des maladies infectieuses du CHU de Constantine. Etude
des caractéristiques culturales des souches isolées et purifiées. Etude des caractéristiques
culturales des souches isolées et purifies. Mémoire de Magister.: Sc. de Biochimie et
Microbiologie appliquées. Constantine: Université Mentouri Constantine.
Aouiche, A., Sabaou, N., Meklat, A., Zitouni, A., Mathieu, F., & Lebrihi, A. (2012).
Activité antimicrobienne de Streptomyces sp. PAL111 d’origine saharienne contre divers
microorganismes cliniques et toxinogènes résistants aux antibiotiques. Journal de mycologie
médicale, 22(1), 42-51.
Arasu, M. V., Duraipandiyan, V., Agastian, P., & Ignacimuthu, S. (2009). In vitro
antimicrobial activity of Streptomyces spp. ERI-3 isolated from Western Ghats rock soil
(India). Journal de Mycologie Médicale, 19(1), 22-28.
Références bibliographiques
Arul Jose, P., Satheeja Santhi, V., & Jebakumar, S. R. (2011). Phylogenetic‐
affiliation, antimicrobial potential and PKS gene sequence analysis of moderately halophilic
Streptomyces sp. inhabiting an Indian saltpan. Journal of basic microbiology, 51(4), 348-356.
Assamoi, A. A., Destain, J., & Thonart, P. (2009). Aspects microbiologiques de la
production par fermentation solide des endo-β-1, 4-xylanases de moisissures: le cas de
Penicillium canescens. Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement, 13(2), 281-294.
Avril, J. L., Dabernat, H., Denis, F., & Monteil, H. (2000). Bactériologie clinique.
Ellipses Edition Marketing SA.
B
Bagyaraj, D. J., & Rangaswami, G. (2007). Agricultural microbiology. PHI Learning
Pvt. Ltd..
Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in vitro evaluating
antimicrobial activity: A review. Journal of pharmaceutical analysis, 6(2), 71-79.
Belyagoubi, L. (2014). Antibiotiques produits par des bactéries (actinomycètes et
bactéries lactiques) issus de différents écosystèmes naturels Algériens (Doctoral dissertation,
Thèse de Doctorat en Biologie).
Boubrit, S., & Nafaa, B. (2007). Détermination" in vitro" du pouvoir antibactérien des
huiles essentielles d'Eucalyptus, Myrte, Clous de girofle et Sarriette, et leur application à la
conservation de la viande fraiche type hachée. Mémoire d’Ingénieur d'état en biologie,
Université Mouloud Mammeri, Tizi-Ouzou, 96p.
Boussiba, S., & Zaritsky, A. (2004). N2-fixing cyanobacteria as a gene delivery system
for expressing mosquitocidal toxins of Bacillus thuringiensis subsp. israelensis. Handbook of
microalgal culture: biotechnology and applied phycology, 525-533.
Bramhachari, P. V., Pinjari, A. B., & Kariali, E. (2018). Genomics of Actinobacteria
With a Focus on Natural Product Biosynthetic Genes. New and Future Developments in
Microbial Biotechnology and Bioengineering, 325-335.
C
Charousová, I., Medo, J., Hleba, L., & Javoreková, S. (2018). Streptomyces globosus
DK15 and Streptomyces ederensis ST13 as new producers of factumycin and tetrangomycin
antibiotics. brazilian journal of microbiology, 49, 816-822.
D
de Moura, P. A., de Albuquerque Lima, T., Ferreira, M. R. A., Soares, L. A. L., de
Souza Lima, G. M., Napoleão, T. H., ... & Paiva, P. M. G. (2021). The relevance of
actinobacteria as sources of antioxidant compounds: Evaluation of Streptomyces isolates from
Références bibliographiques
rhizosphere collected at Brazilian Caatinga. In Microbial and Natural Macromolecules (pp.
401-418). Academic Press.
Djaballah, C. (2010). Biodiversité des Actinomycètes halophiles et halotolérants isoles
de la sebkha de Ain M’lila. Mémoire de Magister en Microbiologie. Constantine: Université
Mentouri Constantine.
E
Ekundayo, F. O., Oyeniran, K. A., & Adedokun, A. D. (2014). Antimicrobial activities
of some Streptomyces isolated from garden soil samples and fish pond water in Futa. Journal
of Bio-Science, 22, 21-29.
El Karkouri, A., El Hassani, F. Z., El Mzibri, M., Benlemlih, M., & El Hassouni, M.
(2010). Isolation and identification of an actinomycete strain with a biocontrol effect on the
phytopathogenic Erwinia chrysanthemi 3937VIII responsible for soft rot disease. Annals of
microbiology, 60(2), 263-268.
F
Faiza, B., & Abderrahmane, B. (2012). Étude de molécules antibiotiques secrétées par
des souches appartenant au genre Streptomyces, isolées de Sebkha (Doctoral dissertation,
Université Mentouri Constantine).
Fatmawati, U., Meryandini, A., Nawangsih, A. A., & Wahyudi, A. T. (2020).
Damping-off disease reduction using actinomycetes that produce antifungal compounds with
beneficial traits. Journal of Plant Protection Research, 233-243.
G
Garrity, G. M., Bell, J. A., & Lilburn, T. G. (2004). Taxonomic outline of the
prokaryotes. Bergey’s manual of systematic bacteriology. New York.
Genné, D., Menetrey, A., Jaquet, A., Indino, P., Sénéchaud, C., & Siegrist, H. H.
(2003). Treatment of secondary peritonitis: is a less expensive broad-spectrum antibiotic as
effective as a carbapenem?. Digestive surgery, 20(5), 415-420.
Gohain, A., Manpoong, C., Saikia, R., & De Mandal, S. (2020). Actinobacteria:
Diversity and biotechnological applications. Recent Advancements in Microbial Diversity, 217-
231.
Goodfellow, M., & Williams, S. T. (1983). Ecology of actinomycetes. Annual review of
microbiology, 37(1), 189-216.
Gopalakrishnan, S., Srinivas, V., & Prasanna, S. L. (2020). Streptomyces.
Références bibliographiques
H
Hamrouni, R. (2019). Criblage, identification, physiologie de croissance et métabolisme
de Trichoderma asperellum cultivé sur des substrats solides (Doctoral dissertation, Aix-
Marseille).
Harir, M. (2018). Caractérisation des molécules bioactives produites par des souches
d’actinobactéries isolées des sols arides et semi arides d’Algérie.
Hayakawa, M. (2008). Studies on the isolation and distribution of rare actinomycetes in
soil. Actinomycetologica, 22(1), 12-19.
Hernández-Saldaña, O. F., Barboza-Corona, J. E., Bideshi, D. K., & Casados-
Vázquez, L. E. (2020). New bacteriocin-like substances produced by Streptomyces species
with activity against pathogens. Folia microbiologica, 1-10.
Hirsch, C. F., & Christensen, D. L. (1983). Novel method for selective isolation of
actinomycetes. Applied and environmental microbiology, 46(4), 925-929.
Hudzicki, J. (2009). Kirby-Bauer disk diffusion susceptibility test protocol. International
Journal of Current Microbiology and Applied Sciences Volume 5 Number 5 pp. 606-618
J
Jiang, Y., Li, Q., Chen, X., & Jiang, C. (2016). Isolation and cultivation methods of
Actinobacteria. Actinobacteria-basics and biotechnological applications, 39-57.
K
Kalakoutskii, L. V., & Agre, N. S. (1976). Comparative aspects of development and
differentiation in actinomycetes. Bacteriological reviews, 40(2), 469-524.
Krishna, C. (2005). Solid-state fermentation systems—an overview. Critical reviews in
biotechnology, 25(1-2), 1-30.
Kumar, R. R., & Jadeja, V. J. (2016). Isolation of actinomycetes : A complete
approach. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. 5(5). 606-618
L
Lawson, P. A. (2018). The phylum actinobacteria. In The Bifidobacteria and Related
Organisms (pp. 1-8). Academic Press.
Lee, J. Y., & Hwang, B. K. (2002). Diversity of antifungal actinomycetes in various
vegetative soils of Korea. Canadian Journal of Microbiology, 48(5), 407-417.
Lee, M. Y., Kim, H. Y., Lee, S., Kim, J. G., Suh, J. W., & Lee, C. H. (2015).
Metabolomics-based chemotaxonomic classification of Streptomyces spp. and its correlation
with antibacterial activity. Journal of microbiology and biotechnology, 25(8), 1265-1274.
Références bibliographiques
Loqman, S. (2009). La lutte biologique contre la pourriture grise de la vigne: Isolement,
caractérisation de souches de bactéries Actinomycétales antagonistes à partir des sols
rhizosphériques de vignes saines sauvages d'origine marocaine (Doctoral dissertation, Reims).
Loucif, K. (2011). Recherche de substances antibactériennes à partir d’une collection de
souches d'actinomycètes.
M
Mahasneh, A. A., Odat, J. D., Al-Joubori, B. M., & Saadoun, I. (2021). Phenotypic
and molecular analysis of dominant occurring antibiotic active-producing Streptomyces soil
flora in Northern Jordan. Saudi Journal of Biological Sciences.
Mohammadipanah, F., & Dehhaghi, M. (2017). Classification and taxonomy of
Actinobacteria. In Biology and biotechnology of Actinobacteria (pp. 51-77). Springer, Cham.
Mohammadipanah, F., & Dehhaghi, M. (2017). Classification and taxonomy of
Actinobacteria. In Biology and biotechnology of Actinobacteria (pp. 51-77). Springer, Cham.
N
Ningthoujam, D. S., Sanasam, S., & Nimaichand, S. (2009). Screening of actinomycete
isolates from niche habitats in Manipur for antibiotic activity. Am. J. Biochem. Biotechnol, 5(4),
221-225.
P
Pandey, A. (2003). Solid-state fermentation. Biochemical engineering journal, 13(2-3),
81-84.
Polti, M. A., Aparicio, J. D., Benimeli, C. S., & Amoroso, M. J. (2014). Role of
actinobacteria in bioremediation. In Microbial biodegradation and bioremediation (pp. 269-
286). Elsevier.
Procópio, R. E. D. L., Silva, I. R. D., Martins, M. K., Azevedo, J. L. D., & Araújo, J.
M. D. (2012). Antibiotics produced by Streptomyces. Brazilian Journal of Infectious
Diseases, 16(5), 466-471.
R
Ray, L., Suar, M., Pattnaik, A. K., & Raina, V. (2013). Streptomyceschilikensis sp.
nov., a halophilic streptomycete isolated from brackish water sediment. International journal
of systematic and evolutionary microbiology, 63(Pt_8), 2757-2764.
ROSS, E., & KINNEY, M. (2004). Environmental pollution control Microbiology. 348-
365
Références bibliographiques
Ruan, J. (2013). Bergey's Manual of Systematic Bacteriology Volume 5 and the study of
Actinomycetes systematic in China. Wei sheng wu xue bao= Acta microbiologica Sinica, 53(6),
521-530.
S
Sanders, E. R. (2012). Aseptic laboratory techniques: plating methods. JoVE (Journal of
Visualized Experiments), (63), e3064.
Sarika, K., Sampath, G., Govindarajan, R. K., Ameen, F., Alwakeel, S., Al Gwaiz,
H. I., ... & Ravi, G. (2021). Antimicrobial and antifungal activity of soil actinomycetes isolated
from coal mine sites. Saudi Journal of Biological Sciences, 28(6), 3553-3558.
Sengupta, S., Pramanik, A., Ghosh, A., & Bhattacharyya, M. (2015). Antimicrobial
activities of actinomycetes isolated from unexplored regions of Sundarbans mangrove
ecosystem. BMC microbiology, 15(1), 1-16.
Sharma, D., Kaur, T., Chadha, B. S., & Manhas, R. K. (2011). Antimicrobial activity
of actinomycetes against multidrug resistant Staphylococcus aureus, E. coli and various other
pathogens. Tropical journal of pharmaceutical research, 10(6), 801-808.
Sharma, D., Mayilraj, S., & Manhas, R. K. (2014). Streptomyces amritsarensis sp. nov.,
exhibiting broad-spectrum antimicrobial activity. Antonie Van Leeuwenhoek, 105(5), 943-949.
Sharma, P., Dutta, J., & Thakur, D. (2018). Future Prospects of Actinobacteria in
Health and Industry. In New and Future Developments in Microbial Biotechnology and
Bioengineering (pp. 305-324). Elsevier.
Shivabai, C., & Gutte, S. (2019). ISOLATION OF ACTINOMYCETES FROM SOIL
SAMPLE USING DIFFERENT PRETREATMENT METHODS AND ITS COMPARATIVE
STUDY. IJRAR-International Journal of Research and Analytical Reviews, 6(2), 697-702.
Silini, S. (2012). Contribution à l’étude de la biodégradation de la méthyléthylcétone en
réacteur batch par les actinomycètes isolés à partir des boues activées de la station d’épuration
d’El-Atmania.
Smaoui, S. (2010). Purification et caractérisation de biomolécules à partir de
microorganismes nouvellement isolés et identifiés (Doctoral dissertation).
Smaoui, S., Mathieu, F., Elleuch, L., Coppel, Y., Merlina, G., Karray-Rebai, I., &
Mellouli, L. (2012). Taxonomy, purification and chemical characterization of four bioactive
compounds from new Streptomyces sp. TN256 strain. World Journal of Microbiology and
Biotechnology, 28(3), 793-804.
Références bibliographiques
Subhashini, D. V. (2018). Rapid technique for selective isolation of actinomycetes from
soil.
Sunaryanto, R., & Marwoto, B. (2010). Marine Actinomycetes screening of Banten
West Coast and their antibiotics purification. Biodiversitas Journal of Biological
Diversity, 11(4).
T
Tenover, F. C., Swenson, J. M., O'Hara, C. M., & Stocker, S. A. (1995). Ability of
commercial and reference antimicrobial susceptibility testing methods to detect vancomycin
resistance in enterococci. Journal of clinical microbiology, 33(6), 1524-1527.
Tiwari, K., & Gupta, R. K. (2013). Diversity and isolation of rare actinomycetes : an
overview. Critical Reviews in Microbiology, 39(3), 256-294.
U
Usha Nandhini, S., & Masilamani Selvam, M. (2012). Studies on antifungal activity of
the Streptomycetes isolated from the marine sediments. Adv Bio tech, 11, 26.
V
van Bergeijk, D. A., Terlouw, B. R., Medema, M. H., & van Wezel, G. P. (2020).
Ecology and genomics of Actinobacteria: new concepts for natural product discovery. Nature
Reviews Microbiology, 18(10), 546-558.
Vincent, P. (2013). Comparaison de la production de complexes enzymatiques par
fermentation en milieu solide et par fermentation en milieu liquide (Doctoral dissertation, Thèse
de doctorat. Université de Reims Champagne-Ardenne).
Y
Yadav, A. N., Verma, P., Kumar, S., Kumar, V., Kumar, M., Sugitha, T. C. K., ... &
Dhaliwal, H. S. (2018). Actinobacteria from rhizosphere: molecular diversity, distributions,
and potential biotechnological applications. In New and future developments in microbial
biotechnology and bioengineering (pp. 13-41). Elsevier.
Z
Zouaghi, A. (2007). Determination of optimal conditions of oxytetracyclin production
from streptomyces rimosus; Optimisation de la production de l'oxytetracycline par
Streptomyces rimosus.
Zvyagintsev, D. G., Zenova, G. M., Doroshenko, E. A., Gryadunova, A. A., Gracheva, T. A.,
& Sudnitsyn, I. I. (2007). Actinomycete growth in conditions of low moisture. Biology Bulletin, 34(3),
242-247.
Références bibliographiques
Zvyagintsev, D. G., Zenova, G. M., Sudnizin, I. I., & Doroshenko, E. A. (2005,
November). The ability of soil Actinomycetes to develop at an extremely low humidity.
In Doklady Biological Sciences (Vol. 405, No. 1, pp. 461-463). Nauka/Interperiodica.
Résumé
Les actinobactéries ont pris beaucoup d’attention à cause de leur capacité à produire
diverse métabolites secondaires de valeur biotechnologique intéressante. Au cours de ce travail,
nous avons essayés de donner un avis général sur l’isolement des Streptomyces, une étude
bibliographique de 20 articles scientifiques sert à cette tâche. Nous avons parlés dans ce travail
de plusieurs points essentiels, en débutant par la nature des échantillons, les prétraitements
physiques et chimiques, les approches d’isolement sélectifs des actinomycètes (inhibition
sélective et sélection nutritionnelle), les méthodes de criblage des activités antimicrobienne des
Streptomyces et en terminant par une discussion sur les techniques de fermentation et
d’extraction les plus utilisées. Nous avons constaté que le milieu gélose de caséine et d’amidon
est le plus utilisé dans l’isolement des Streptomyces. L’acide nalidixique et le cycloheximide
jouent un rôle d’inhibiteurs d’autres bactéries et champignons (des agents sélectifs).
L’évaluation de l’activité antimicrobienne est assurée par la technique de diffusion sur gélose
ou par des techniques de fermentation et d’extraction.
Mots clés : Actinobactéries, Streptomyces, isolement, fermentation, criblage, extraction.
Abstract
Actinobacteria have received a lot of attention because of their ability to produce various
secondary metabolites of interesting biotechnological value. In the course of this work, we have
tried to give a general opinion on the isolation of Streptomyces, a bibliographic study of 20
scientific articles serves for this task. We spoke in this work of several essential points, starting
with the nature of the samples, the physical and chemical pretreatments, the selective isolation
approaches of actinomycetes (selective inhibition and nutritional selection), the screening
methods for the antimicrobial activities of Streptomyces and ending with a discussion of the
most used fermentation and extraction techniques. We have found that casein starch agar
medium is the most widely used in the isolation of Streptomyces. Nalidixic acid and
cycloheximide act as inhibitors of other bacteria and fungi (selective agents). Antimicrobial
activity is assessed by the agar diffusion technique or by fermentation and extraction
techniques.
Keywords: Actinobacteria, Streptomyces, isolation, fermentation, screening, extraction.
ملخص
على إنتاج عوامل أيض ثانوية مختلفة ذات قيمة ابسبب قدرتهالكثير من الاهتمام ب Actinobactéries تحظيقد
.تكنولوجية بيولوجية
هذه المهمة دراسة ببليوغرافية تضم وتخدم Streptomycesعزل طاء رأي عام بشأن حاولنا إع العمل،في سياق هذا
. Streptomyces استعمالا لعزلهو الوسط الأكثر والكازيين النشاءاجار أن وجدنا الدراسة هذه خلال مقالة علمية. 02
أيضا. والنيتروجين الكربون مصادر أفضل يمثلان والكازيين النشاء أن إلى الإشارة وتجدر
(،الفيزيائي والكيميائي) للعينات المسبقةة والمعالجبدءا بطبيعة العينات تحدثنا في هذا العمل عن عدة نقاط أساسية كما
وطرق الفرز للأنشطة المضادة (،)الانتقائي للكبح والانتقاء الغذائي Actinobactéries ل العزل الانتقائي وإجراءات
.لاصالتخمير والاستخ وننتهي مع ،للميكروبات
لاصالاستخ الفحص، التخمير، عزلة،ال, Actinobactéries, Streptomycesالكلمات الرئيسية:
Nom : Moussaoui Prénom : Mouna
Nom : Laib Prénom : Khawla
Nom : Benhizia Prénom : Karima
Date de soutenance : 15 / 07 / 2021
Diplôme de master en microbiologie appliquée
Activités antimicrobiennes des Streptomyces isolés de différents écosystèmes
Résumé
Les actinobactéries ont pris beaucoup d’attention à cause de leur capacité à produire diverse
métabolites secondaires de valeur biotechnologique intéressante. Au cours de ce travail, nous avons
essayés de donner un avis général sur l’isolement des Streptomyces, une étude bibliographique de 20
articles scientifiques sert à cette tâche. Nous avons parlés dans ce travail de plusieurs points essentiels,
en débutant par la nature des échantillons, les prétraitements physiques et chimiques, les approches
d’isolement sélectifs des actinomycètes (inhibition sélective et sélection nutritionnelle), les méthodes de
criblage des activités antimicrobienne des Streptomyces et en terminant par une discussion sur les
techniques de fermentation et d’extraction les plus utilisées. Nous avons constaté que le milieu gélose
de caséine et d’amidon est le plus utilisé dans l’isolement des Streptomyces. L’acide nalidixique et le
cycloheximide jouent un rôle d’inhibiteurs d’autres bactéries et champignons (des agents sélectifs).
L’évaluation de l’activité antimicrobienne est assurée par la technique de diffusion sur gélose ou par des
techniques de fermentation et d’extraction.
Mots clés : Actinobactéries, Streptomyces, isolement, fermentation, criblage, extraction.
Président : Mr DJABALLAH Chamsseddine M.C.B Université OEB.
Rapporteur : Mr HAMAMES Mokhtar M.A.A Université OEB.
Examinateur : Mr CHEKARA Bouziani Mohammed M.A.A Université OEB.