Résultats du criblage et discussion

Pour chaque extrait, l’ensemble des résultats d’activité est disponible en Annexe S1.

5.3.1. Activité antimicrobienne sur pathogènes humains

Nous avons considéré qu’un extrait présente une activité antimicrobienne lorsque la CMI contre un pathogène est inférieure ou égale à 64 µg/mL. Ainsi, une activité antibactérienne sur SARM a été mise en évidence pour sept extraits (Tableau V. 1). Ces extraits actifs proviennent de souches de Fusarium polyphialidicum (BSNB-0575, -0651) avec une CMI de 32 µg/mL, Fusarium decemcellulare (BSNB-0303) avec une CMI de 16 µg/mL, des deux souches de Luteibacter (BSNB-0719, -0721) avec des CMIs respectivement de 32 et 64 µg/mL, d’une souche du genre Bacillus (BSNB-0730) avec une CMI de 64 µg/mL et de la souche du genre Akanthomyces (BSNB-0732) avec une CMI < 8 µg/mL.

Trente-deux extraits ont montré une activité antifongique sur T. rubrum. Quatre de ces extraits sont issus de souches bactériennes du genre Paraburkholderia (BSNB-0521, -0562, -0563, -0564) avec des CMIs entre 32 et 64 µg/mL, cinq du genre Bacillus (BSNB-0561, -0568, -0712, -0716 et -0730), deux du genre Luteibacter (BSNB-0719 et BSNB-0721) et deux du genre Enterobacter (BSNB-0724 et BSNB-0726). Les dix-neuf autres sont issus de souches fongiques : une du genre Stereum (BSNB-0532) avec une CMI de 64 µg/mL, cinq souches Endomelanconiopsis freycinetiae (BSNB-0528, -0680, -0681, -0692 et -0731) avec des CMIs entre 32 et 64 µg/mL, six souches du genre Colletotrichum (BSNB-1019, -0615, -0637, -0641 et -0652) avec des CMIs entre 16 et 64 µg/mL, deux Xylariaceae (BSNB-0586 et -0689) avec des CMIs respectivement de 64 et 16 µg/mL, trois souches Bjerkandera adusta (BSNB-0624), Cladosporium sp. (BSNB-0638) et Fusarium avenaceum (BSNB-0686) avec des CMIs de 64 µg/mL, la souche Akanthomyces sp. (BSNB-0732) avec une CMI de 16 µg/mL et une souche non identifiée (BSNB-0722) présentant une CMI < 8 µg/mL.

L’analyse des résultats biologiques ne nous a pas permis de retrouver une activité spécifique à un genre. En effet, seulement sept Colletotrichum sp. de notre communauté sur quarante-trois présentent une activité antifongique. De même, seulement une souche de Bacillus sur les douze de notre communauté possède un extrait ayant montré une activité antibactérienne et trois une activité antifongique. Ce même résultat se retrouve avec les souches actives de Paraburkholderia et Enterobacter.

103 Tableau V. 1. Emplacement et taxonomie des endophytes dont l'extrait AcOEt montre une activité antimicrobienne

Code

Astrocaryum

sciophilum Proposed taxa (GenBank acc. N°) ^{CMI SARM} (µg/mL) CMI T. rubrum (µg/mL) Cytotoxicicté MRC-5 (% viabilité) N° Feuille BSNB-0521 1 fermé Paraburkholderia sp. (MK643273) > 256 64 67 ± 2

BSNB-0528 1 Jeune Endomelanconiopsis freycinetiae (MK650407) > 256 64 61 ± 4

BSNB-0532 1 Jeune Stereum sp. (MK650354) > 256 64 48 ± 3 BSNB-1019 1 vieille Colletotrichum sp. (MK300789) > 256 16 91 ± 1 BSNB-0561 2 fermé Bacillus sp. (MK643294) > 256 32 65 ± 4 BSNB-0562 2 fermé Paraburkholderia sp. (MK643323) > 256 32 60 ± 1 BSNB-0563 2 fermé Paraburkholderia sp. (MK643324) > 256 32 59 ± 2 BSNB-0564 2 fermé Paraburkholderia sp. (MK643325) > 256 32 63 ± 2 BSNB-0568 2 Jeune Bacillus sp. (MK643322) > 256 < 8 58 ± 2

BSNB-0575 2 Jeune Fusarium polyphialidicum (MK279517) 32 > 256 20 ± 2

BSNB-0580 2 vieille Colletotrichum sp. (MK300812) 256 64 3 ± 1

BSNB-0586 2 vieille Xylariaceae sp. (MK650369) > 256 64 5 ± 1

BSNB-0615 3 fermé Colletotrichum sp. (MK300809) > 256 16 23 ± 2

BSNB-0624 3 Jeune Bjerkandera adusta (MK650370) > 256 64 12 ± 1

BSNB-0637 3 vieille Colletotrichum sp. (MK300797) > 256 64 12 ± 1

BSNB-0638 3 vieille Cladosporium sp. (MK650374) > 256 64 15 ± 1

BSNB-0641 3 vieille Colletotrichum sp. (MK300805) > 256 64 9 ± 2

BSNB-0650 4 Jeune Colletotrichum sp. (MK300808) > 256 64 7 ± 3

BSNB-0651 4 Jeune Fusarium polyphialidicum (MK279518) 32 > 256 24 ± 3

BSNB-0652 4 Jeune Colletotrichum sp. (MK300791) > 256 32 31 ± 1

BSNB-0680 5 Jeune Endomelanconiopsis freycinetiae (MK650390) > 256 64 35 ± 1

BSNB-0681 5 Jeune Endomelanconiopsis freycinetiae (MK650386) > 256 64 67 ± 3

BSNB-0686 5 Jeune Fusarium avenaceum (MK650380) > 256 64 73 ± 1

BSNB-0689 5 Jeune Xylariaceae sp. (MK650338) > 256 16 4 ± 1

BSNB-0692 5 vieille Endomelanconiopsis freycinetiae (MK650388) > 256 64 100 ± 1

BSNB-0712 6 fermé Bacillus sp. (MK643316) 256 32 67 ± 4

BSNB-0303 6 fermé Fusarium decemcellulare (MK279519) 16 256 15 ± 4

BSNB-0716 6 Jeune Bacillus sp. (MK643321) > 256 64 71 ± 1 BSNB-0719 6 Jeune Luteibacter sp. (MK279522) 32 16 104 ± 5 BSNB-0721 6 Jeune Luteibacter sp. (MK643286) 64 32 102 ± 5 BSNB-0722 6 Jeune ND > 256 < 8 4 ± 1 BSNB-0724 6 vieille Enterobacter sp. (MK643308) > 256 64 71 ± 1 BSNB-0726 6 vieille Enterobacter sp. (MK643313) > 256 32 68 ± 4 BSNB-0730 6 vieille Bacillus sp. (MK279521) 64 < 8 107 ± 4

BSNB-0731 6 vieille Endomelanconiopsis freycinetiae (MK650387) > 256 32 ND

BSNB-0732 6 vieille Akanthomyces sp. (MK279520) < 8 16 5 ± 1 ND : non déterminé

Nous observons également des variations d’activité entre des extraits issus de souches qui ont pourtant été identifiées génétiquement de la même espèce. Par exemple, les extraits de BSNB-0575 et BSNB-0651 possèdent une activité antibactérienne sur SARM avec une CMI à 32 µg/mL alors que les extraits des autres souches Fusarium polyphialidicum (BSNB-0581, -0647, -0690) présentent des CMIs entre 128 et 256 µg/mL. Ces différences d’activité se retrouvent entre les extraits des trois souches identifiés Fusarium decemcellulare (BSNB-0301, -0302 et -0303), les extraits de Fusarium avenaceum (BSNB-0686, -0702) ou encore les extraits de Bjerkandera adusta (BSNB-0296, -0624 et BSNB-0660).

D’un point de vue global, nous ne retrouvons pas une communauté d’endophyte qui semble plus compétitive que les autres, que ce soit selon le spécimen A. sciophilum récolté ou selon l’âge des feuilles. Que les feuilles soient fermées, jeunes ou âgées, environ 15 à 20% des souches isolées possèdent un extrait AcOEt présentant une activité antimicrobienne (antifongique, antibactérienne ou les deux) (Figure V. 4). Seul les endophytes isolés du spécimen de palmier A6 semble présenter un pourcentage plus important d’extraits actifs (Figure V. 5).

104 Figure V. 4. Pourcentage de souches dont l'extrait AcOEt montre une activité antimicrobienne suivant l'âge des feuilles.

Figure V. 5. Pourcentage de souches dont l'extrait AcOEt montre une activité antimicrobienne suivant le spécimen A. sciophilum récolté.

5.3.2. Activité quorum quenching des extraits

Trois extraits testés à 128 µg/mL ont montré une activité QQ prometteuse sur S. aureus : BSNB-0658, BSNB-0519 et BSNB-0656. Ces trois souches appartiennent au genre Paraburkholderia. Ces extraits ont également montré une forte activité QQ sur CV026 et sur F117 avec néanmoins une possible toxicité sur cette souche (Annexe S15).

D’autres extraits présentent une activité QQ sur S. aureus plus modérée : BSNB-0664 (Fusarium sp.), BSNB-0627, BSNB-0641 et BSNB-0628 (Colletotrichum sp.), BSNB-0661 (Paraburkholderia sp.), BSNB-0300 (Xylariaceae sp.), BSNB-0295 (Sordariomycetes sp.), BSNB-0296 (Bjerkadera adusta) et BSNB-0517 (Enterobacter sp.). Certains de ces extraits montrent également une activité cytotoxique, antibactérienne ou QQ spécifique d’un biosenseur testé. Il est donc difficile de conclure de l’activité de ces extraits sur l’ensemble des cibles testées.

89% 77% ^{85% 94% 85%} 66% 11% 23% 15% _6% 15% 34% A1 A2 A3 A4 A5 A6 actif Pas d'activité

105 En revanche, sur les vingt extraits présentant une activité QQ sur CV026, onze sont issus de souches de Parabukholderia. De manière générale, les extraits de ce genre semblent présenter une activité QQ plus ou moins prononcée suivant les biosenseurs.

L’extrait de BSNB-0732 (Akanthomyces sp.) présentent de très fortes activités antimicrobiennes ainsi qu’une importante toxicité sur les cellules MRC-5 et sur les biosenseurs MT102 et F117. Cet extrait doit être composé de molécules très toxiques et est écarté de potentielles études chimiques.

5.3.3. Activité des endophytes contre F. oxysporum

5.3.3.1. Co-culture

Les essais ont été effectués sur deux souches de Fusarium oxysporum : F. oxysporum f.sp. albedinis, responsable du bayoud du dattier et F. oxysporum f.sp. ciceris, pathogène des plants de pois chiches. Afin de cribler l’activité antifongique des endophytes contre ces souches environnementales, des compétitions au sein de boîtes de Pétri ont été réalisées pour chaque endophyte sur les deux phytopathogènes. L’évolution de la compétition entre l’endophyte et le phytopathogène est observée jusqu’à cinq semaines de co-cultures à 28°C (Partie 10.1.9 p.187). À l’issu de ces compétitions, il a été remarqué que l’activité de chaque endophyte est la même entre les deux formae speciales de Fusarium oxysporum testées.

Pour les compétitions avec les champignons endophytes, quatre cas de figure ont été remarqués à l’issue de cinq semaines de culture :

- le phytopathogène pousse au-dessus du champignon endophyte, - les deux champignons se développent jusqu’à entrer en contact,

- les deux champignons se développent jusqu’à entrer en contact et un changement de couleur s’effectue au niveau de cette zone d’interaction,

- l’endophyte inhibe la pousse du phytopathogène.

Deux endophytes fongiques inhibent ainsi la pousse de F. oxysporum (Figure V. 6): BSNB-0294 (Xylariaceae sp.) forme des halos d’inhibition de la pousse et BSNB-0299 (Muscodor sp.) l’empêche complètement de se développer.

Pour les compétitions avec les bactéries endophytes, deux cas de figure ont été observés à l’issue de cinq semaines de culture :

- le phytopathogène pousse au-dessus de la bactérie endophyte, - la pousse du phytopathogène est inhibée par la bactérie.

Vingt-deux bactéries ont ainsi inhibé la pousse de Fusarium oxysporum (Figure V. 7) : BSNB-0519, -0521, -1020, -0560, -0561, -0562, -0563, -0564, -0572, -0618, -0626, -0630, -0632, -0634, -0635, -0636, -0639, -0640, -0656, -0658, -0661, -0663. Toutes ces bactéries appartiennent au genre Paraburkholderia hormis BSNB-0560 et -0634 qui n’ont pas pu être séquencées et BSNB-0561 et -0618 qui ont été identifiées comme Bacillus sp.

106 Figure V. 6. Co-culture à 5 semaines entre F. oxysporum f.sp. ciceris et BSNB-0294 (gauche) et entre F.

oxysporum f.sp. ciceris et BSNB-0299 (droite).

Figure V. 7. Co-culture entre Fusarium oxysporum f.sp. ciceris et la souche Paraburkholderia sp. BSNB-0519.

5.3.3.2. Détection de composés organiques volatils antimicrobiens

La détection de COVs antimicrobiens est effectuée afin de vérifier si l’activité observée des endophytes contre F. oxysporum est due à leur présence. Pour cela, les souches sont ensemencées sur différentes boites de Pétri et placées face à face afin d’entrainer uniquement une diffusion par l’air (Partie 10.1.10 p.187).

Les deux champignons endophytes BSNB-0294 et BSNB-0299 ainsi que les vingt-deux bactéries précédemment identifiés pour leur activité contre F. oxysporum ont été criblés de cette façon. Seul le champignon BSNB-0299 (Muscodor sp.) possède une activité antifongique sur F. oxysporum par la production de COVs (Figure V. 8).

Figure V. 8. Pousse de F. oxysporum f.sp. ciceris (en haut) face à l'endophyte BSNB-0294 (à gauche) et à l'endophyte BSNB-0299 (à droite).

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