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LEFFET ANTIBACTERIEN IN VITRO DE LHUILE ESSENTIELLE DORIGANUM COMPACTUM VIS A VIS DE SOUCHES DORIGINE CLINIQUE Samira Bouhdid a, Mohamed Idaomar a, Abdesselam Zhiri b, Dominique Baudoux b, Nadia Senhaji Sklia et Jamal Abriniaa

Laboratoire de Biologie Cellulaire Molculaire, Dpartement de biologie, Facult des Sciences, Universit Abdelmalek Essaadi, BP 2121 93002, Ttouan. E.mail: bsam1402@hotmail.com, abrini@fst.ac.ma b PRANAROM INTERNATIONAL S. A. 37, Avenue des Artisans. B-7822, Ghislenghien, Belgique.

Abstract: Essential oils are frequently used for flavour and fragrance in the perfume, pharmaceutical, cosmetic and food industries. The antibacterial activity of the essential oil of Origanum compactum was tested (in solid and liquid media) against 16 clinical isolates. This oil showed a higher antibacterial activity against strains resistant to antibiotics. Key words: essential oils, Origanum compactum, antibacterial activity, clinical strains. Rsum : Lhuile essentielle dOriganum compactum est teste, en milieux solide et liquide, pour son activit antibactrienne contre 16 souches bactriennes isoles de malades souffrant pour la plupart dinfections urinaires. Cette huile a tmoign dune forte action antibactrienne mme vis vis de souches multirsistantes aux antibiotiques. Mots cls : huiles essentielles, antibactrienne, souches cliniques Origanum compactum, activit

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Nouvelles tendances dans l'ingnierie biomdicale __________________________________________________________________________

I. Introduction La thrapeutique des infections bactriennes se base principalement sur lusage des antibiotiques. La prescription grande chelle et parfois inapproprie de ces agents a entran la slection de souches multirsistantes do limportance dorienter les recherches vers de nouvelles voies et surtout vers les vgtaux qui ont toujours constitu une source dinspiration de nouveaux mdicaments. Produites comme mtabolites secondaires par les plantes aromatiques, les huiles essentielles sont toujours utilises comme substances aromatisantes et parfumantes en parfumerie, industries alimentaire et cosmtique et comme agents antimicrobiens en mdecine populaire, en aromathrapie et en industrie alimentaire [1]. Diffrentes tudes rcentes ont confirm, in vitro, lactivit antimicrobienne de certaines huiles essentielles [2,3]. Origanum compactum, plante endmique du Maroc septentrional, est un condiment culinaire courant. Il est largement utilis en mdecine populaire en raison de ses multiples effets thrapeutiques. Il est prconis, entre autres, dans le traitement des diarrhes, des infections respiratoires, cutanes et urinaires [4]. Ce travail est une tude fondamentale visant la dtermination qualitative et quantitative de laction antibactrienne in vitro de lhuile essentielle dOriganum compactum vis vis de souches provenant de malades soufrant pour la plupart dinfections urinaires. II. Matriel et mthodes II.1. Huile essentielle Lhuile essentielle teste dans ce travail est fournie par la socit PRANAROM (Belgique). Elle est obtenue par distillation la vapeur deau des sommits fleuries de la plante dOriganum compactum. II.2. Souches cliniques Les isolats cliniques nous ont t fournis par les laboratoires danalyses mdicales SEKKAT et FASSI FEHRI,Ttouan, Maroc. Ils ont t isols de patients soufrant pour la plupart dinfections urinaires. II.3. Test antibactrien II.3.1. Technique de diffusion en puits Sur une couche basale du milieu MHA des petits cylindres en verre de 8 mm de diamtre, sont dposs. Un volume de 6 ml du milieu LB, contenant 0.8% dAgar et maintenu en surfusion 45C, est ensemenc par une culture frache de la bactrie indicatrice de telle sorte quon ait une concentration finale denviron 106 UFC/ml. Aprs solidification, les moules cylindriques sont enlevs gnrant leur emplacement des puits __________________________________________________________________________ 143

S. Bouhdid et al. Effet antibactrien de lhuile essentielle dOriganum ___________________________________________________________________________ qui seront remplis de 50 l de lhuile essentielle tester. Les boites de Ptri sont ensuite incubes 37C pendant 24 h. II.3.2. Concentration minimale inhibitrice Trois sries de dilutions doubles (1% 0.0039%) de lhuile tester sont prpares dans des tubes contenant un ml du milieu LB 0.15% dagar. Ces tubes sont inoculs partir dune culture bactrienne en phase exponentielle de croissance en vue dobtenir une concentration cellulaire finale denviron 106 UFC/ml. Les tubes qui vont servir de contrle ne contiennent pas dhuile essentielle. Le contrle ngatif est gard 4C alors que le contrle positif est incub en mme temps que les tubes contenant les diffrentes concentrations dhuile essentielle 37C pendant 18h. Pass ce temps dincubation, la concentration minimale inhibitrice est dtermine et elle correspond la plus petite concentration dhuile essentielle qui ne produit pas de croissance bactrienne. Pour aider la dtermination de la concentration minimale inhibitrice, 50 l de la rsazurine sont additionns aux tubes qui sont rincubs 37C pendant 2h. La concentration minimale inhibitrice correspond la plus petite concentration dhuile essentielle qui ne produit pas de changement de coloration de la rsazurine. II.3.3. Concentration minimale bactricide Un volume de 0.1 ml de tous les tubes qui ne montrent pas de turbidit ou de changement de coloration de la rsazurine est subcultiv sur le milieu PCA et incub 37C pendant 24h. La concentration minimale bactricide correspond la plus petite concentration de lhuile essentielle pour laquelle aucune subcroissance nest observe.

III. Rsultats III.1. Test de sensibilit des souches cliniques certains antibiotiques Les rsultats des antibiogrammes raliss pour les isolats cliniques ( par la mthode classique de diffusion en disques) sont reprsents dans le tableau 1. On observe un nombre important de souches dE.coli dorigine urinaire qui ragissent diffremment aux antibiotiques tests, ce qui montre le caractre mutagne de ces souches qui leur permet dacqurir la rsistance aux antibiotiques. Parmi les souches tudies existent ceux qui se montrent rsistantes plusieurs familles dantibiotiques (par exemple E. coli F1 et Enterobacter S2). Les souches de Pseudomonas se rvlent multirsistantes.

III.2. Action de lhuile essentielle dOriganum compactum sur les isolats cliniques

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Nouvelles tendances dans l'ingnierie biomdicale __________________________________________________________________________ Sur le petit chantillon de souches cliniques rcoltes on peut remarquer limportante frquence des souches dE. coli qui constituent un vrai problme par les infections urinaires quelles occasionnent. Parmi ces dernires, E. coli F1 se montre rsistante plusieurs familles dantibiotiques. Les diamtres des zones dinhibition et les concentrations minimales inhibitrices et bactricides de lhuile essentielle dOriganum compactum vis vis des seize souches cliniques sont regroupes dans le tableau 2.

IV. Discussion En milieu solide, laction bactriostatique de lhuile essentielle pure dOriganum compactum se traduit par lapparition de zones dinhibition autour des puits. Le diamtre de ces dernires diffre dune bactrie une autre et va de 11 mm 37 mm. Le produit test est sans aucun effet inhibiteur des trois souches de Ps. aeruginosa utilises (Tableau 2). En milieu liquide, lexception des souches de Ps. aeruginosa qui se montrent rsistantes aussi bien laction bactriostatique que bactricide de lhuile essentielle dOriganum compactum, toutes les autres bactries sont inhibes par cette huile des concentrations infrieures ou gales 0.125% (v/v) et tues par des concentrations infrieures ou gales 0.25% (v/v) (Tableau 2). Pour certaines bactries laction de lhuile essentielle est directement bactricide (CMI=CMB), pour dautres la concentration minimale capable de tuer linoculum est la double de celle susceptible de linhiber. La rsistance des souches de Ps. aeruginosa lhuile teste nest pas surprenante. En fait, cette bactrie possde une rsistance intrinsque aux agents biocides qui est en relation avec la nature de sa membrane externe. Cette dernire est compose de lipopolysaccharides qui forment une barrire impermable aux composs hydrophobes. En prsence dagents permabilisants de la membrane externe, des substances inactives contre Ps. aeruginosa deviennent actives [5]. L'importante action antibactrienne dmontre par l'huile essentielle d'Origanum compactum est en relation avec sa forte teneur en carvacrol et en thymol (30.53 et 27.5% respectivement). Ces composs phnoliques sont rputs avoir une grande action antibactrienne [6,7,8,9]. a sensibilit des souches mdicales, mme celles multi-rsistantes aux antibiotiques (par exemple E. coli F1 et Enterobacter sp S2) (Tableau 1), lhuile dOriganum compactum suggre sa possible utilisation en thrapeutique comme alternative naturelle aux agents chimiothrapeutiques dont le spectre daction est en rduction continue.

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S. Bouhdid et al. Effet antibactrien de lhuile essentielle dOriganum ___________________________________________________________________________

Tableau 1 : Profil de sensibilit des isolats cliniques aux antibiotiquesFamilles dantibiotique Sigles Souches P AM AM ME IP OX P CAZ C X C M R E .coli F1 I E. coli S1 E. coli S5 E. coli S11 E. coli S12 E. coli S14 E. coli S15 Ps. aeruginosa F2 Ps. aeruginosa S3 Ps. aeruginosa S4 Enterobacter S2 Enterobacter aglomerans S6 Enterococque S7 Enterococque S9 Proteus mirabilis S10 Proteus penneri S13 R S R R R S I S S S R R I S R R R R R R S S R R R S R R R I R R S S S R S S S R I I R S S S S S R R I I S R I I R R S S S S S S I S S S R R S S S C CF CR CT CX CF C M O X M N R R R R

P : pnicillines, C : cphalosporines, AMAC : aminosides-aminocyclinols, T : ttracyclines, M : macrolides, PP : polypeptides, S : sulfamides, N : nitrofuranes, Q : quinolones. R : rsistante, I : intermdiaire, S : sensible.

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AMAC AN G M

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S. Bouhdid et al. Effet antibactrien de lhuile essentielle dOriganum ___________________________________________________________________________

Tableau 2: Activit antibactrienne de lhuile essentielle dOriganum compactum en milieux solide et liquide vis vis de souches cliniques.Milieu solide Isolats cliniques Diamtre de la zone dinhibition a (mm) 20 37 20 20 22 20 32 0 0 0 11 15 19 19 17 17 CMI (%v/v) 0.1250 0.0625 0.0625 0.1250 0.1250 0.0625 >1 >1 >1 0.1250 0.0625 0.0625 0.0625 0.0312 0.0625 CMB (%v/v) 0.1250 0.0625 0.0625 0.2500 0.2500 0.125 >1 >1 >1 0.1250 0.0625 0.0625 0.0625 0.0625 0.1250 Milieu liquide

Echerichia coli F1 Echerichia coli S1 Echerichia coli S5 Echerichia coli S11 Echerichia coli S12 Echerichia coli S14 Echerichia coli S15 Pseudomonas aeruginosa F2 Pseudomonas aeruginosa S3 Pseudomonas aeruginosa S4 Enterobacter sp S2 Enterobacter agglomerans S6 Enterococque S7 Enterococque S9 Proteus mirabilis S10 Proteus penneri S13

a diamtre de la zone dinhibition produite autour des puits par lajout de 50l des dilutions de lhuile essentielle par puits. Les valeurs sont la moyenne de deux rptitions

CMI : Concentration minimale inhibitrice de lhuile essentielle dOriganum compactum. CMB : Concentration minimale bactricide de lhuile essentielle dOriganum compactum. La densit bactrienne est de 106 UFC/ml.

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Nouvelles tendances dans l'ingnierie biomdicale __________________________________________________________________________ V. Rfrences [1] D. Baudoux, Laromathrapie: se soigner par les huiles essentielles. Edition Atlantica, 2000. [2] K. A. Hammer, C. F. Carson & T. V. Riley, Antimicrobial activity of essential oils and other plant extracts, Appl. Microbiol, 86:985-990, 1999. [3] S. Cassella, J. P. Cassella & I. Smith, Synergistic antifungal activity of tea tree (Melaleuca alternifolia) and lavender (Lavandula angustifolia) essential oils against dermatophyte infection, The International Journal of Aromatherapy, Vol 12: 2-15, 2002. [4] J. Bellakhdar, La pharmacope Marocaine traditionnelle. Mdecine arabe ancienne et savoirs populaires. Ibis Press. Paris, 1997. [5] C. M Mann, S. D Cox & J. L. Markham, The outer membrane of Pseudomonas aeruginosa NCTC 6749 contributes to the essential oil of Melaleuca alternifolia (tea tree oil), Letters in appl. Microbiol, 30:294-297, 2000 [6] A. Ultee, L. G. M. Gorris & E. J. Smid, Bactericidal activity of carvacrol towards the food-borne pathogen Bacillus cereus, Appl. Microbiol, 85:211-218, 1998. [7] A. Ultee, E. P.W. Kets & E. J. Smid, Mechanisms of action of carvacrol on the foodborne pathogen Bacillus cereus, Appl. And Env. Microbiol, 4606-4610, 1999. [8] K. Ettayebi, J. El Yamani & B. D. Rossi-Hassani, Synergistic effects of nisin and thymol on antimicrobial activities in Listeria monocytogenes and Bacillus subtilis, FEMS Microbiology Letters, 183:191-195, 1999. [9] A. Ultee, R. A. Slump, G. Steging & E.J. Smid, Antimicrobial activity of carvacrol toward Bacillus cereus on rice, J of Food Protection, 620-624, 2000.

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