Évaluation de l'impact des nanoparticules de dioxyde de manganèse (MnO2) sur la croissance et la production de métabolites secondaires d'une souche d'actinomycète Streptomyces sp. S 75 productrice d'antibiotiques.

Abstract

The emergence of bacterial resistance necessitates the search for new ways to stimulate the production of natural antibiotics, this experimental study explores an innovative strategy based on nano-elicitation. The aim was to evaluate the influence of various concentrations of manganese dioxide nanoparticles (MnO2 NPs) on the growth and antibacterial potential of the Streptomyces sp. S75 strain isolated from the scales of the Barbus barbus fish (Aïn Dalia Dam, Souk Ahras). Following revival on ISP2 medium and macro-microscopic characterisation confirming the typical traits of the genus, the strain was inoculated into liquid ISP2 medium in the presence of a series of nanoparticle concentrations. Quantitative analyses of biomass revealed a biphasic growth profile characterised by a significant increase in mycelial dry weight at high concentrations (up to 3,31 times that of the control). Concurrently the evaluation of antibacterial activity using the well diffusion method demonstrated that the introduction of MnO2 NPs induces the biosynthesis of active secondary metabolites initially absent in the control. The culture supernatants exhibited significant zones of lysis revealing strong inhibitory activity against Gram-negative bacteria, reaching 28,6 mm for Escherichia coli and 30,4 mm for Pseudomonas aeruginosa. These results highlight the promising potential of nanostimulation for optimising yield and unlocking hidden metabolites of therapeutic interest. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ أدى التفاقم المستمر لظاهرة المقاومة البكتيرية للمضادات الحيوية إلى حتمية البحث عن مسارات جديدة لتحفيز إنتاج مضادات حيوية طبيعية. وفي هذا السياق، تستكشف هذه الدراسة التجريبية استراتيجية مبتكرة تعتمد على التحفيز النانوي (Nano-élicitation)، حيث استهدفت تقييم تأثير تراكيز مختلفة من جسيمات ثاني أكسيد المنجنيز النانوية (NPs de MnO2) على النمو والقدرة المضادة للبكتيريا لسلالة Streptomyces sp. S75 المعزولة من قشور سمك الباربو Barbus barbus(سد عين دالية، سوق أهراس). بعد إعادة تنشيط السلالة على وسط النموISP2 ، وإجراء التوصيف الظاهري والمجهري الذي أكد الخصائص النموذجية المميزة لهذا الجنس، تم تلقيح السلالة في وسط سائل ISP2 مدعم بسلسلة من التراكيز المتدرجة للجسيمات النانوية. وقد أظهرت التحاليل الكمية للكتلة الحيوية نمط نمو ثنائي الطور(Biphasique)، تميز بتحفيز كبير للوزن الجاف للغزل الفطري عند التراكيز المرتفعة، ليصل إلى 3.31 أضعاف العينة الشاهد .(Témoin) بالتوازي مع ذلك، أظهر تقييم الفعالية المضادة للبكتيريا باستخدام طريقة الانتشار في البار، أن إضافة جسيمات MnO2 النانوية قد حفزت البكتيريا على التخليق الحيوي لمستقلبات ثانوية نشطة كانت غائبة تماما في العينة الشاهد، وقد أبدت رواشح المزرعة (surnageants) مناطق تثبيط واضحة تعكس قدرة كبح قوية ضد البكتيريا سالبة الغرام، حيث بلغت أقطار مناطق التثبيط 28.6 ملم ضد بكتيريا الإشريكية القولونية (Escherichia coli) و 30.4 ملم ضد الزائفة الزنجارية.(Pseudomonas aeruginosa) تؤكد هذه النتائج الأهمية الواعدة للتحفيز النانوي كأداة حيوية فعالة لتحسين المردود الإنتاجي، وإيقاظ مستقلبات الكامنة ذات القيمة العلاجية العالية -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- L'émergence de la résistance bactérienne impose la recherche de nouvelles voies pour stimuler la production d'antibiotiques naturels, cette étude expérimentale explore une stratégie innovante basée sur la nano-élicitation. L'objectif a consisté à évaluer l'influence de diverses concentrations de nanoparticules de dioxyde de manganèse (NPs de MnO2) sur la croissance et le potentiel antibactérien de la souche Streptomyces sp. S75 isolée à partir des écailles du poisson Barbus barbus (Barrage d'Aïn Dalia Souk Ahras). Après une revivification sur milieu ISP2 et une caractérisation macro-microscopique confirmant les traits typiques du genre, la souche a été inoculée en milieu liquide ISP2 en présence d’une série de concentrations de nanoparticules. Les analyses quantitatives de la biomasse ont révélé un profil de croissance biphasique marqué par une stimulation majeure du poids sec mycélien aux fortes concentrations (jusqu'à 3,31 fois le témoin). Parallèlement, l'évaluation de l'activité antibactérienne par la méthode de diffusion sur puits a démontré que l'introduction des NPs de MnO2 induit la biosynthèse de métabolites secondaires actifs initialement absents dans le témoin. Les surnageants de culture ont manifesté des zones de lyse remarquables révélant un fort pouvoir inhibiteur contre les Gram négatifs atteignant 28,6 mm pour Escherichia coli et 30,4 mm pour Pseudomonas aeruginosa, Ces résultats mettent en lumière le potentiel prometteur de la nanostimulation pour optimiser le rendement et réveiller des métabolites d'intérêt thérapeutique cachés.