Étude taxonomique et des propriétés antagonistes des Streptosporangium des sols sahariens

Abstract

L’analyse de 30 échantillons de sols sahariens algériens par des techniques sélectives, a permis d’isoler 73 souches de Streptosporangiaceae à sporanges dont 31 appartiennent au genre Streptosporangium, 37 à Planomonospora et 5 au genre Planobispora. Sur la base d’une étude morphologique, les 31 isolats de Streptosporangium ont été classés dans six groupes morphologiques. Ils ont également fait l’objet d’une étude préliminaire de leurs propriétés antagonistes. Ces deux dernières études ont permis de sélectionner 3 isolats de Streptosporangium pour une étude détaillée de leur taxonomie et de leurs antibiotiques. Ces 3 isolats, désignés Sg3, Sg163 et Sg10 présentent une morphologie différente de celle des espèces de référence de ce genre et des activités antimicrobiennes intéressantes. Les études morphologiques et chimiques ont permis de confirmer l’appartenance des isolats au genre Streptosporangium. La détermination des espèces fut basée sur des critères physiologiques et moléculaires. La comparaison de leurs caractéristiques physiologiques avec celles des espèces valides de Streptosporangium ne nous a pas permis de les identifier. L’analyse de la séquence 16S de l’ADNr de chacun des trois isolats indique des pourcentages de similarité variant entre 96,3 et 98,8 avec les espèces valides de Streptosporangium. Les analyses phylogénétiques indiquent clairement que chacun des trois isolats se distingue l’un de l’autre et des autres espèces de Streptosporangium, suggérant la présence de trois nouvelles espèces. La production d’antibiotiques par les trois isolats est évaluée sur différents milieux de culture, en utilisant Mucor ramannianus, Saccharomyces cerevisiae, Micrococcus luteus et/ou Bacillus subtilis comme microorganismes cibles. Les résultats obtenus ont montré que les trois isolats produisent des activités antifongiques, antibactériennes ou encore antilevuriennes. Cette production est meilleure dans le milieu ISP2. Chacun des 3 isolats sécrète entre 4 et 24 antibiotiques, qui se présentent sous forme de complexes d’antibiotiques chimiquement proches entre eux. Leur localisation par bioautographie révèle 4 zones actives pour chacun des isolats dont l’une est présente dans la phase aqueuse pour Sg3 et Sg163. Les fractions actives ont été ensuite purifiées sur plaques épaisses de gel de silice ou sur colonne de gel de Séphadex LH-20 et par HPLC (colonne C18). Des révélations chimiques et des études spectroscopiques (UV-visible, infrarouge, masse, 1H et 13C RMN) ont été réalisées pour les antibiotiques purs et semipurs. Les spectres UV-visible des molécules étudiées indiquent l’absence de polyènes. Les résultats de ces études indiquent également que nos 3 isolats produisent des antibiotiques appartenant à différents groupes, notamment ceux des angucyclinones, des aminosides et des aromatiques glycosylés. Ces molécules, de par leurs caractéristiques physicochimiques et spectroscopiques, se distinguent nettement de celles décrites dans la littérature. La caractérisation de huit antibiotiques rouges de l’isolat Sg3 montre qu’ils sont très proches entre eux et suggère leur appartenance à un même groupe. La structure de l’antibiotique majoritaire R2.2 a été déterminée. Il s’agit d’une angucyclinone, un groupe d’antibiotiques polykétides aromatiques proche des anthracyclines et des tétracyclines et caractérisé par une structure de 4 cycles aromatiques accolés d’une manière asymétrique. L’antibiotique R2.2 est différent de toutes les angucyclinones décrites dans les ouvrages des produits bioactifs et représente une nouvelle molécule.