Laboratoire de Microbiologie et des Substances Antimicrobiennes/Laboratory of Microbiology and Antim

Fankam RESUME Le traitement des infections bactériennes pose actuellement un problème de santé publique préoccupant, ceci à cause de l’émergence des microorganismes pathogènes multirésistants. La recherche perpétuelle de nouveaux agents antimicrobiens s’avère ainsi primordiale. C’est dans cette perspective que nous nous sommes intéressés à l’évaluation in vitro des activités antibactériennes des extraits au méthanol de onze épices Camerounaises (Fagara xanthoxyloïdes, Dichrostachys glomerata, Aframomum citratum, Beilschmiedia cinnamomea, Echinops giganteus, Mondia whitei, Olax subscorpioïdea, Solanum melongeua, Piper capense, Xylopia aethiopica et Scorodophloeus zenkeri). La composition chimique qualitative des extraits au méthanol de ces épices a été étudiée grâce à des méthodes standard et l’activité antibactérienne évaluée par la méthode de microdilution en milieu liquide. Ces extraits bruts ont été testés pour leurs activités antibactériennes contre vingt-neuf bactéries à Gram-négatif parmi lesquelles les souches multirésistantes en présence et en absence d’un inhibiteur de pompes à efflux, le PAßN. Les effets synergiques des associations de ces plantes et quelques antibiotiques usuels ont également été évalués. L'analyse phytochimique des extraits de ces plantes a montré que tous contiennent les alcaloïdes, les phénols et les tanins ; les autres classes chimiques étant sélectivement distribuées. Tous les extraits ont présenté des activités antibactériennes avec des CMIs comprises entre 32 et 1024 µg/ml sur une ou plusieurs bactéries. Les extraits de D. glomerata, B. cinnamomea, A. citratum, P. capense, E. giganteus, F. Xanthoxyloïdes, et de O. subscorpioïdea se sont révélés les plus actifs avec des pourcentages d’inhibitions correspondant respectivement à 100%, 82,76%, 62,51%, 62,07% et 51,72% des bactéries testées. Les extraits de E. giganteus et X. aethiopica ont donné les plus faibles CMIs, 32 et de 64 µg/ml respectivement. L’activité de D. glomerata augmente significativement sur près de 69,23 % des bactéries testées en présence du PAßN, avec une baisse de CMI de 2 à 64 fois (512 à < 8 µg/ml pour K. pneumoniae KP63). Les extraits de D. glomerata et B. cinnamomea testés en combinaison avec dix antibiotiques appartenant à différentes familles ont montré des effets synergiques (FIC ≤ 0,5) compris entre 25 et 100 % des cas sur les bactéries testées. De manière générale, les extraits testés ont montré de bonnes activités antibactériennes. En plus de ces activités, les extraits de D. glomerata et B. cinnamomea en particulier ont montré des effets synergiques avec les antibiotiques usuels testés. Ceci indique qu’ils pourraient donc être utilisés dans le traitement des infections bactériennes impliquant les bactéries multirésistantes. Mots-clés : activités antibactériennes, épices, bactéries à Gram-négatif, multirésistance, pompes à efflux, Cameroun. ABSTRACT The treatment of bacterial infections is a major public health problem today, mostly due to the emergence of multidrug resistant microorganisms. The continuous search for new antimicrobial agents is necessary. We therefore designed this work to evaluate in vitro the antibacterial activities of methanol extracts of eleven Cameroonian spices (Fagara Xanthoxyloïdes, Dichrostachys glomerata, Aframomum citratum, Beilschmiedia cinnamomea, Echinops giganteus, Mondia whitei, Olax subscorpioïdea, Solanum melongeua, Piper capense, Xylopia aethiopica and Scorodophloeus zenkeri). The qualitative phytochemical compositions of methanol extracts of these spices were studied by standard methods whereas their antibacterial activity was performed by the liquid broth-microdilution method. The activity of these extracts against twenty nine documented strains and multidrug resistant (MDR) Gram-negative bacteria isolates were evaluated in the absence and in the presence of an efflux pump inhibitor, PAßN. In addition, the possible effects of association between these plants extracts and commonly used antibiotics were also evaluated. Phytochemical analysis showed the presence of alkaloids, phenols and tannins in all of the plants extracts; others compounds were selectively distributed. The results of the antibacterial assays indicated that all tested extracts exert antibacterial activities, with MICs between 32 and 1024 µg/ml on one or many tested bacteria. The extracts of D. glomerata, B. cinnamomea, A. citratum, P. capense, E. giganteus, F. Xanthoxyloïdes and O. subscorpioïdea proved to be more actives than others, 100%, 82,76%, 62,51%, 62,07% and 51,72% bacterial species being sensitive respectively. The extract of E. giganteus and X. aethiopica showed weak CMIs, 32 and 64 µg/ml respectively. The activity of D. glomerata extract significantly increased against about 69,23 % tested MDR bacteria in the presence of PAßN, with fold decrease of MIC between 2 and 64 (512 à < 8 µg/ml for K. pneumoniae KP63). The association of ten antibiotics belonging to different families with D. glomerata and B. cinnamomea extracts showed synergistic antibacterial activities (FIC ≤ 0, 5) comprised between 25 % and 100 % cases on the tested bacteria. The overall results of the present work indicated that the tested spices extract have antibacterial activities. In addition to these antibacterial activities, D. glomerata and B. cinnamomea methanol extract showed synergistic effects with commonly used antibiotics tested. This indicates that these extracts could be used in the treatment of bacterial infections involving multidrug resistant bacteria. Keywords: antibacterial activities, spices, Gram-negative bacteria, multidrug resistance, efflux pumps, Cameroon. Lacmata RESUME Au cours de ces décennies, les problèmes de santé lies aux infections bactériennes se sont accentués. Cette situation résulte de nombreux facteurs donc le développement des résistances aux antibiotiques disponibles sur le marché par les bactéries pathogènes. Ce phénomène conduit très souvent à la multirésistance des bactéries aux antibiotiques (MDR), souvent associés aux pompes à efflux qui, chez les Gram négatifs, la majorité appartient à la famille des pompes à efflux tripartites, Resistance Nodulation-Cell Division (RND). Dans le but de contribuer à la recherche des voies et moyens pouvant permettre de lutter efficacement contre ces bactéries, les propriétés antibactériennes des extraits de plantes médicinales et l’effet de leur association aux antibiotiques couramment utilisés ont été évalué sur des souches Gram négatifs multirésistantes surexprimant l’efflux actif. L’activité antibactérienne vis-à-vis des souches MDR sur-exprimant l’efflux, des différents extraits méthanoliques (des grains de Garcinia kola, Garcinia lucida, Cola acuminata, Buchholsia coriacea ; des pépins de Picralima nitida, Carica papaya ; des bulbes de Allium cepa et de Allium sativum ; du péricarpe de Picralima nitida et du jus de Citrus medica) ont été évaluée par la technique de microdilution en milieu liquide. G. lucida (CMI = 128-512 µg/ml) ; G. kola (CMI =256-1024 µg/ml) et P. nitida (CMI = 128-1024 µg/ml) ont montré des activités moyennes sur presque toutes les 29 souches utilisées. Les autres extraits ont montrés une faible activité (CMI ≥ 1024 µg/ml) contre un nombre limité et variable de souches. L’association du PAβN (inhibiteur des pompes à efflux) aux différents extraits n’a pas considérablement modifié leur activité. Ce qui montre que l’efflux n’est pas un mécanisme de résistance majeur vis-à-vis de ces extraits. Aux concentrations CMI/2 et CMI/5, les extraits de P. nitida et G. kola ont permis d’améliorer l’activité des antibiotiques (FIC de 0.062-0.5) vis-à-vis de la plupart des souches traduisant des effets de synergie entre ces extraits et les antibiotiques. Les résultats de ce travail sont encourageants et montrent que les extraits peuvent être utilisés en associations aux antibiotiques usuels pour traiter les infections bactériennes multirésistantes. Mots clés : bactérie Gram-négatif, multirésistance, efflux actif, PAβN, synergie, plantes médicinales, antibiotique. ABSTRACT During the last decades, health problems due to bacterial infections have increased. This situation results from many factors among which, the development of resistance by bacteria pathogens to most available antibiotics. It is the case of multidrug resistances (MDR), frequently associated to efflux pumps. In Gram negative bacteria, most of these pumps belong to the Resistance Nodulation Cell-Division (RND) family. In order to contribute to the search for means by which we can efficiently fight against these resistant bacteria, the antibacterial properties of extracts of some medicinal plants and the effect of their associations with currently used antibiotics were evaluated on MDR Gram-negative bacteria over-expressing active efflux pumps. The antibacterial activities of the methanol extract of seeds of Garcinia kola, Garcinia lucida, Cola acuminata, Buchholsia coriacea, Picralima nitida, Carica papaya; bulbs of Allium cepa and Allium sativum ; fruits of Picralima nitida and juices of Citrus medica were evaluated by the broth microdilution technique. The results of this test showed that three extracts G. lucida (MIC = 128-512 µg/ml), G. kola (MIC = 256-1024 µg/ml) and P. nitida (MIC = 128-1024 µg/ml) have activities on almost all the 29 MDR bacteria strains. The rest of the other extracts had variably weak activities against a limited number of strains. The association of PAβN (efflux pumps inhibitor) to different extracts did not modify their activities. At the concentration of MIC/2 and MIC/5, the extracts of P. nitida and G. kola ameliorated the antibacterial activities of antibiotics (FIC de 0.062-0.5) suggesting synergistic effects of these extracts with the antibiotics. The results of this study are encouraging and suggest that the extracts of these plants could be used in association with common antibiotics to treat multidrug resistant bacteria infections forms. Key words: Gram negative bacteria, multiresistance, efflux, PAβN, synergy, medicinal plants, antibiotic Glory ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the effect of processing on the nutritional value of the African giant land snail, Archachatina marginata using different chemicals. The biochemical study on the meat involved estimation of proximate composition; the toxicity of the cooked, dehydrated and ground samples was investigated using young wistar albino rats. Different groups of rats were fed with four different diets supplemented with Archachatina marginata washed with only water (Diet 1), lime c (Diet 2), alum c (Diet 3) and salt c (Diet 4). Diet 1 served as the control. Feed intake, weight gain, growth rate (EFU), PER, NPR and TD were noted. At the end of the experimental period, relative weight of organs, haematological indices (RBCs and PCV), lipid profile (total cholesterol, HDL-cholesterol and triglyceride) and serum enzyme activities (ALAT and ASAT) were assessed in the rats. The study showed that an increase in the concentration of the different chemicals led to a decrease in crude protein and an increase in the ash content. Also, there was a reduction of crude protein in all the different set of samples when compared to the control with the lime-treated samples having the least values. The rats fed with Diets 3 and 4 recorded a significant decrease (P< 0.05) in feed consumption, weight gain, FE, EFU and TD (Diet 3), while Diet 2 also registered a significant decrease (P< 0.05) at the level of feed consumption and weight gain. The decrease observed in PER and NPR was not significant (P>0.05), all NPR values were greater than those of the PER. The relative weight of the liver (RWL) was significantly increased (P< 0.05) in rats fed with Diets 2 and 4, while the decrease observed in Diet 3 was not significant (P> 0.05) as compared to the control (Diet 1). There was no significant variation in the relative weight of the kidney (RWK) with all the diets. Rats fed with Diets 2, 3 and 4 registered a significant decrease (P< 0.05) in PCV, with a non significant decrease (P> 0.05) in RBC counts. The total cholesterol content significantly increased (P< 0.05) in animals fed with Diets 2 and 4 while there was no significant difference (P> 0.05) in HDL-c and TG in all the diets as compared to the control. Serum activities of ASAT increased significantly (P< 0.05) in animals fed with all the test diets, while a significant increase (P< 0.05) in ALAT activity was only recorded in animals fed with Diet 2. A non significant decrease (P> 0.05) in ALAT activity was recorded in rats fed with Diets 3 and 4. These results suggest that the chemicals might be non toxic at lower concentrations, but it will be better to avoid them and use just water alone during the processing of the African giant land snail meat in order to optimize its nutritional value. Keywords: Archachatina marginata, processing, lime, alum, salt, nutritional value. RESUME L’objectif de cette étude était d’évaluer l’effet du traitement chimique sur la valeur nutritionnelle de la viande d’escargot géant africain, Archachatina marginata. Les échantillons de la viande d’Archachatina marginata ont été traités avec de l’eau simple (control), du citron, du sel de cuisine, et d’’alum’ à différentes concentrations. Les échantillons traités ont été préparés, séchés, et écrasés séparément, suit soumis aux analyses bromatologiques enfin de préparer les différents aliments expérimentaux. La valeur nutritionnelle et la toxicité des différents aliments expérimentaux ont été évaluées en utilisant trente(30) jeunes rats albinos de souche wistar. Ainsi, 4 groupes des rats ont été nourri à base des aliments supplémentés avec les différents échantillons de la viande d’A. marginata, traitée. L’ingestion, GM, le taux de croissance IC, l’Efficacité d’Utilisation Alimentaire (EUA)), le Coefficient d’Efficacité Protéique (CEP), CEPN et la DR ont été évalué. A la fin de l’expérience, les poids relatifs des organes (foie et reins), les paramètres hématologiques (GR et PCV), le profile lipidique (CT, HDL-c, TG) et les activités des enzymes sériques (ALAT et ASAT) ont également été déterminés. Nous avons constaté qu’une augmentation de la concentration de différents produits de traitement abaisse le taux des protéines brutes avec les plus petites valeurs enregistrées sur l’ensemble des échantillons traités avec le citron. Tous les rats nourris avec les aliments 3 et 4 ont manifesté une réduction significative (P< 0.05) de l’ingestion, GM, IC, EUA alors que l’aliment 2 a entrainé une baisse significative (P< 0.05) de l’ingestion et GM par rapport au control (Aliment 1). Les rats nourris avec l’aliment 3 ont manifesté une augmentation significative (P< 0.05) en DR vis-à-vis du contrôle. Les PRF ont augmenté significativement (P< 0.05) chez les rats nourris avec les aliments 2 et 4. Les rats qui ont reçus les aliments 2, 3 et 4 ont connu une diminution significative (P< 0.05) en PCV. Les CT ont augmenté chez les animaux ayant reçu les aliments 2 et 4 tandis qu’aucune variation significative (P> 0.05) n’a été enregistrée sur le taux de HDL-c et TG dans tous les aliments par rapport au contrôle. L’activité de l’enzyme sérique, ASAT a augmenté significativement (P< 0.05) chez les animaux ayant reçus les aliments 2, 3, et 4. Par ailleurs, une augmentation significative (P< 0.05) d’ALAT était enregistrée seulement chez les animaux nourris avec l’aliment 2. Au regard de ces résultats, les produits de traitement semblent être non toxiques à faibles concentrations, mais l’utilisation de l’eau seule reste la meilleure façon de traiter la viande d’escargot géant africain Archachatina marginata pour une optimisation de sa valeur nutritionnelle. Mots clés : Archachatina marginata, traitement, citron, ‘alum’, sel, valeur nutritionnelle. D'Wendji Résumé L’effet insecticide de l’huile essentielle (HE) et de sa formulation poudreuse à base d’argile ainsi que de l’huile végétale (HV) de Syzygium aromaticum a été évalué à l’égard des adultes de Acanthoscelides obtectus (Say) et Callosobruchus maculatus (Fab.). L’HE et l’HV ont été respectivement obtenues par hydrodistillation et par macération dans l’hexane. Les rendements de 2,63 et 14,03 % ont été respectivement obtenus. L’analyse chimique de HE faite par CPG/ SM montre qu’elle est constituée essentiellement d’eugénol (48,46 %), d’acétate d’eugénol (16,89 %) et de caryophyllène (14,21 %). Celle de l’HV faite par CPG montre qu’elle est constituée majoritairement des acides gras : tridécyclique (27,62 %), laurique (15,05 %), myristique (12,75 %) et caprique (12,15 %). Les propriétés insecticides des diverses formulations ont été évaluées par répulsion sur papier filtre (HE et HV), par fumigation (HE), par contact sur papier filtre (HE et HV), par contact sur graines (HV, HE et sa formulation poudreuse à base d’argile) à l’égard de C. maculatus et A. obtectus. L’impact de ces produits sur l’émergence de la première génération F1 de ces bruches a été testé au cours du temps. Il ressort de ces tests que l’effet insectifuge de l’HE a été plus important à l’égard de C. maculatus (PR= 81,25 %) que de A. obtectus (PR= 60 %). Par contre, l’HV de S. aromaticum a présenté un effet répulsif prononcée (PR = 85,62 %) à l’endroit de A. obtectus que de C. maculatus. De même l’effet fumigène de l’HE a été plus accentué chez A. obtectus que chez C. maculatus. Les huiles des graines de S. aromaticum ont présenté une toxicité par contact sur papier filtre plus prononcée à l’égard de A. obtectus (CL50 de 0,032 pour l’HE et 0,042 µl/cm² pour l’HV) que de C. maculatus (CL50 de 0,050 et 0,055 µl/cm² pour l’HE et l’HV respectivement). De même l’HE de S. aromaticum et sa formulation poudreuse par contact sur graines ont été plus toxiques vis-à-vis de A. obtectus (DL50 de 0,060 et 0,073 µl/cm² respectivement) que de C. maculatus (DL50 de 0, 131 et 0,076 µl/cm² pour l’HE et sa formulation poudreuse respectivement). La mortalité engendrée par la formulation poudreuse a été significativement supérieure (p<0,05) à celle obtenue après application sur graines de l’HE simple à l’endroit de C. maculatus. Il ressort de ces resultats que la conservation des graines de haricot commun et du « niébé » pourrait être réalisable grâce aux diverses formulations des graines de S. aromaticum. Mots-clès: Syzygium aromaticum, Acanthoscelides obtectus, Callosobruchus maculatus ABSTRACT The insecticidal activity of essential oil (EO) and its aromatised powder with a basis of clay as well as vegetable oil (VO) of the seeds of Syzygium aromaticum was accessed against Acanthoscelides obtectus (say) and Callosobruchus maculatus (Fab.) adults. Essential oil and vegetable oil were respectively obtained by hydrodistillation and maceration with hexane. The outputs of 2.63 and 14.03 % were obtained respectively. The chemical analysis of EO by GS/SM showed that it is essentially made up of eugenol (48.46 %), eugenol acetate (16.89 %) and caryophyllene (14.21 %). Those of vegetable oil made by GC shows that it is made up mainly of fatty acids: tridecyclic (27.62 %), lauric (15.05 %), myristic (12.75 % ) and capric (12.15 %). The insecticidal properties of various products were evaluated by repellence on filter paper (EO and VO), by fumigation (EO), by contact on filter paper (EO and VO) and by grains contact (VO, EO and its aromatised powder) against C. maculatus and A. obtectus. The impact of each of those products was tested over the time on the emergence of the first generation F1 of these bruchids. It was established from these results that the insectifuge effect of EO was pronounced on C. maculatus (PR = 81,25 %) than A.obtectus (PR = 60 %). Contrary, VO of S. aromaticum presented a more pronounced repulsive effect (PR = 85.62 %) against A. obtectus than C. maculatus. Also, the fumigant effect of EO from S. aromaticum was more accentuated against A. obtectus than C. maculatus. S. aromaticum seeds oils was more toxic by contact on filter paper relative to A. obtectus (CL50 values of 0.032 µl/cm² for EO and 0.042 µl/cm² for VO) than C. maculatus (CL50 values of 0.050 for EO and 0.055 µl/cm² for VO). Similarly EO of S. aromaticum and its aromatised clay powder were more toxic on grain contact assay as regards A. obtectus (DL50 of 0.060 and 0.073 µl/g for EO and its aromatised clay powder respectively) than C. maculatus (DL50 of 0.131 and 0.076 µl/g for EO and its aromatised clay powder respectively). The mortalities generated by aromatised clay powder formulation were significantly higher (p<0.05) than those obtained with single EO against C. maculatus. These results suggest that the conservation of common beans and “niebe” could be done via the diverse formulations of seeds of S. aromaticum. Keywords: Syzygium aromaticum, Acanthoscelides obtectus, Callosobruchus maculatus.