Ammi élevé — dérivés prénylés du benzaldéhyde antimicrobiens et antibiofilm issus d’un champignon endophyte des fruits
Source : PMCID PMC6891696 — DOI 10.3390/molecules24224118 (Molecules, 2019) Type : article de recherche, texte intégral — fractionnement bio-guidé, isolement de composés et évaluation antimicrobienne/antibiofilm in vitro
Objectif
Isoler des champignons endophytes associés aux fruits d’Ammi majus L. (Apiacées, plante indigène d’Égypte) et rechercher, par fractionnement bio-guidé, les composés responsables de l’activité antimicrobienne et antibiofilm. Les fruits contiennent des furanocoumarines et des flavonoïdes ; la plante est traditionnellement utilisée contre le psoriasis, le vitiligo (leucodermie acquise), les infections urinaires, les calculs rénaux et la lèpre, comme diurétique et emménagogue.
Méthodes
Fruits d’A. majus (500 g, récoltés en novembre 2017, Égypte) extraits à l’éthanol 70 % (extrait AME). Un champignon endophyte a été isolé des fruits et identifié comme Aspergillus amstelodami (numéro d’accession GenBank MK215708) par morphologie, microscopie et identification moléculaire (gène ITS de l’ARN ribosomal) — à la connaissance des auteurs, premier isolement d’un champignon endophyte de ces fruits. Métabolites fongiques produits par fermentation sur milieu solide (riz) puis extraits à l’acétate d’éthyle (extrait FEA). Fractionnement du FEA par chromatographie liquide sous vide et HPLC préparative ; structures élucidées par RMN ¹H, ¹³C et MS.
Activité antimicrobienne (CMI, méthode de microdilution colorimétrique XTT) contre Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans (Gram +), Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa (Gram −), Aspergillus fumigatus (moisissure) et Candida albicans (levure). Ciprofloxacine et amphotéricine B = références. Activité antibiofilm (CMIB, méthode statique en microplaque, cristal violet) sur biofilms préformés de 24 h. Cytocompatibilité évaluée sur fibroblastes humains normaux (BHK, test SRB).
Résultats
Cinq dérivés prénylés du benzaldéhyde ont été isolés pour la première fois de cette espèce : dihydroauroglaucine (1), tétrahydroauroglaucine (2), le 2-(3,6-dihydroxyhepta-1,4-dién-1-yl)-3,6-dihydroxy-5-(diméthylallyl)benzaldéhyde (3), isotétrahydroauroglaucine (4) et flavoglaucine (5).
L’extrait fongique FEA a montré une activité antibactérienne et antifongique à large spectre plus forte que l’extrait de fruits AME contre toutes les souches (CMI du FEA de 6,25 à 50 µg/mL ; activité maximale contre S. aureus et E. coli, CMI = 6,25 µg/mL). La fraction III s’est révélée la plus active.
Le composé 1, la dihydroauroglaucine (isolée de la fraction III), a été le plus actif : forte activité antimicrobienne contre E. coli (CMI = 1,95 µg/mL), S. mutans (CMI = 1,95 µg/mL) et S. aureus (CMI = 3,9 µg/mL). Activité antibiofilm élevée : CMIB = 7,81 µg/mL contre les biofilms de S. aureus et E. coli, CMIB = 15,63 µg/mL contre S. mutans et C. albicans, et activité modérée (CMIB = 31,25 µg/mL) contre le biofilm de P. aeruginosa.
Cytocompatibilité : AME et FEA n’ont pas montré de toxicité envers les cellules normales BHK (respectivement environ 5 % et 12 % de mortalité) ; la dihydroauroglaucine a causé environ 40 % de mortalité des cellules normales à la dose maximale (50 µg/mL), soit une cytotoxicité modérée.
Conclusion
La dihydroauroglaucine, dérivé prénylé du benzaldéhyde produit par le champignon endophyte Aspergillus amstelodami isolé des fruits d’A. majus, possède une activité antimicrobienne et antibiofilm à large spectre. Les CMI du FEA étant bien inférieures à celles de l’AME, les auteurs concluent que l’activité antimicrobienne d’A. majus pourrait provenir de la capacité de ses champignons endophytes à produire des métabolites secondaires efficaces. Des études complémentaires sont recommandées, notamment en association avec des antibiotiques pour contourner la résistance antimicrobienne.