Des approches différentes mais complémentaires de bioinformatique et de biochimie ont été utilisées lors de cette étude dans le but d’identifier, d’étudier et de caractériser de nouveaux peptides antimicrobiens d’origine végétale. Dans un premier temps, et compte tenu de la grande diversité des peptides antimicrobiens mis au jour jusqu’à présent, nous nous somme fixé comme premier objectif de développer une plateforme informatique complète comprenant un logiciel, Scientific DataBase Maker (SciDBMaker) et une base de données baptisée PhytAMP. Cette plateforme permet l'extraction, l’analyse et le triage de données sur les protéines à partir de la base de données Swiss-Prot. Elle permet également de rassembler des informations taxonomiques, microbiologiques et physico-chimiques importantes sur les peptides antimicrobiens des plantes. Ainsi la constitution de cette plateforme ouvre de nouvelles perspectives informatives, en particulier celles relatives à la prédiction des relations structure / fonction en relation avec les organismes cibles et donc leur mode d’action. Dans un deuxième temps, une approche expérimentale a été utilisée afin d’évaluer le potentiel antimicrobien de quelques plantes spontanées issues des régions arides de la Tunisie. Ainsi, l’activité antimicrobienne d’Oudneya africana R. Br. (Brassicaceae), de Juniperus phoenicea L. (Cupressaceae) et de Pistacia atlantica Desf. (Anacardiaceae), trois espèces de plantes spontanées utilisées à des fins médicinales dans les zones arides de la Tunisie, de même que leurs propriétés physico-chimiques ont été évaluées. Les résultats obtenus ont montré la présence d’une activité antimicrobienne dans les trois plantes étudiées. Cette étude comparative a établi clairement le potentiel des plantes médicinales spontanées des régions arides de la Tunisie comme source d’agents antimicrobiens. Une étude poussée réalisée sur un extrait actif de l’une des trois plantes, Oudneya africana, a montré la présence de molécule peptidique de faible masse moléculaire ayant un très large spectre d’action antimicrobien. L’étude de cet extrait a été effectuée et a permis de mettre en évidence le potentiel d’exploitation aussi bien dans le secteur agroalimentaire que pharmaceutique de ces molécules bioactives naturelles. Notre travail constitue une contribution importante à l’étude des peptides antimicrobiens d’origine végétale. Des informations scientifiques très originales ont été générées tout au long de notre étude. Les connaissances fondamentales et appliquées générées ouvrent des perspectives multiples pour une exploration plus poussée de ce champ d’activité encore très peu exploité. / Different approaches but complementary in bioinformatics and biochemistry have been used during this study to identify, investigate and characterize new plant antimicrobial peptides. At first, and given the wide diversity of antimicrobial peptides uncovered so far, we have set the first goal to develop a platform that includes software, Scientific DataBase Maker (SciDBMaker) and a database PhytAMP. This platform allows the extraction, analysis and sorting of data on proteins from the Swiss-Prot database. It can also gather taxonomic, microbiological and physicochemical information on plant antimicrobial peptides. Thus the development of this platform opens up new informative prospects, particularly those relating to the prediction of structure / function in relation to the target organisms and thus their mode of action. In a second time, an experimental approach was used to evaluate the antimicrobial potential of some spontaneous plants from arid regions of Tunisia. Thus, the antimicrobial activity of Oudneya africana R. Br (Brassicaceae), Juniperus phoenicea L. (Cupressaceae) and Pistacia atlantica Desf. (Anacardiaceae), three spontaneous plant species used for medicinal purposes in the arid areas of Tunisia, as well as their physicochemical properties have been evaluated. The results showed the presence of antimicrobial activity in the three studied plants. This study has clearly established the potential of medicinal plants growing wild in arid regions of Tunisia as a source of antimicrobial agents. A study conducted on an active extract of one of three plants, Oudneya africana, showed the presence of peptide molecule of low molecular weight with a very broad spectrum antimicrobial action. The study of the extract was performed and revealed the potential of such bioactive natural molecules for exploitation in both the food and pharmaceutical industries. Our work is an important contribution to the study of plant antimicrobial peptides. Very original scientific informations have been generated throughout our study. The generated fundamental and applied knowledge open multiple perspectives for further exploration of this field of activity which still untapped.

Les progrès rapides en microbiologie alimentaire et en recherche d'antimicrobiens ont contribué à façonner le paradigme de l'industrie alimentaire depuis plus d'un siècle. Cependant, face à l'évolution des préférences alimentaires des consommateurs pour des produits naturels et au renforcement des lois sur la salubrité des aliments, la conservation des aliments continue d'être un défi de taille et l'exploration d'antimicrobiens naturels pour la conservation des aliments est plus que jamais au cœur des préoccupations. L'identification de composés antimicrobiens d'origine végétale (PDACs) vise à élargir le spectre de l'activité antimicrobienne par rapport à celui des agents de conservation existants. Malgré un grand nombre d'études sur l'activité antimicrobienne des sous-produits d'origine végétale et leur potentiel en tant que substituants potentiels aux antimicrobiens alimentaires chimiques, des obstacles conceptuels clés restent à surmonter. Par exemple, les études actuelles portent principalement sur le mécanisme d'administration des composés bioactifs et par conséquent, demeure une preuve de concept plutôt que d'être accepté par l'industrie alimentaire dans son ensemble. De plus, l'activité antimicrobienne de la plupart des composés antimicrobiens d'origine végétale est faible et souvent très variable selon le microsystème alimentaire. Le problème de variabilité de l'efficacité des antimicrobiens naturels d'origine végétale entre les études in vitro et in vivo restent un sujet de discussion. Les processus et les techniques désignés pour améliorer l'activité antimicrobienne des antimicrobiens naturels sont spécifiques et, au mieux, applicables aux produits de niche. En outre, les approches assistées par microorganismes, bien que prometteuses, sont pour la plupart des approches top-down, dont l'applicabilité et la modularité du printest la relation structure-activité. Il est plausible que l'amélioration de la puissance des antimicrobiens d'origine végétale puisse augmenter leur activité et les rendre comparables aux antimicrobiens synthétiques existants utilisés dans l'industrie alimentaire. L'objectif global de cette thèse était d'améliorer le pouvoir antimicrobien d'extraits de plantes grâce à un processus biochimique durable tel que la fermentation. Les objectifs spécifiques comprenaient la sélection de bactéries lactiques adaptées grâce à l'évolution adaptative en laboratoire (ALE) et la comparaison de leurs paramètres de croissance et indicateurs métaboliques à ceux de bactéries lactiques non adaptées. Ensuite, l'activité antimicrobienne des extraits aqueux de plantes a été quantifiée et comparée à des extraits de plantes fermentés avec des bactéries lactiques non adaptées et adaptées. Enfin, une analyse UPLC-QTOF-ESI-MS d'extraits de plantes fermentées a été effectuée pour identifier les composés antimicrobiens potentiels. Dans la première partie de cette étude, un milieu YED constitué de 0,9 % p/v d'extrait de levure et 0,5 % p/v de dextrose a été développé pour remplacer le milieu De Man, Rogosa and Sharpe (MRS). Le milieu YED additionné d'un extrait aqueux de plante (peau de grenade, POM ou extrait d'olive, OL), a été utilisé pour adapter L. plantarum et L. reuteri afin de permettre une survie et un développement des bactéries malgré des teneurs inhibitrices en composés phytochimiques. Les bactéries L. plantarum et L. reuteri adaptées ont montré, comparativement à leurs homologues non adaptées, un potentiel métabolique et une vitalité améliorée. Les bactéries lactiques adaptées ont réduit le pH du milieu plus significativement et accumulé relativement plus d'acides dans le milieu (acidité titrable, g.L⁻¹ d'acide lactique) que les bactéries non adaptées. Pour finir, les bactéries lactiques non adaptées ont performé également mieux que les bactéries non adaptées sur tous les indicateurs (constante de vitesse de croissance (μ, h⁻¹), constante d'interaction (K), taux de croissance dans le milieu (n) et population microbienne totale) de cette étude. Suite à l'adaptation réussie, l'effet de l'ALE sur le métabolisme de L. plantarum et L. reuteri a été évalué. Le changement de 'fitness' du microorganisme affecte l'énergie et le stress métabolique. ALE a permis la sélection de souches relativement plus résistantes aux composés phytochimiques présents dans le milieu de croissance. Le métabolisme des bactéries lactiques adaptées était significativement différent de celui des bactéries lactiques non adaptées. Les bactéries lactiques adaptées ont accumulé des concentrations significativement plus élevées en acides aminés à chaîne basique et ramifiée que les bactéries lactiques non adaptées. Une tendance similaire a été observée pour les acides lactique et pyruvique. Plus de malate et de citrate ont été consommés par les bactéries lactiques adaptées, suggérant un changement considérable du métabolisme énergétique sous stress. Les extraits végétaux fermentés avec les bactéries lactiques adaptées avaient significativement plus de proanthocyanidin monomériques et oligomériques et une teneur en polyphénols plus élevée. La consommation plus élevée en glucides par les bactéries lactiques adaptées suggère également que l'adaptation peut avoir un rôle à jouer dans la survie et le métabolisme énergétique sous la contrainte. Enfin, les bactéries lactiques adaptées étaient plus résistantes au chloramphénicol, à la tétracycline et à l'érythromycine que les bactéries lactiques non adaptées. Globalement, les bactéries lactiques adaptées pourraient être différenciées des bactéries lactiques non adaptées par leur activité métabolique (acides aminés libres et acides organiques), leur catabolisme (degré de polymérisation et polyphénols totaux) et leur réponse phénotypique (métabolisme des sucres et sensibilité aux antibiotiques), faisant allusion à la possibilité d'une mémoire de réponse au stress hystérétique. Pour le troisième objectif, quinze extraits de plantes ont été fermentés avec les bactéries lactiques adaptées et leur activité antimicrobienne comparée aux extraits non fermentés (contrôle) et fermentés avec les bactéries lactiques non adaptées. Les paramètres critiques de fermentation tels que le type d'extrait de plante, la souche de fermentation (bactéries lactiques adaptées, bactéries lactiques non adaptées, non fermenté (contrôle)), la durée de fermentation (24, 48 et 96 heures) et la souche d'essai ont été étudiés. L'activité antimicrobienne d'extraits fermentés avec des bactéries lactiques adaptées a également été comparée à celle des extraits non fermentés modifiés avec du surnageant sans cellules (CFS) de bactéries lactiques adaptées cultivées en milieu YED. L'activité bactéricide des extraits fermentés a été analysée avec une version modifiée du test time-kill contre E. coli ATCC 25922 et B. subtilis ATCC 6633. Le choix de souche de fermentation suivi du type d'extraits de plantes a eu l'effet le plus significatif sur la valeur de destruction (réduction logarithmique de la population des souches d'essai). Les résultats pour 24 heures d'exposition contre E. coli et B. subtilis ont montré que les extraits de résidus de cassis, de jus de noni et de yerba mate ont été les plus bénéfiques avec une fermentation avec des bactéries lactiques adaptées. Pour 12 et 6 heures d'exposition à 10 mg/ml les extraits fermentés avec des bactéries lactiques adaptées ont été significativement plus efficaces que les extraits de plantes non fermentés et fermentés avec des bactéries lactiques non adaptées. Il était à noter que, contrairement à la plupart des PDACs, les extraits fermentés avec des bactéries lactiques adaptées étaient tout aussi efficaces contre les deux souches à l'essai à de faibles concentrations suggérant une potentielle activité à large spectre. L'amélioration significative de l'activité des extraits de plantes fermentés par des bactéries lactiques adaptées contre les souches E. coli et B. subtilis a justifié d'autres tests antimicrobiens. Ainsi pour le quatrième objectif, l'effet de la fermentation (témoin non fermenté vs non adaptées (L. plantarum et L. reuteri)), de la souche de fermentation (non adaptée vs adaptée (OL-AD et POM-AD) et de la durée d'exposition (24 h et 12 h) a été évalué. Les extraits de noni et de yerba mate fermentés avec les bactéries lactiques adaptées ont présenté l'augmentation la plus significative de l'activité bactéricide. Les extraits de plantes fermentés ont montré une activité antimicrobienne significativement meilleure (p <0,05) que les témoins non fermentés pour une durée d'exposition de 24 h. Pour la durée d'exposition réduite (12 h), les extraits fermentés avec des bactéries lactiques adaptées ont affiché des valeurs de mortalité considérablement plus élevées (réduction logarithmique de la population de la souche d'essai) que les extraits fermentés avec les bactéries lactiques non adaptées. Les classes Gram-positif et Gram-négatif étaient également sensibles et une augmentation de la sensibilité des souches Gram-négatif aux extraits fermentés par des bactéries lactiques adaptées a été observée. La teneur en proanthocyanidin des extraits n'a pas changé de façon significative après fermentation, bien que les concentrations en flavon-3-ols monomériques et les proportions de dimères et trimères (de la fraction flavon-3-ols oligomériques) étaient plus élevées pour la plupart des extraits fermentés par les bactéries lactiques adaptées. La concentration en polyphénols totaux pour les extraits fermentés était également plus élevée après fermentation. Suite à l'amélioration réussie de l'activité des PDACs, une caractérisation préliminaire de huit extraits de plantes par UPLC - ESI - QTOF - MS a été effectuée pour détecter et identifier d'éventuels composés antimicrobiens. Les traitements des chromatogrammes et l'identification des composés se sont faites avec le logiciel MZmine, les résultats ont été exprimés par rapport au témoin non fermenté en mettant l'accent sur l'impact de la fermentation (fermenté vs non fermenté) et de l'inoculation (adaptée vs non adaptée). Plusieurs composés ont été identifiés et détectés (coumaric acid, 5-O-galloylquinic acid, gallic acid, ellagic acid, 6-geranylnaringenin, lactucin, R-catechol, pinosylvin, rutin, cinnamtannin-A2, 4-hydroxybenzaldehyd), suggérant un impact perceptible de la fermentation et de l'adaptation. Les composés antibactériens étaient présents en forte abondance dans les extraits fermentés avec des bactéries lactiques adaptées (par rapport au témoin non fermenté). Enfin, de nombreux composés ont été détectés mais n'ont pas été identifiés et il est possible que certains de ces composés aient une activité antimicrobienne. L'activité antimicrobienne est limitée par la composition biochimique inhérente des composés et leur interaction avec l'environnement immédiat. L'activité antimicrobienne globale peut être due à une activité individuelle, une synergie ou un antagonisme avec d'autres composés. Les travaux présentés ici fournissent une approche combinant le potentiel de la fermentation en tant que processus de biotransformation et l'évolution adaptative en laboratoire pour améliorer la puissance des composés antimicrobiens d'origine végétale.

Au sein de notre organisme, l'équilibre entre les systèmes oxydants et antioxydants est étroitement contrôlé pour le maintien des fonctions biologiques vitales. Le stress oxydatif, défini comme un déséquilibre de la balance oxydative en faveur de l’oxydation, conduit à l’apparition de dégâts cellulaires associés au développement et à l’aggravation de très nombreuses pathologies ainsi qu’au vieillissement, notamment cutané. De nombreuses études visent à montrer les bénéfices d’une supplémentation en antioxydants dans la prévention des dommages liés au stress oxydatif. Dans ce sens, nos travaux ont porté sur l’identification de nouvelles sources naturelles d’antioxydants, valorisables comme ingrédients actifs dans des formulations nutraceutiques. Pour cela, nous avons sélectionné et extrait trente matières premières végétales et étudié les propriétés antioxydantes des extraits végétaux obtenus. Quatre extraits prometteurs ont été sélectionnés et caractérisés chimiquement afin d’identifier les composés phénoliques responsables de leurs propriétés antioxydantes. La contribution individuelle de ces composés phénoliques au potentiel antioxydant global des extraits a été estimée. Nous avons également étudié l’efficacité des extraits antioxydants sélectionnés sur le vieillissement cutané in vitro, par une étude globale de transcriptomique sur microarray, et confirmé les propriétés antioxydantes de ces extraits sur fibroblastes dermiques humains. / Within our body, the balance between oxidants and antioxidant systems is tightly controlled to maintain vital biological functions. Oxidative stress, defined as an imbalance of the oxidative balance in favor of oxidation, leading to the onset of cellular damage associated with the development and exacerbation of many diseases and with aging, including skin aging. Many studies aim to demonstrate the benefits of antioxidant supplementation in the prevention of damage related to oxidative stress. In that way, our work focused on identifying new sources of natural antioxidants, to value as active ingredients in nutraceutical formulations. For this, we selected and extracted thirty plant raw materials and studied the antioxidant properties of extracts obtained. Four promising extracts were selected and chemically characterized to identify the phenolic compounds responsible for their antioxidant properties. The individual contribution of these phenolic compounds to total antioxidant potential of extracts was estimated. We also studied the effectiveness of the selected antioxidants extracts on skin aging in vitro, by a transcriptomic study on microarray, and confirmed the antioxidant properties of these extracts on human dermal fibroblasts.

Malgré l’arsenal antifongique existant aujourd’hui, les mycoses superficielles sont en constante progression de par le monde et notamment dans le bassin caribéen. Nous nous sommes focalisés sur les pathologies qui posent, en Guadeloupe, de nombreux problèmes de résistance ou de rechute vis-à-vis des antifongiques actuels, à savoir : les dermatophyties, le Pityriasis versicolor (Malassezia sp.), les candidoses et les scytalidioses. Suite à ce constat, nous nous sommes tournés vers la flore guadeloupéenne où ont été sélectionnées dix plantes sur des critères ethnobotaniques, chimiotaxonomiques ou encore d’observations naturalistes avec un double objectif : trouver de nouveaux extraits antifongiques d’une part et, d’autre part, étudier leur composition et vérifier leur innocuité. Le screening antifongique in vitro des extraits c-hexane, EtOH et EtOH/eau (1:1, v/v) a été réalisé vis-à-vis de 4 dermatophytes, 1 Malassezia sp., 5 Candida spp. et 1 Scytalidium sp. Les extraits ont également été testés vis-à-vis d’un autre pathogène, Pneumocystis jirovecii responsable de la pneumocystose pulmonaire. Quatre plantes : Bursera simaruba, Cedrela odorata, Enterolobium cyclocarpum et Pluchea carolinensis ont été retenues afin de définir leurs cytotoxicités puis de procéder à l’isolement des composés responsables de leur activité antifongique par bioguidage. Cedrela odorata a montré une activité significative vis-à-vis de Pneumocystis jirovecii due en partie à la (+)-catéchine. Concernant les mycoses superficielles, Bursera simaruba et Cedrela odorata présentent une activité due à une synergie de composés non identifiés par bioguidage alors que Pluchea carolinensis et Enterolobium cyclocarpum doivent respectivement leurs activités à des flavonoïdes sulfatés et à des saponosides triterpéniques. Faisant suite à cette étude phytochimique et pharmacologique, la formulation des extraits sous forme de gels et vernis a été développée. Ainsi, cette étude permet d’apporter une réponse originale et efficace aux pathologies ciblées. / Despite the existing arsenal of antifungals today, superficial fungal infections have increased over the world and especially in the Caribbean basin. We focused our work on diseases that pose, in Guadeloupe, many problems of resistance or recurence towards current antifungals : dermatophytosis, Pityriasis versicolor (Malassezia sp.), Candidosis and Scytalidiosis. Following this observation, we were interested in the flora of Guadeloupe where ten plants were selected on natural observation, ethnobotanical or chemotaxonomical criteria with a dual purpose: to find new antifungal extracts on the one hand, and secondly, to study their composition and verify their safety. The in vitro screening of c-hexane, EtOH and EtOH/water (1:1, v/v) extracts, was made towards four dermatophytes, one Malassezia sp., five Candida spp. and one Scytalidium sp. The extracts were also tested on another pathogen, Pneumocystis jirovecii which is responsible of pneumonia. Four plants: Bursera simaruba, Cedrela odorata, Enterolobium cyclocarpum and Pluchea carolinensis were chosen to define their cytotoxicities and then we proceed to the isolation of active compounds by bioguiding. Cedrela odorata showed significant activity on Pneumocystis jirovecii and (+)-catechin was found to be partly responsible of this activity. Concerning the research on the superficial mycoses, Bursera simaruba and Cedrela odorata’s activities were due to a synergy of compounds unidentified by bioguiding while Pluchea carolinensis and Enterolobium cyclocarpum owe their activities to sulfated flavonoids and triterpene saponins, respectively. Following to these phytochemical and pharmacological studies, the drug formulation of the extracts has been developed. Thus, this study could be an original and effective response to the targeted disease.

Malgré l'arsenal antifongique existant aujourd'hui, les mycoses superficielles sont en constante progression de par le monde et notamment dans le bassin caribéen. Nous nous sommes focalisés sur les pathologies qui posent, en Guadeloupe, de nombreux problèmes de résistance ou de rechute vis-à-vis des antifongiques actuels, à savoir : les dermatophyties, le Pityriasis versicolor (Malassezia sp.), les candidoses et les scytalidioses. Suite à ce constat, nous nous sommes tournés vers la flore guadeloupéenne où ont été sélectionnées dix plantes sur des critères ethnobotaniques, chimiotaxonomiques ou encore d'observations naturalistes avec un double objectif : trouver de nouveaux extraits antifongiques d'une part et, d'autre part, étudier leur composition et vérifier leur innocuité. Le screening antifongique in vitro des extraits c-hexane, EtOH et EtOH/eau (1:1, v/v) a été réalisé vis-à-vis de 4 dermatophytes, 1 Malassezia sp., 5 Candida spp. et 1 Scytalidium sp. Les extraits ont également été testés vis-à-vis d'un autre pathogène, Pneumocystis jirovecii responsable de la pneumocystose pulmonaire. Quatre plantes : Bursera simaruba, Cedrela odorata, Enterolobium cyclocarpum et Pluchea carolinensis ont été retenues afin de définir leurs cytotoxicités puis de procéder à l'isolement des composés responsables de leur activité antifongique par bioguidage. Cedrela odorata a montré une activité significative vis-à-vis de Pneumocystis jirovecii due en partie à la (+)-catéchine. Concernant les mycoses superficielles, Bursera simaruba et Cedrela odorata présentent une activité due à une synergie de composés non identifiés par bioguidage alors que Pluchea carolinensis et Enterolobium cyclocarpum doivent respectivement leurs activités à des flavonoïdes sulfatés et à des saponosides triterpéniques. Faisant suite à cette étude phytochimique et pharmacologique, la formulation des extraits sous forme de gels et vernis a été développée. Ainsi, cette étude permet d'apporter une réponse originale et efficace aux pathologies ciblées.

L’oxydation et le développement microbien constituent les paramètres majeurs à l’origine de l’altération des produits alimentaires, notamment des aliments pour animaux. Ces dégradations affectent les qualités nutritionnelles et sensorielles des produits et peuvent avoir des répercussions au niveau sanitaire. Dans ce contexte, différents moyens de prévention sont disponibles pour limiter ces phénomènes. Parmi eux, la valorisation d’ingrédients d’origine végétale à des fins alimentaires représente un enjeu majeur pour la recherche et l’industrie. Leur utilisation en tant que conservateurs naturels pourrait constituer une alternative attractive aux antioxydants et antimicrobiens synthétiques qui souffrent d’une moindre acceptation par le consommateur.Au travers de cette étude nous avons identifié et caractérisé la performance de quinze extraits végétaux d’un point de vue antioxydant et antimicrobien. Après une caractérisation moléculaire des extraits, leur pouvoir antioxydant a été mesuré puis leur pouvoir antimicrobien sur trois souches de Salm onella. Pour cela, une procédure de sélection a été mise en place. Enfin les extraits présentant les caractéristiques les plus intéressantes ont été testés sur une vraie matrice alimentaire : des croquettes. / Oxidation and microbial growth are the major parameters causing the deterioration of food products, including pet food. These degradations affect the nutritional and sensory qualities of the products and may lead to health issues. In this context, various ways of prevention are available to limit these phenomena. Among them, the promotion of plant extracts for food is a major challenge for research and industry. Their use as natural preservatives could be an attractive alternative to synthetic antioxidants or antimicrobials that suffer from lower consumer acceptance.Through this study we have identified and characterized the performance of fifteen plant extracts from an antioxidant and antimicrobial point of view. After a molecular characterization of the extracts, their antioxidant capacity was measured as well as their antimicrobial property on three Salmonella strains. The establishment of a selection procedure was made. Finally, the extracts presenting the most interesting characteristics were tested on a real food matrix: kibbles.

La pourriture grise (Botrytis cinerea), l'anthracnose (Colletotrichum acutatum), l'oïdium (Podosphaera aphanis) et la tache angulaire (Xanthomonas fragariae) sont des maladies responsables de pertes considérables dans la production de fraises. Cette étude avait pour objectif d'évaluer les propriétés antibactériennes/antifongiques et prophylactiques de différents sels et extraits d'essences forestières envers B. cinerea, C. acutatum, P. aphanis et X. fragariae. Dans un premier temps, les concentrations minimales inhibitrices (CMIs) ou les concentrations minimales létales (CMLs) des extraits/sels à l'étude ont été déterminées contre B. cinerea, C. acutatum et X. fragariae. La comparaison des CMIs obtenues montre d'une part, que les extraits présentent une activité davantage antibactérienne qu'antifongique et d'autre part, que l'activité antibactérienne est de loin beaucoup plus marquée dans les extraits de feuilles/rameaux que dans les extraits d'écorces. Parmi les extraits testés, les extraits de feuilles d'érable argenté, de feuilles d'érable à sucre, de feuilles d'érable à sucre récoltées au sol à l'automne (FESRSA), de géraniine semi-purifiée et de géraniine purifiée à partir d'un extrait de FESRSA ont montré la plus forte activité antibactérienne. Avec des CMIs inférieures à 1 mg/mL, le sorbate de potassium, le benzoate de sodium et le métabisulfite de sodium ont montré parmi les sels testés la plus forte activité inhibitrice envers B. cinerea ou X. fragariae. Dans un deuxième temps, l'effet de différents extraits/sels sur le développement des maladies a été évalué lors d'essais menés sur des fraisiers cultivés en serre. Ainsi, différentes concentrations des extraits/sels ont été appliquées sur le feuillage de fraisiers inoculés avec l'un ou l'autre des agents pathogènes. Les résultats obtenus montrent que l'application de l'extrait de feuilles d'érable à sucre et de l'extrait de feuilles d'érable argenté permet une réduction intéressante de la tache angulaire. Toutefois, l'application foliaire des extraits/sels n'a pas réduit les symptômes d'oïdium, d'anthracnose ou de pourriture grise comparativement aux traitements témoins.

La détérioration des aliments est un processus complexe caractérisé par toute modification d'un produit alimentaire qui le rend inacceptable pour le consommateur. Malgré l'hétérogénéité des matières premières et des conditions de transformation, la microflore qui se développe pendant le stockage et la détérioration des aliments peut être prédite sur la base de la connaissance de l'origine, de la base du substrat et de quelques paramètres de conservation principaux tels que la température, l'atmosphère, l'a[indice w] et le pH. Diverses techniques de conservation ont été employées avec un certain succès sur la base de telles connaissances. Parmi eux, les préservatifs synthétiques ont attiré beaucoup d'attention au cours des dernières décennies. Cependant, leurs effets indésirables sur les aspects nutritionnels et organoleptiques de l'alimentation, et sur la santé humaine (allergènes) ont limité leur utilisation comme conservateurs potentiels. Récemment, les conservateurs naturels d'origine végétale ont attiré beaucoup d'attention en raison de leur acceptation par les consommateurs, de leur faible toxicité et de leurs effets secondaires et de leur teneur élevée en bioactifs, y compris les polyphénols qui sont des antioxydants et antimicrobiens bien connus. Cependant, l'obtention d'un niveau de conservateur pour contrôler la croissance microbienne nécessite des doses très élevées de tels composés bioactifs, ce qui limite leur utilisation à des conditions spécifiques. L'option favorable consiste à utiliser des méthodes biochimiques pour améliorer le pouvoir antimicrobien des extraits de plantes, c'est-à-dire réduire la concentration efficace des extraits pour produire un niveau similaire d'effet antimicrobien. Dans ce travail, quatre méthodes biochimiques comprenant l'acide ascorbique (AA) les métaux de transition (TMs); les produits de dégradation de l'AA (DPAA); les produits de la réaction de Maillard (MRPs); et les systèmes laccase (Lac)-médiateur (Med) ou la peroxydase de raifort (HRP) -H₂O₂ ont été utilisés pour améliorer la propriété antimicrobienne d'extraits de plantes sélectionnés. Le criblage et l'optimisation de l'activité antimicrobienne ont été réalisés contre les bactéries Gram-positives B. subtilis et Gram-négatives E. coli, en utilisant l'extrait d'écorce de grenade (PPE) comme extrait de référence. Les paramètres optimisés ont ensuite été utilisés pour améliorer la puissance antimicrobienne des autres extraits sélectionnés. La méthode de modification la plus efficace a été déterminée et les extraits modifiés les plus puissants utilisant ces méthodes ont été testés pour leur effet antimicrobien à large spectre contre d'autres bactéries, moisissure, et levures. De plus, la caractérisation chimique des extraits modifiés a été réalisée par détermination du contenu phytochimique à l'aide de la chromatographie liquide ultra-performante couplée à la spectrométrie de masse à ionisation par pulvérisation d'électrons par (UPLC-ESI MS) et la méthode Folin ciolcatleu (FC). Enfin, l'effet antioxydant des puissants extraits modifiés a également été testé par les techniques de capacité antioxydante équivalente Trolox (TEAC), de pouvoir antioxydant réducteur ferrique (FRAP) et de piégeage des radicaux hydroxyles (HRS). Une amélioration significative (GI ~ 99,9 %) de l'effet antibactérien des extraits d'PPE et de zeste de mangue (MPE) contre E. coli et B. subtilis a été perçue avec l'acide p-coumarique AQ-DPAA et Lac-Med (PCOM). Le test de cinétique de destruction du temps des extraits modifiés à l'aide des méthodes ci-dessus a montré un maximum de 4.5 log₁₀ de réduction du nombre de bactéries de B. subtilis et de 4 log₁₀CFU/mL de réduction d'E. coli. La méthode de dilution en bouillon a montré une amélioration significative de l'effet antibactérien (GI ~ 99,9 %) de l'PPE et de l'MPE en utilisant les AA-TMs et les MRPs. Comparativement aux extraits non modifiés, un effet bactériostatique (réduction ≤3log10) contre E. coli et B. subtilis a été détecté avec ces extraits modifiés (MEs) par le test cinétique de destruction du temps. Ces extraits modifiés ont également montré un effet à large spectre contre d'autres bactéries, moisissures et leveurs. En outre, l'analyse de MEs ci-dessus à l'aide de UPLC-ESI MS a montré une concentration inchangée des polyphénols avec les AA-Cu (II) et l'AQ-DPAA et une réduction du niveau de certains polyphénols avec le Lac-PCOM et les MRPs. Un niveau élevé d'effets antioxydants a également été remarqué avec les MEs qui ont été modifiés à l'aide d'AA-Cu (II) et de MRPs. Enfin, ce travail a exploré la possibilité de maintenir la puissance antimicrobienne des extraits de plantes à faibles doses en modifiant ceux-ci par des moyens biochimiques. / Food spoilage is a complex process characterized by any change in a food product that renders it unacceptable to the consumer. Despite the heterogeneity in raw materials and processing conditions, the microflora that develops during storage and spoiling foods can be predicted based on knowledge of the origin, the substrate base, and a few main preservation parameters such as temperature, atmosphere, a[subscript w], and pH. Various preservation techniques have been employed with certain success based on such knowledge. Among them, synthetic preservatives have gained much attention in past decades. However, their undesired effects on the nutritional and organoleptic aspects of food and human health (allergens) have limited their use as potential preservatives. Recently, plant-derived natural preservatives have gained lot of attention due to their consumer acceptance, for their lower toxicity and side effects and high content in bioactive compounds, including polyphenols which are well-known antioxidants and antimicrobials. However, obtaining a preservative level to control microbial growth requires very high doses of such bioactive compounds, which limits their use to only specific conditions. A favorable option is to use biochemical methods to enhance the antimicrobial potency of the plant extracts (Exts) (i.e., to reduce the effective concentration of the extracts to produce a similar level of antimicrobial effect). In this work, four biochemical methods including ascorbic acid (AA)- transition metals (TMs); degradation products of AA (DPAA); Maillard reaction products (MRPs); and Laccase (Lac)-Mediator (Med) or horseradish peroxidase (HRP) -H₂O₂ systems were used to enhance the antimicrobial property of selected plant extracts. The screening and optimization of the antimicrobial activity were performed against gram-positive B. subtilis and gram-negative E. coli bacteria, using pomegranate peel extract (PPE) as the reference extract. The optimized parameters were further used to enhance the antimicrobial potency of the other selected extracts. The most efficient method of modifications was determined and the most potent modified extracts using those methods were tested for their broad-spectrum antimicrobial effect against other bacteria, fungi, and yeast. In addition, chemical characterization of the modified extracts was performed by determination of phytochemical content using ultraperformance liquid chromatography combined with electron spray ionization mass spectrometry (UPLC-ESI MS) and Folin Ciolcatleu (FC) method. Finally, the antioxidant effect of the potent modified extracts was also tested by Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC), Ferric reducing antioxidant power (FRAP), and hydroxyl radical scavenging (HRS) techniques.. A significant enhancement (GI~99.9 %) in antibacterial effect of PPE and mango peel extracts (MPE) against E. coli and B. subtilis were perceived with the AQ-DPAA and Lac-Med) p-coumaric acid (PCOM) compared to unmodified extracts. The time kill assay of the extracts modified using above methods showed maximum of 4.5 log₁₀ reduction in bacterial count of B. subtilis and 4 log₁₀CFU/mL reduction of E. coli. The broth dilution method showed a significant enhancement in antibacterial effect (GI~99.9 %) of PPE and MPE using AA-Cu (II) and MRPs. Compared to non modified extracts bacteriostatic effect (≤3log₁₀ reduction) against E. coli and B. subtilis were detected with these modified extracts (MEs) by the time kill assay. These modified extracts also showed broad spectrum effect against other bacteria yeast and fungi. Furthermore, the analysis of the above MEs using UPLC-ESI MS showed unchanged concentration of the polyphenols with AA-TMs and AQ-DPAA and reduction in level of certain polyphenols with Lac-PCOM and MRPs. Elevated level of antioxidant capacities was also noticed with the MEs which were modified using AA-Cu (II) and MRPs. Overall, this work explored the possibility of achieving the preservative level of plant extracts at their low doses using the above-mentioned biochemical means

Afin d'obtenir de nouveaux agents dermo-cosmétiques et thérapeutiques issus de l'utilisation traditionnelle de plantes, nous avons sélectionné cinq légumineuses au Venezuela. Trois types d'extraits ont été étudiés : aqueux, éthanolique et un dérivé protéique à partir de l'extrait aqueux. Notre objectif a été de mettre en évidence de nouvelles sources de substances actives au niveau cutané, pour le traitement de l'acné, mais aussi dans le stress oxydant et la régénération cellulaire. L'effet cytoprotecteur, la capacité de la stimulation de la croissance cellulaire, l'efficacité antioxydante vis à vis des fibroblastes dermiques 3T3, ont été analysés in vitro. L'activité antibactérienne a été évaluée envers Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis et Staphylococcus aureus, des bactéries impliquées dans le processus de l'acné. Nos résultats ont démontré que Machaerium floribundum est une plante très prometteuse, une fonction antioxydante élevée à des concentrations relativement faibles. Cette activité antioxydante est liée à la présence de tanins de type anthocyanes. Les extraits de Machaerium peuvent aussi s'inscrire dans le domaine de la régénération des tissus. Par une activité antibactérienne démontrée sur des germes impliqués dans l'acné, ils offrent une ouverture alternative pour le traitement des peaux acnéiques. / In order to obtain new dermo-cosmetic and therapeutic agents from traditional medicinal plants, highlighting new sources of active substances at the skin level, treatment of the acne, oxidative stress and cell regeneration, five Venezuelan leguminous have been selected. Three types of extracts: aqueous, ethanolic and protein derived from the aqueous extract have been studied. The cytoprotective effect, the ability of the stimulation of cell growth and antioxidant efficiency were analyzed in dermal fibroblasts 3T3 cells. Our results showed that Machaerium floribundum extracts had a very high antioxidant activity at low concentrations. This antioxidant activity is linked to the presence of condensed tannins (polymers of anthocyanins). Also a good antibacterial activity was found using Machaerium ethanolic extracts against bacteria involved in the acne process: Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus offering an alternative for acne treatment.

Les protéines CDC25 (Cell Cycle Division 25) sont des régulateurs clés de la progression du cycle cellulaire et leur surexpression a été reportée dans de nombreux types de cancers. Leur inhibition apparait donc intéressante dans le cadre de traitements anticancéreux. L'objet de ces recherches a été de développer un test de criblage permettant de détecter les inhibiteurs réversibles et irréversibles des CDC25s, puis d'appliquer ce test à des extraits végétaux. La première partie implique la spectrométrie de masse par désorption/ionisation laser assistée par matrice couplée à un détecteur à temps de vol (MALDI-TOFMS) afin de détecter les molécules se liant aux CDC25s avec une liaison faible (inhibiteurs réversibles). La deuxième partie de ce test beaucoup plus innovante consiste à mettre en évidence les ligands se liant avec une liaison plus forte (inhibiteurs irréversibles) aux CDC25s. Pour cela, une étape de digestion trypsique des protéines est réalisée, puis l'étude de l'empreinte peptidique massique est procédée sur le digest afin de déceler les inhibiteurs irréversibles. En parallèle, nous nous sommes intéressés à l'application de ce test à des extraits végétaux dans le but d'identifier de nouveaux inhibiteurs des CDC25s. L'activité inhibitrice de CDC25s de ces extraits est également évaluée in vitro grâce à des tests biologiques visant à compléter les premiers résultats obtenus lors du criblage par spectrométrie de masse. De ces travaux il résulte qu'une molécule encore non connue pour son activité sur CDC25s a montré un potentiel effet inhibiteur de ces protéines et cytotoxique sur lignées cellulaires humaines / The CDC25s phosphatases are key regulators of the physiological cell cycle progression. Their overexpression has been reported in a significant number of cancers and their inhibition appears to be an interesting strategy for treatments. We propose here a rapid screening test allowing the detection of reversible and irreversible CDC25 inhibitors. The test is based on the incubation of the candidate molecules with the human CDC25 proteins followed by an ultrafiltration step. The retentate is then directly analyzed by MALDI-TOFMS to detect reversible inhibitors or submitted to PMF analysis to reveal irreversible inhibitors. In parallel we applied this test to vegetable extracts in order to identify novel CDC25 inhibitors. The CDC25s inhibitory activity of these extracts is also evaluated in vitro thanks to biological tests. It results from this work that one molecule never known for its activity on the CDC25s shows a potential inhibitory effect and is cytotoxic on human cellular lineage