Thèse de Doctorat

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Etude de l’activite biologique de Juniperus thurifera et Fraxinus xanthoxyloides. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(2021-05-20) ATHAMENA Souad
Les diverses applications médicinales du genre Juniperus et Fraxinus nous ont encouragés à mener cette étude dont le but est d’évalué l’activité biologique des extraits de Juniperus thurifera et Fraxinus xanthoxyloides. Le dosage colorimétrique a révélé la présence des polyphénols, des flavonoïdes et des tanins dans les extraits de J. thurifera et F. xanthoxyloides. L’acide procatéchique, l’acide hydroxycaféique, la rutine, la lutéoline, l’apigénine, la ladanéine, le 7-Methoxy-5hydroxy-flavanone sont les composés identifiés par HPLC dans l’EMeJT. L’EMeFX a présenté le même profil chimique avec l’absence de l’acide procatéchique. La CG/SM a montré que les composés: β-cymène, 3-carène, cis-p-menth-2-en-1-ol, thujol, (+)-4-carène, (-)-isoledène, isoledène, α-cadinène, ë-selinène, cinnamyl valérate figurent dans le profil chimique de l’HEJT. L’expression des résultats de l’activité antioxydante a montré que l’EMeJT, l’EMeFX et l’EDmFX ont des effets scavenger du radical DPPH significatifs, avec des valeurs d’IC50 de l’ordre de 0.006 mg/ml, 0.05 mg/ml et 0.09 mg/ml respectivement. D’une autre part, l’HEJT n’est pas dotée d’un effet anti-radicalaire. L’administration de l’EMeJT et l’EMeFX à la dose 400 mg/kg chez les rats pendant 28 jours a entraîné une augmentation significative de la capacité anti-oxydante plasmatique vis-à-vis le radical DPPH (15,15%, 11,21% respectivement). Toutes les concentrations des extraits testés ont montré un pouvoir réducteur des ions ferriques (Fe+3). Aucune différence significative n’a été constatée entre le pouvoir réducteur de l’EMeFX et celui de BHA. Tous les extraits ont montré une activité inhibitrice de l’oxydation couplée de l’acide linoléique/ß-carotène. L’activité antioxydante de l’EHeFX (127.3%) est significativement supérieure à celle de BHT, tandis que celle de l’EDmFX (98.25%) est similaire à ce dernier. Dans ce test, l’HEJT a présenté un effet antioxydant très faible (3.73%). Les résultats de l’activité antimicrobienne ont montré que les extraits de J. thurifera sont actifs contre P. aeruginosa ATCC et S. aureus ATCC. Bien que, ceux de F. xanthoxyloides sont inactifs vis-à-vis l’ensemble des souches testées. L’HEJT s’est révélée actif contre P. aeruginosa ATCC, S. aureus ATCC et Candida albicans. L’EMeJT et l’EMeFX se sont avérés non toxiques. Le prétraitement des rats par ces extraits aux doses 200 mg/kg et 400 mg/kg a atténué le nombre des PMNs après l'injection de la carragénine, soit une diminution de 56%, 81% et 75%, 91% respectivement. L’effet antiinflammatoire des extraits était statistiquement significatif. Le prétraitement par l’EMeJT et l’EMeFX aux doses 200 mg/kg et 400 mg/Kg a réduit de manière significative l’oedème de l’oreille induit par le xylène. Les pourcentages d’inhibition retrouvés avec les deux extraits sont: 68.25%, 70,90% et 76,19%, 58,73 % respectivement. L’EMeJT et l’EMeFX ont présenté un effet analgésique en calmant la douleur provoquée par l’injection de l’acide acétique d’une manière très significative. Les pourcentages d’inhibition des contractions de l’EMeJT aux doses 200 mg/kg et 400 mg/kg ont été de 76.45 % et 87.64%, tandis que ceux de l’EmeFX ont été de 62.61% et 86.06% respectivement. Après l’injection de la suspension de la levure de bière, une élévation de la température a été constatée chez tous les rats. L’antipyrétique de référence (Paracetamol) a fait diminuer d’une façon très significative la fièvre, tandis que l'administration orale de l’EMeJT et l’EMeFX n’a eu aucun effet.
ETUDE DES ACTIVITES PHARMACOBIOLOGIQUES DES EXTRAITS d’Umbilicus rupestris (Salisb Dandy) ET Hyoscyamus albus L. Doctorat thesis,(2016) Université de Batna 2.
(2017-03-16) BENHOUDA Afaf
Le présent travail a pour but d’évaluer quelques activités pharmacobiologiques : la toxicité, l’activité anti-inflammatoire, l’activité analgésique, antipyrétique, antiulcéreuse, anticancéreuse, antioxydante et antimicrobienne des extraits méthanoliques des feuilles de deux plantes H. albus et U. rupestris sur un model animal ainsi que l’étude phytochimique de ces extraits. Le screening phyochimique a révélé que HAMeOH et URMeOH sont riches en alcaloïdes et terpenoides plus que les tanins et les polyphénols. L’analyse quantitative a montré que l’extrait méthanolique d’H.albus est riche en polyphénols totaux avec une teneur de 111.1±1.82 μg EAG/mg d’extrait suivi par l’extrait méthanolique d’U .rupestris avec la valeur de 105.7± 0.37 μg EAG/mg d’extrait. Le dosage par spectrophotométrie des flavonoïdes a montré la présence de ces substances dans tous les extraits HAMeOH et URMeOH avec des valeurs 24.31 ± 0.62 et 29.56± 1.88 μg EQ/mg d’extrait respectivement. L’étude phytochimique après purification sur colonne de gel de Séphadex, CCM et séparation des composés par HPLC préparative et l’identification par le RMN à proton a révélé que l’extrait HAMeOH comporte des phénols glycosylés et des alcaloides et l’extrait URMeOH renferme des lignanes et des triterpènes glycosylés. A l’issu du test de toxicité aigue par l’administration des doses (100, 200, 500,1500, 2000 mg/Kg p.c.) de HAMeOH et URMeOH, aucun cas de mortalité n’a été enregistré donc la LD50 est supérieur à 2000 mg/Kg p.c. Cependant, dans la toxicité subaigüe, les doses 100 et 200 mg/Kg p.c ont été choisies comme des doses thérapeutiques ce qui a été confirmé par les analyses biochimiques, hématologiques et hispathologiques. Les résultats de l’activité analgésique montre que l’extrait HAMeOH a un effet analgésique centrale par la méthode de stimilus thermique et encore une activité antinoceptive périphérique avec le test de l’acide acétique et le test formalin. Dans l’activité antipyrétique, HAMeOH et URMeOH ont réduit la température corporelle d’une façon significative et d’une manière dose-dépendante la fièvre induite par la levure de bière. Concernant l’activité anti-inflammatoire, les extraits (HAMeOH et URMeOH) ont pu inhiber l’inflammation induite par la carragenane, les médiateurs chimiques (histamine et la sérotonine) et la solution formaline d’une façon significative (P≤0.05) et dose-dépendante. Seul l’extrait URMeOH a montré un effet de stabilisation de la membrane érythrocytaire et un effet anti-péritonite. Cependant l’activité antiulcéreuse contre l’ulcère induit par l’éthanol montre que le groupe contrôle présent des dommages sévères et des hémorragies tandis que les groupes traités avec URMeOH (100 et 200 mg/Kg p.c) et l’oméprazole ont réduit la surface ulcéreuse suivi d’une réduction significative du suc gastrique et l’acidité totale (P≤0.05). L’étude histopathologique a révélé que l’extrait URMeOH a fait réduire les lésions gastriques et les perturbations de l’épithélium. Tandis que l’activité antidiabétique de ces extraits, le diabète millitus induit par le Streptozotocine, suivi par l’administration orale des deux doses 100 et 200 mg /Kg p.c. de HAMeOH et URMeOH aux rats diabétiques durant 30 jours a réduit d’une manière significative le taux de glucose, le bilan lipidique ainsi que HbA1C ont favorisé la sécrétion de l’insuline et l’élévation du taux de glycogène hépatique. A propos de l’activité cytotoxique de HAMeOH et URMeOH vis à vis aux lignées cellulaires MCF7, HeLa et PC-3, les concentrations testés de HAMeOH montrent une IC50=112.01 μg/ml, 129.23 μg/ml et 142.35 μg /ml contre PC-3, HeLa et MCF7 respectivement. Mercapto montre une IC50= 30.17 μg/ml, IC50= 40.21 μg /ml et 46.01μg/ml pour PC-3, HeLa et MCF7 respectivement. Mais l’extrait URMeOH a montré une mortalité cellulaire avec un taux inférieur à 50% d’eux. Les extraits (EEp, EChl et EMe) des plantes étudiées ont montré un effet antioxydant important par le test de blanchissement de β-carotène et le test au DPPH. Et avec une forte activité antibactérienne mais sans effet anticandidose
Etude des maladies de périnatalité chez une partie de la population algérienne. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(2021-12-15) KALLA Adel
Un risque de grossesse est défini comme une interruption de grossesse indésirable et imprévue. Ici, nous avons cherché à identifier les facteurs prédisposant aux fausses couches et aux malformations chez la femme enceinte dans une partie de la population de l’Algérie (wilaya de Batna) et l’effet de la combinaison de plusieurs facteurs, dont l’indice de masse corporelle (IMC) maternel, l’âge maternel, les pathologies concomitantes, la nutrition et à prédire la survenue des risques. Environ, 904 femmes enceintes ont été interrogées entre 2011 et 2015. L’association entre l’exposition au risque de grossesse et les facteurs de risque identifiés a été évaluée à l’aide d’un modèle linéaire généralisé (GLM), d’une Analyse des Correspondances Multiples (ACM) et Classification Hiérarchique Ascendante (CHA). Tout au long de cette étude, nous avons cherché à trouver des réponses, à discuter cette association et à prédire l’occurrence d’un risque. L’analyse des données récoltées a conduit à la proposition d’un modèle prédictif pour chaque risque et nous avons constaté que le risque de grossesse est significativement plus élevé pour les femmes enceintes âgées de plus de 35 ans, avec un IMC élevé (> 25 kg/m2). Nous avons également mis en évidence que ce risque est fortement associé à des pathologies concomitantes, notamment l’hypertension, le stress et un régime alimentaire déséquilibré. En conclusion, notre étude montre que la connaissance des facteurs de risques permet d’établir des modèles prédictifs et des stratégies de prévention des issues tragiques de la grossesse et met en évidence le lien entre le risque et plusieurs facteurs de risque, et permettra ainsi de protéger la santé de la mère et du bébé.
evant le Jury : Année Universitaire : 2022/2023 Evaluation des risques toxiques de la consommation chronique des matrices alimentaires contaminées par des polluants organiques persistants (POPs) et recherche des phyto-substances cytoprotectrices chez le rat
(2023) DJELLAL Dounia
Cette étude est consacrée à une évaluation phytochimiques et la bio-activité in vitro de l’extrait hydroalcoolique de P. armeniaca; à l’évaluation in vivo, de la neurotoxicté régionale chez les rats adultes via deux fenêtres d’exposition (exposition des les adultes et pré et pos-natale) ; à l’évaluation de l’hépathotoxicité de THI à un microdosage de 0.02 mg/kg ; et les effets cytoprotecteurs de cet extrait dans le cerveau et le foie des animaux à la dose de 50 mg / kg. Plusieurs méthodes d’approches ont été appliquées, à savoir l’évaluation cognitive en appliquant les tests de neurocomportement, approches biochimiques pour évaluer le statut redox, l’apoptose et la fonction cholinergique des cellules striatales et hippocampales. En outre, l’évaluation de l’hépathotoxicité, en plus de l’étude histopathologique des deux organes ciblé. Les résultats de cette étude montrent la présence dans l’extrait hydroalcoolique des composés phénoliques et l’amygdaline. D’une part, le THI a montré un effet neurotoxique, chez tous les rats adultes indépendamment de la fenêtre d’exposition, se traduisant par des altérations cognitives. De l’autre part, cet insecticide a induit des pertes de l’intégrité structurale et moléculaire des cellules striatales, hippocampales et hépatiques, tant chez les adultes exposés directement que chez les adultes exposés passivement au THI, à savoir le déséquilibre redox mitochondrial et la lipo-peroxydation, auquel on ajoute une perte de la perméabilité et gonflement mitochondrial dans tous ces tissus. Le THI a également augmenté les indicateurs apoptotiques tels que la Cyt-c, la caspase 9 et 3, Bax et diminution de Bcl2 dans les cellules de striatum et d’hippocampe des rats adultes exposés activement au THI. Par ailleurs, la fonction cholinergique a été réduite dans tous les tissus étudiés de ces animaux, pareillement à une perte de la fonction hépatique traduite par une élévation sérique des transaminases chez les adultes exposés activement au THI. L’étude histologique portée sur les deux organes (cerveau et foie) a montré des dégénérescences cellulaires par nécrose hépatique ou dégénérescence neuronale dans le cerveau. Or, l’extrait a empêché les effets toxiques de se produire tant au niveau neurocomportemental que cellulaire ou mitochondrial. Cette étude permet de conclure que l’exposition chronique au THI directe et exposition indirecte pré et pos-natale des rats adultes, a produit un désordre cognitif, des altérations mitochondriales, induction apoptotique, perte de la fonction cholinergique et hépatique et des lésions tissulaires dans le cerveau et le foie. Par ailleurs, l’extrait utilisé a montré un potentiel cytoprotecteur et préventif contre toutes les altérations produites par cet insecticide.
Implication de la transduction du signal par le facteur de transcription E2F1 dans les cancers broncho-pulmonaires : Détection de glycanes tronquées par la lectine recombinée rPVL. Doctorat thesis,(2020) Université de Batna 2.
(2020-09-06) BELDJOUDI Mona Féryale
Le cancer du poumon est classé en deux grands types : cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC) à 85 % et le cancer du poumon à petites cellules (SCLC). Les thérapies combinées qui inhibent les différentes voies de signalisation ont le potentiel d’être plus efficaces que l’inhibition d’une seule voie et d’éviter la résistance tumorale. Dans les carcinomes pulmonaires humains, de faibles taux de E2F1 contribuent à la carcinogénèse, on peut observer une diminution de la béta 1,4 galactosylation et donc une surexpression de N-Acétylglucosamine terminal. Les glycoconjugués présents à la surface cellulaire présentent des altérations de leurs structures dans les maladies chroniques et des épitopes oligosaccharidiques distincts ont été associés au cancer. Parmi eux, les glycanes tronqués, qui présentent des résidus terminaux non réducteurs de β-N-acétylglucosamine (GlcNAc) et qui sont rares dans les tissus sains. Une lectine liant le GlcNAc, a été produite dans une culture bactérienne d'Escherichia coli, à partir du champignon Psathyrella velutina (PVL). Le marquage avec rPVL est spécifique du tissu cancéreux et un faible marquage, ou nul, est observé pour les tissus sains. Dans le carcinome pulmonaire, une délimitation claire a pu être observée entre les régions cancéreuses et les tissus sains environnants. PVL est donc un outil utile pour le marquage des agalacto-glycanes dans le cancer du poumon, avec un potentiel comme vecteur de médicaments anticancéreux
Mise en évidence et inhibition du brunissement enzymatique post récolte des dattes Deglet Nour et Ghars. Doctorat thesis, (2017) Université de Batna 2.
(2017-03-12) DAAS AMIOUR Saliha
La conservation des dattes Deglet Nour et Ghars est limitée par le brunissement enzymatique induisant la perte de leur qualité nutritionnelle et leurs propriétés organoleptiques, conséquence du manque accrue de technologies de traitement et conservation post récolte de la datte. Cette thèse étudie la mise en évidence du brunissement enzymatique au sein des deux fruits et le test de l’efficacité de quelques approches physiques et chimiques dans l’inhibition de ce phénomène et l’amélioration de la conservation de ces précieux fruits. En effet, une première étude sur l’effet du pH, de la température et de certains produits chimiques sur les activités des deux enzymes impliquées dans le brunissement, la polyphénoloxydase (PPO) et la peroxidase (POD), a été réalisée. La deuxième consistait à l’étude de l’effet des radiations gamma à trois différentes doses (0,6 ; 1,3 et 2 KGy) sur le pH ; l’acidité titrable ; la couleur ; les teneurs en vitamine C, en phénols totaux et en flavonoïdes ; l’activité antiradicalaire vis à vis du DPPH ainsi que l’activité enzymatique de la PPO et de la POD des échantillons des deux fruits stockés à deux températures différentes (ambiante et basse) pendant dix mois. La première étude a conduit à la détermination des pH et températures optimaux des deux enzymes à côté de l’action des produits chimiques étudiés, notamment l’effet inhibiteur majeur de l’acide ascorbique. Ces activités sont très inhibées à pH et à températures extrêmes, mais restent importantes sur une large plage. Par ailleurs, l’étude de l’effet des radiations gamma a permis de détecter une préservation du pH de tous les échantillons irradiés de Deglet Nour stockés à basse température et de l’échantillon de Ghars irradié à 0,6 KGy, stocké à température ambiante, en plus de fortes augmentations en vitamine C de la majorité des échantillons. Un ralentissement du brunissement a été mis en évidence, se traduisant par une faible intensification de la coloration des échantillons de la datte Deglet Nour irradiés à 0,6 et 2 KGy et stockés à température ambiante ; il en est de même pour les échantillons de la datte Ghars irradiés à 1,3 et 2 KGy stockés à température ambiante et ceux irradiés à 0,6 ; 1,3 et 2 KGy stockés à basse température. Ce traitement parait inhiber de manière significative l’activité de la PPO des échantillons irradiés de Ghars et spécialement celui irradié à 1,3 KGy lors du stockage à basse température. A la plus forte dose (2KGy), il a permis de ralentir l’augmentation de l’activité de la POD des échantillons de Deglet Nour jusqu’au 5ème mois de stockage aux deux différentes températures. La dose 1,3 KGy a induit le ralentissement de l’activité de la POD de la datte Ghars stocké à température ambiante ; alors que ce sont les doses 0,6 et 2 KGy qui ont permis cela chez les échantillons de la même variété stockés à basse température. Cela s’est traduit aussi par une préservation de la teneur phénolique des échantillons de Deglet Nour versus une augmentation considérable chez ceux de la datte Ghars et par conséquent de très importants taux d’activité antiradicalaire ont été obtenus avec les échantillons irradiés des deux variétés de dattes. En effet, une corrélation linéaire significative a été obtenue entre ces taux d’activité antioxydante et la teneur des extraits de ces échantillons en polyphénols totaux et flavonoïdes. La prévention du brunissement enzymatique et la préservation de la qualité nutritionnelle des deux variétés de datte étudiées acquiert, lors d’un stockage à température ambiante, la dose d’irradiation de 0,6 KGy pour Deglet Nour et celle de 1,3 ou 2 KGy pour Ghars. Tandis que pour un stockage à basse température (10°C), 2 KGy est la plus convenable pour Deglet Nour et 0,6 KGy pour Ghars.
Pseudomonas aeruginosa au CHU de Batna : Epidémiologie, résistance et Options thérapeutiques. Doctorat thesis,(2022) Université de Batna 2.
(2022-05-24) MERRADI Manel
Pseudomonas aeruginosa est un pathogène hospitalier majeur impliqué dans plusieurs infections sévères en plus de sa grande résistance aux antibiotiques. Ce problème récent est en croissance continue et menace de nombreux pays à travers le monde notamment l’Algérie. L’objectif de ce travail a été d’étudier la résistance aux antibiotiques et ses supports génétique sur un panel de 227 souches, collectées sur une période de 24 mois des services du CHU de Batna, Algérie. Ainsi qu’évaluer la formation de biofilm chez les souches isolées et étudier l’activité antibactérienne des huiles essentielles de huit plantes contre ces souches. Les souches ont été identifiées par deux techniques : Api20NE et MALDI-TOF MS. L'antibiogramme a été réalisé par méthode de diffusion sur gélose et des CMI en milieu liquide sur microplaque avec étude moléculaire des gènes de résistance (PCR, séquençage) et de typage moléculaire (MLST et de PFGE). La formation de biofilm a été réalisée selon trois techniques : CRA, TM et la TCP. L’évaluation de l’activité antibactérienne des huiles essentielle a été faite par la méthode de diffusion sur gélose. Nos résultats rapportaient une prévalence variable de résistance des isolats à la plupart des antibiotiques testés principalement aux β-lactamines et aux aminoglycosides. Nos souches ont été isolées principalement chez des brûlés du sexe masculin. 19,38% des isolats ont été résistantes aux carbapénèmes, parmi lesquels 32 souches hébergeaient des gènes de carbapénèmaseblaVIM-4, 10 souches avaient comme autre mécanisme de résistance aux carbapénèmes la surexpression des systèmes d’efflux. Un total de 5 souches résistantes aux fluoroquinolones par mutations dans les gènes gyrA, gyrB, parC et parE de même les résistants à la colistine étaient 4 souches présentant des mutations dans les systèmes PhoPQ et PmrAB. Le génotypage a révélé une diversité des séquences types avec une épidémie engendrée par le ST244 et une relation clonale démontrée dans le typage par PFGE. Les isolats capables de former un biofilm étaient de: 24%, 19% et 27% selon la technique CRA, TM et TCP respectivement. Les HE ont montré une variabilité dans leur activité antibactérienne où les HE d’eucalyptus, de lavande et d’estragon ont montré l’effet le plus faible. Ces résultats soulignent la diffusion des souches multirésisantes et virulentes ce qui incite la mise en œuvre de politique de surveillance de la résistance aux antibiotiques et d’implanter des stratégies de lutte contre cette résistance.
Réponses physiologiques et biochimiques de quelques variétés de blé dur sous contraintes hydriques à l’apport de boues résiduaires. Doctorat thesis,(2016) Université de Batna 2.
(2017-03-16) Boudjabi sonia
En égard aux changements climatiques et aux conditions de sécheresse estivales prononcée, l’Algérie fait partis des pays déficitaire en terme de ressource en eau pour la production agricole notamment dans les régions semi arides ou cette ressource est très limitée. Ce déficit a incité les responsables à prendre des mesures politiques d´assainissement des eaux urbaines. Des projets de lancement de nouvelles stations d´épuration sont fixés dans toutes les wilayas. Cette politique d´assainissement conduit à une production d´un grand tonnage de boue qui ne cessera de croître du fait de l ´augmentation du nombre de stations d´épuration. Il faut donc des processus d’élimination qui soient adaptés, et ce, en particulier dans les pays en développement moins préoccupés et moins sensibilisés par les risques sanitaires concomitants. Les boues résiduaires traitées constituent, une source non négligeable, d’éléments fertilisants qui améliorent la fertilité du sol, son épandage permet de valoriser et de recycler les éléments nutritifs originaires du sol., toutefois, la présence possible de certains micropolluants est un sujet de préoccupation car les principaux risques liés à la valorisation agricole des boues urbaines se situent au niveau de l’accumulation dans les sols de composés toxiques comme les métaux lourds qui représentent une source significative de contamination des sols et augmentent ainsi le risque d’un impact potentiel tant au niveau environnemental qu’au niveau sanitaire., Ainsi, dans cette thèse notre objectif est d´aborder l´effet de l´épandage des boues sur les caractéristiques physicochimiques du sol et sur la qualité, la physiologie et la production du blé dur.Nous avons caractérisé l´apport des boues sur la fertilité du sol. Les résultats obtenus montrent une amélioration en carbone et en éléments assimilables, (nitrates et phosphore assimilable), aussi une amélioration dans le transfert hydrique du sol, une diminution en pH et une augmentation de la conductivité électrique. Cependant l´accumulation des métaux lourds (Pb, Zn, Cu, Mn, Fe) dans le sol est faible, inférieur aux normes françaises fixées par NFU – 041 (France, 1985). Dans un deuxième temps nous nous somme intéressés à l ´effet des boues sur la qualité alimentaire du grain, cette partie d´étude montre une amélioration dans les matières de réserve (La teneur des protéines, amidon, cendres). L´accumulation des métaux lourds est aussi très faible. Pour démontrer l´effet combiné de l´épandage des boues dans un sol ou la réserve en eau est limitée, on a entrepris dans un troisième temps la troisième partie d´expérimentation.Les résultats indiquent que contrairement à l’effet traitement, le stress hydrique engendre une accumulation de proline, de sucre et une diminution dans la chlorophylle, avec une perte en biomasse et surface des feuilles suivi aussi par une diminution dans le rendement en grain. Cependant, l’interaction entre les deux facteurs indique un excès dans l’accumulation des deux régulateurs osmotiques (proline et sucre) qui est trés déterminante surtout avec la plus forte dose de boue
Study of the microbial biodiversity of terrestrial hydrothermal sources located in Eastern Algeria. Doctorat thesis,(2021) Université de Batna 2.
(2022-01-10) BENAMMAR Leyla
Northeastern regions of Algeria are known for their richness in hot springs. However, these hydrothermal sites are yet to be explored for their microbial ecology and biotechnology. This research work aims to analyze and characterize the diversity of prokaryotes from hot springs located in the North-East of Algeria and expand the knowledge of this biodiversity from a functional and biotechnological standpoint. In the first instance, we determine the diversity of culturable thermophilic bacteria isolated from eight terrestrial hot springs distributed over four cities (Batna, Biskra, Guelma, and Khenchela) using conventional methods, SDS-PAGE fingerprinting of whole-cell proteins, and 16S rRNA gene sequencing. In addition, their hydrolytic enzyme activities were also investigated. On the other hand, the abundance and diversity of bacterial and archaeal communities in two Algerian hot springs relatively physiochemically distinct; Debagh hot spring (Guelma) and Saïda hot spring (Batna), was analyzed through a metagenomic based approach with high throughput sequencing (Illumina, MiSeq) and correlating the prevailing bacteria with geochemical parameters. A total of 293 strains were isolated from the hot springs water and sediment samples using different culture media. Overall, five distinct bacterial groups were characterized by whole-cell protein pattern analysis. Based on the 16S rRNA gene sequencing of 100 selected strains, the isolates were assigned to three major phyla: Firmicutes (93%), Deinococcus-Thermus (5%), and Actinobacteria (2%), which included 27 distinct species belonging to 12 different phylotypes, Aeribacillus, Aneurinibacillus, Anoxybacillus, Bacillus, Brevibacillus, Geobacillus, Laceyella, Meiothermus, Saccharomonospora, Thermoactinomyces, Thermobifida, and Thermus. The screening for nine extracellular enzymes showed that 65.87% of the isolates presented at least five types of enzyme activities, and 6.48% of strains combined all tested enzymes (amylase, cellulase, pectinase, esculinase, protease, gelatinase, lipase, lecithinase, and nuclease). It was found that Bacillus, Anoxybacillus, Aeribacillus, and Aneurinibacillus were the genera showing the highest activities. Likewise, the study showed a large and diverse thermophilic community with probably seven novel taxa presenting a promising source of thermozymes with critical biotechnological applications. Metagenome sequence data revealed the dominance of Bacteria over Archaea. The most abundant phyla in Saïda hot spring were Proteobacteria, while Debagh hot spring showed a high relative abundance of Firmicutes. However, Bacteroidetes were nearly equally distributed over the two sites. Although other phyla were also present in both thermal sites with different variations such as Deinococcus-Thermus, Cyanobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, Chlorobi, Spirochaetes, Fibrobacteres, Verrucomicrobia, Nitrospirae, and Armatimonadetes. The physicochemical values obtained from the hot springs water samples when plotted on Piper and Schöeller-Berkaloff diagrams suggested that the water from Debagh hot spring was Ca-Cl-SO4 while Saïda hot spring was a sodium-sulfate type; these results revealed that the strong acidic anions (Cl- , SO4 2- ) dominant over the weak acidic anions (CO3 2- , HCO3 - ). The distribution of major genera and their statistical correlation analyses with the geochemistry of the springs predicted that the temperature, sodium, potassium, and alkalinity were the main environmental variables influencing the microbial community composition and diversity. This study on the diversity of thermophilic prokaryotes in Algerian hydrothermal environments revealed an abundant and diverse community, providing a valuable resource of novel taxa presenting potential sources of biocatalysts for important biotechnological applications.

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