Evaluation in silico et in vitro de l’activité antibactérienne des huiles essentielles de deux plantes médicinales (Eucalyptus globulus et Pinus pinaster).

Abstract

Récemment, l’activité antimicrobienne potentielle des composés naturels présents dans les huiles essentielles (HE) a suscité un intérêt croissant. Dans cette étude, l'activité antibactérienne de deux l'huiles essentielles (Eucalyptus globulus et Pinus pinaster) a été évaluée contre des souches bactériennes Gram-négatives et Gram-positives en utilisant la méthode de l’aromatogramme et en déterminant la concentration minimale inhibitrice. De plus, 20 composés naturels de ces HEs ont été évalués par Docking moléculaire pour leurs propriétés inhibitrices sur les PBP1 et PBP2, qui sont deux enzymes cibles cruciales pour le développement de nouveaux antibiotiques. La similarité médicamenteuse (Drug-likeness), l’analyse ADME et la prédiction du profil toxicologique de ces composés ont également été effectués. Les résultats obtenus ont révélé une activité antibactérienne modérée de l'HE de P. pinaster contre toutes les souches bactériennes testées, avec des zones d'inhibition allant de 11 à 15 mm. À propos de l’E. globulus, les zones d'inhibition obtenus variaient entre 11 et 15 mm contre les souches : S. typhimurium, K. pneumoniae, et E. coli. D’autre part, une forte activité antibactérienne contre S. aureus (24 mm) qui dépasse l’activité des deux antibiotiques de référence a été enregistrée. Les études de Docking moléculaire ont indiqué que l'α-Terpinen-7-al était le composé le plus puissant, car il était capable de se lier au plus grand nombre d'acides aminés au sein des sites actifs des enzymes cibles, avec des énergies de liaison de -9,5 kcal/mol avec PBP1 et de -7,3 kcal/mol d’avec PBP2. De plus, l'étude DFT, l'analyse ADMET et la similarité médicamenteuse ont identifié l'α-Terpinen-7-al comme le composé le plus prometteur. En conclusion, les deux huiles essentielles étudiées pourraient avoir une valeur dans des applications spécifiques, notamment en complément des traitements existants ou dans des situations de résistance aux antibiotiques. Par conséquent, Ces huiles pourraient être aussi une source significative de molécules naturelles avec des propriétés antibactériennes intéressantes, en particulier l'α-Terpinen-7-al, qui a le potentiel d'être développé en un traitement antibiotique. =================================================================== Recently, the potential antimicrobial activity of natural compounds found in essential oils (EOs) has garnered increasing interest. In this study, the antibacterial activity of two essential oils (Eucalyptus globulus and Pinus pinaster) was evaluated against Gram-negative and Gram-positive bacterial strains using the aromatogram method and the minimum inhibitory concentration. Additionally, 20 natural compounds from these EOs were evaluated by molecular docking for their inhibitory properties on PBP1 and PBP2, which are crucial enzymes for developing new antibiotics. The Drug-likeness and ADMET predictions of these compounds were also studied. The results revealed moderate antibacterial activity of P. pinaster EO against all tested bacterial strains, with inhibition zones ranging from 11 to 15 mm. For E. globulus, the inhibition zones obtained ranged between 11 and 15 mm against the strains S. typhimurium, K. pneumoniae, and E. coli. Moreover, a strong antibacterial activity against S. aureus (24 mm), surpassing the activity of the two reference antibiotics, was recorded. Molecular docking studies indicated that α-Terpinen-7-al was the most potent compound, as it was able to bind to the greatest number of amino acids within the active sites of the target enzymes, with binding energies of -9.5 kcal/mol with PBP1 and -7.3 kcal/mol with PBP2. Furthermore, the DFT study, ADMET analysis, and Druglikeness identified α-Terpinen-7-al as the most promising compound. In conclusion, the two essential oils studied could have value in specific applications, particularly as supplements to existing treatments or in situations of antibiotic resistance. Therefore, these oils could also be a significant source of natural molecules with interesting antibacterial properties, especially α-Terpinen-7-al, which has the potential to be developed into an antibiotic treatment.