Utilisation des nanoparticules Argent@Silice pour la prévention de l’infestation de la graine d’arachide par les champignons aflatoxigènes

PRÉSENTATION DES NANOPARTICULES ARGENT@SILICE

Une nanoparticule (Figure 1) est un assemblage de quelques centaines à quelques milliers d’atomes, formant un objet de taille comprise entre 1 et 100 nm (Goutayer., 2008). A Cette échelle, les matériaux étudiés jusqu’alors exclusivement à l’état massif, ont révélé des changements originaux et/ou une exaltation de leurs propriétés physico-chimiques(commission européenne, 2004). En effet, la forte diminution de la taille des matériaux entraîne à la fois une augmentation considérable du rapport surface/volume et aussi le confinement du mouvement des électrons. Ces changements confèrent une grande surface spécifique aux nanoparticules et donc une énergie de surface élevée et engendrent aussi des phénomènes quantiques (Biju et al., 2008). Ce qui va amplifier leur réactivité et leurs interactions et influencer leurs propriétés optiques, électriques, magnétiques, mécaniques, catalytiques et photochimiques.Ces nanomatériaux peuvent avoir une ou plusieurs phases et être de structure plus complexe comme les nanoparticules Argent@Silice utilisées dans ce travail. Elles sont constituées de nanoparticules d’argent encapsulées dans une matrice de silice nanométrique. L’intérêt de ce type de nanostructure appelée cœur-coquille, c’est que la couche de silice permet d’assurer une meilleure stabilité chimique ainsi qu’une meilleure dispersion des nanoparticules d’argent dont le mode d’action est présenté dans la Figure 3. De plus, la couche de silice simplifie l’introduction en surface de groupements chimiques fonctionnels qui vont permettre la connexion de l’ensemble à d’autres matériaux, objets ou macromolécules (Benoit, 2012).Les nanoparticules Argent@Silice de structure Cœur-Coquille (Figure 4) sont imaginées comme des réservoirs d’ions Ag+ capables de diffuser à travers la matrice de silice et d’inhiber efficacement les microbes (Diop., 2010). Les briques technologiques d’élaboration des nanoparticules antimicrobiennes Argent@Silice sont un savoir faire développé par la société bnd sciences qui a travaillé avec nous sur ce protocole.Figure 5 : Nanoparticules Argent@Silice antimicrobienne de structure cœur-coquille Deux types de nanoparticules Argent@Silice (B4 et B2) sont mis à notre disposition par la société bnd sciences. Leurs structures au microscope électronique à transmission sont indiquées à la Figure 6 et leurs caractéristiques présentées dans le Tableau 1.

Préparation d’un milieu de culture solide potato dextrose agar (PDA)

Un milieu de culture PDA est employé pour l’isolement, la purification et l’identification de la souche d’Aspergillus. Les composants du milieu de culture PDA répertoriés dans le Tableau 2 sont pesés avec une balance électronique (Sartorius,Goettingen, Germany).

Tableau 2 : Composition du milieu PDA

Les pommes de terre sont épluchées et découpées en petits morceaux puis cuites dans une casserole pendant 15 à 20 mn dans 1L d’eau distillée jusqu’à ce qu’elles soient molles. Après avoir laissé les pommes de terre refroidir, le liquide est filtré à travers un coton à fromage dans un flacon de 1L. L’agar et le glucose sont ajoutés puis le tout est complété à 1 litre avec de l’eau distillée. Le mélange obtenu est ensuite agité jusqu’à la fonte de l’agar et du glucose à la température de 50°C, puis stérilisé dans une autoclave à la température de 1210 C pendant 20 minutes. Après stérilisation, le milieu est coulé dans les boîtes de Pétri près d’une flamme(dans la zone stérile d’un bec bunsen) puis refroidi sous une hotte avant conservation au réfrigérateur à la température de 4°C.

Isolement et purification d’une souche d’Aspergillus

Des graines d’arachide prélevées sur le marché local sont utilisées pour isoler la souche Aspergillus. Les graines d’arachides sont déposées sur le milieu PDA et incubées à l’étuve à la température de 320 C pendant 3 jours. Ensuite, un isolement de la souche d’intérêt est réalisé sur la profusion de champignons qui se sont développés sur le PDA. Un repiquage successif en points par épuisement est effectué sur la souche d’intérêt jusqu’à l’obtention de colonie visuellement pure.

Identification de la souche

La souche isolée est identifiée dans un premier temps selon les caractères culturaux décrits par Chakra Narayan (Chakra Narayan et al., 2013). Ces caractères culturels portent sur le diamètre, la couleur et l’envers de la colonie. En plus, des caractères culturaux, des fractions de culture sont examinées en microscopie optique (Carl Zeiss, Oberkochen,Germany) sur une lame porte objet ordinaire: L’observation porte sur la présence ou l’absence de métules, la forme de la vésicule, l’aspect et la couleur du conidiophore et des conidies (Ouattara-Sourabie et al., 2011 ; Chakra Narayan et al., 2013).

Préparation d’une suspension de spores

10 ml d’eau distillée stérile sont versés à la surface d’une culture de la souche isolée.Ensuite, le mycélium est agité doucement à l’aide d’une pipette râteau afin de libérer les spores dans l’eau. La suspension de spores ainsi formée est ensuite récupérée à l’aide d’une pipette stérile puis versée dans un tube en verre avec un bouchon en aluminium stérilisé.

Dépôt des nanoparticules Argent@Silice sur le PDA

La technique consiste à réaliser un film de nanoparticules à la surface du milieu de culture. Différentes quantités des deux types de nanoparticules Argent@Silice (B2 et B4),sont pesées avec une balance électronique (OHAUS Corporation, Florham Park, USA) et dissoutes dans de l’éthanol 99,8%.