Phytotherapie (2007) 5: 249253 Springer 2007 DOI 10.1007/s10298-007-0265-z

Article original Pharmacognosie

Huiles essentielles et bacteries resistantes aux antibiotiquesV.-G. de BillerbeckDocteur en microbiologie Laboratoire Elios, 2, rue Crebillon, F-30900 Nmes, France Correspondance : labo.elios@free.fr

Resume : Lobjectif de ce travail est de faire un screening de lactivite antimicrobienne de 40 huiles essentielles sur deux souches bacteriennes resistantes aux antibiotiques (Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa), souvent responsables de maladies nosocomiales, dans le dessein de creer des formulations dhuiles essentielles pour lassainissement de lair en milieu hospitalier. ` S. aureus est une bacterie a Gram positif responsable dinfections des plaies, de la peau et du sang. P. aeruginosa ` est une bacterie a Gram negatif qui provoque des infections localisees dans lurine, le sang, les plaies et lappareil respiratoire. La methode de laromatogramme a revele que la croissance de S. aureus est inhibee par la plupart des huiles essentielles teste es. En revanche, seulement dix huiles essentielles Cinnamomum cassia, Cinnamosma fragrans, Eucalyptus citriodora, Eucalyptus dives, Eugenia caryophyllata, Melaleuca quinquinervia, Nepeta cataria, Pelargonium roseum, Salvia officinalis et Satureja montana ont inhibe le developpement de ` tre dinhibition superieur a ` P. aeruginosa avec un diame 13 mm. Mots cles : Huiles essentielles Resistance aux anti` biotiques Maladies nosocomiales Hygiene de lair

only 10 essential oils Cinnamomum cassia, Cinnamosma fragrans, Eucalyptus citriodora, Eucalyptus dives, Eugenia caryophyllata, Melaleuca quinquinervia, Nepeta cataria, Pelargonium roseum, Salvia officinalis and Satureja Montana inhibited P. aeruginosa growth, resulting in a zone of inhibition greater than 13 mm in diameter. Keywords: Essential oils Antibiotic resistance Nosocomial infection Air purification

Introduction` Les huiles essentielles peuvent aider a lutter contre les infections se transmettant de plus en plus facilement dans ` les bureaux, les locaux publics, les ecoles, les creches et ` meme les hopitaux [5, 15]. Grace a leur pouvoir antiseptique, les huiles essentielles peuvent permettre ` dassainir lair ambiant ou les systemes de ventilation [13] et limiter ainsi la propagation des germes microbiens. En phytotherapie, les huiles essentielles sont utilisees tes antiseptiques contre les maladies pour leurs proprie infectieuses dorigine bacterienne, comme les bacteries endocanalaires [12] ou la microflore vaginale [1, 16], et dorigine fongique, comme les dermatophytes [3, 8, 9], les moisissures allergisantes [4] ou les champignons opportu nistes [17]. Elles presentent egalement des proprietes cytotoxiques [14] qui les rapprochent donc des anti septiques et desinfectants en tant quagents antimicrobiens ` a large spectre. De nombreuses bacteries sont actuellement ` devenues resistantes aux antibiotiques a large spectre de larsenal pharmaceutique. De plus, les antibiotiques sont inefficaces contre les maladies virales. La complexite chimique des huiles essentielles empeche le decodage de ` la part des germes pathogenes et diminue ainsi le risque de de veloppement de re sistances. En outre, les huiles essentielles agissent egalement sur le terrain du malade. Ainsi, les huiles essentielles de terrain augmentent la capacite defensive de lorganisme en reequilibrant la flore intestinale et les fonctions deficientes [18] ; elles

Essential oils and antibiotic-resistant bacteriaAbstract: The aim of this study was to test the antimicrobial activity of 40 essential oils against antibiotic-resistant bacteria (Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa) often responsible for nosocomial infections in order to create essential-oil formulations for air purification in hospitals. Staphylococcus aureus is a Gram-positive bacterium, responsible for wound, skin and blood diseases. Pseudomonas aeruginosa is a Gram-negative bacterium that causes blood, wound, urine and respiratory diseases. Agar diffusion assays revealed that S. aureus growth is inhibited by almost all the essential oils tested. By contrast,

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pourraient meme avoir une activite immunostimulante empruntant les stimuli olfactifs [7]. Quattend-on pour les ` employer dans nos hopitaux ou lon recense 30 % de maladies nosocomiales contre lesquelles la medecine traditionnelle na aucune solution ? Lobjectif de ce travail est de faire un screening de ` 40 huiles essentielles selectionnees dapres leur composition chimique comme potentiellement antimicrobiennes, ` afin de les tester vis-a -vis de souches bacte riennes resistantes aux antibiotiques et denvisager leur utilisation dans lassainissement de lair en milieu hospitalier.

Materiel et methodes Huiles essentielles La plupart des huiles essentielles testees ont ete fournies par un courtier international, sauf lhuile essentielle de Cinnamosma fragrans qui provient dune distillerie ` artisanale a Madagascar et celle de Satureja montana qui provient de la cueillette de plantes sauvages dans les Alpes de Haute-Provence. Lanalyse chimique des huiles essen tielles a ete realisee par CPG/SM. Le nom latin et usuel des huiles essentielles ainsi que leur origine et leurs composes majoritaires sont regroupes dans le Tableau 1.Fig. 1. Aromatogramme

Resultats ` Lantibiogramme realise avec S.aureus (Tableau 2) montre ` que cette souche est sensible a la plupart des antibiotiques ` ` ` testes, sauf a la polymixine, erytromycine, kanamycine et tobramycine. Cette souche ne manifeste aucune ` ` ` resistance vis-a-vis des huiles essentielles testees, puisque ` ` les aromatogrammes revelent que 35 huiles essentielles ` ont une activite de niveau sensible (D > 13mm) et les 5 restantes (citron, citronnelle, palmarosa, eucalyptus ` ` citronne et mandravasarotra) ont une activite de niveau ` intermediaire (D 10 mm) sur cette souche (Tableau 4). ` ` En revanche, la souche de P. aeruginosa testee est resistante ` ` a la plupart des antibiotiques, sauf a la colistine (tableau 3). ` Dapres les aromatogrammes (Tableau 4), cette souche est ` ` ` egalement resistante a 20 huiles essentielles, 10 huiles ` ` essentielles manifestent une activite de niveau intermediaire ` ` (Ajowan, cannelle de Chine, helichryse, menthe poivree, ` ` ` ` origan dEspagne, santal, terebenthine, thym a borneol, thym ` ` ` a geraniol et thym a carvacrol) et 10 huiles essentielles ont ` une activite de niveau sensible sur cette souche (cataire, ` ` cannelle de Chine, eucalyptus citronne, eucalyptus menthole, ` geranium bourbon, girofle, mandravasarotra, niaouli, sauge ` a petites feuilles et sarriette).

Souches bacte riennes Les souches testees ont ete aimablement fournies par le laboratoire de bacteriologie, virologie et microbiologie industrielle de la faculte de pharmacie de Toulouse (Dr C. Roques) : ` Staphylococcus aureus (souche dorigine hospitaliere, antibiogramme en Tableau 2). Pseudomonas aeruginosa (souche dorigine ` hospitaliere, antibiogramme en Tableau 3) ;

Aromatogramme Laromatogramme est une methode inspiree de lanti biogramme qui permet de determiner lactivite inhibitrice de croissance des huiles essentielles par la mesure du ` diametre dinhibition autour dun disque de cellulose impregne dhuile essentielle (Fig. 1). Une suspension de chaque germe est preparee en eau distillee sterile et ajustee ` 108 bacteries/ml. Chaque suspension ( 100 ml) est etalee a ` sur une bote de Petri de 90 mm de diametre. La surface tes est sechee sous hotte a flux laminaire avec le ` des bo ` couvercle des botes legerement ouvert. Des disques de riles de 6 mm de diametre sont ensuite ` papier buvard ste poses sur les geloses (un disque par bote). Ils sont de gnes dhuile essentielle. La lecture des diametres ` impre ` ` dinhibition D se fait apres 48 heures dincubation a letuve ` a 30 C. Les resultats sont exprimes selon trois niveaux dactivite : resistant (D < 6 mm), intermediaire (13 mm D 6 mm) et sensible (D > 13 mm).

Conclusion et perspectives Toutes les huiles essentielles testees inhibent la croissance de S. aureus. En ce qui concerne P. aeruginosa, les dix huiles essentielles plus inhibitrices sont : cataire, cannelle de Chine, eucalyptus citronne, eucalyptus menthole, geranium Bourbon, girofle, mandravasarotra, niaouli, ` sauge a petites feuilles et sarriette. Ces resultats montrent limportance de faire laromatogramme en fonction des germes cibles et linteret de faire des synergies dhuiles essentielles pour augmenter leur spectre dactivite anti-

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Tableau 1. Les huiles essentielles testees Nom latin Carum copticum Cinnamomum cassia Cinnamomum camphora Cinnamomum zeylanicum Cinnamosma fragrans Citrus aurantium Citrus bergamia Citrus limonum Corydothymus capitatus Cupressus sempervirens Cymbopogon citratus Cymbopogon martinii Cymbopogon nardus Eucalyptus citriodora Eucalyptus dives Eucalyptus globulus Eucalyptus radiata Eugenia caryophyllata Helichrysum gymnocephallum Lavandula angustifolia Leptospermum petersonii Lippia citriodora Litsea citrata Melaleuca alternifolia Melaleuca cajeputii Melaleuca quinquenervia Mentha piperita Nepeta cataria Pelargonium asperum Pinus pinaster Pinus sylvestris Rosmarinus officinalis Salvia lavandulaefolia Salvia officinalis Santalum album Satureja montana Thymus satureioides Thymus serpyllum Thymus vulgaris Thymus vulgaris Nom usuel Ajowan Cannelle de Chine Ravintsara Cannelle de Ceylan Mandravasarotra Petit grain bigarade Bergamote Citron jaune Origan dEspagne ` Cypres toujours vert Lemongrass Palmarosa Citronnelle de Ceylan Eucalyptus citronne Eucalyptus menthole Eucalyptus globuleux Eucalyptus radie Girofle ` Helichryse a capitules nus Lavande vraie Leptosperme citronne Verveine citronnee Litsee Tea tree Cajeput Niaouli Menthe poivree Cataire citronnee Geranium rosat (Bourbon) Terebenthine Pin sylvestre Romarin officinal Sauge dEspagne ` Sauge a petites feuilles Santal blanc Sarriette des montagnes ` Thym a borneol Serpolet ` Thym a geraniol ` Thym a carvacrol

Origine, partie utilise eInde, semences Chine, rameaux Madagascar, feuilles Madagascar, feuilles Madagascar, feuilles Paraguay, feuilles Cote dIvoire, zestes Bresil, zestes Espagne, sommite fleurie Maroc, rameaux Guatemala, herbe Inde, herbe Ceylan, herbe Vietnam, feuilles Australie, feuilles Chine, feuilles Australie, feuilles Madagascar, boutons floraux Madagascar, sommite fleurie France, sommite fleurie Australie, feuilles Maroc, feuilles Vietnam, baies Australie, feuilles Vietnam, feuilles Madagascar, rameaux France, partie aerienne France, sommite fleurie La Reunion, feuilles Portugal, resine Autriche, aiguilles France, sommite fleurie Espagne, sommite fleurie France, sommite fleurie Inde, bois France, sommite fleurie Maroc, sommite fleurie Albanie, sommite fleurie France, sommite fleurie France, sommite fleurie

Compose s majoritaires` ` thymol, p-cymene, g-terpinene aldehyde cinnamique ` 1,8-cineole, sabinene, a-terpineol eugenol 1,8-cineole, monoterpenols linalol, acetate de linalyle ` limonene, linalol, acetate de linalyle ` ` ` limonene, b-pinene, g-terpinene ` ` Carvacrol, p-cymene, g-terpinene ` ` a-pinene, d-3-carene citral geraniol, acetate de geranyle geraniol, citronellal, borneol, trans-methylisoeugenol citronellal, citronellol, isopulegol, citronellate de citronellyle ` piperitone, a-phelandrene, ` p-cymene, 4-terpineol ` 1,8-cineole, limonene 1,8-cineole, a-terpineol eugenol, acetate deugenyle, ` b-caryophyllene ` ` limonene, b-caryophyllene, ` ` a-humulene, b-pinene linalol, acetate de linalyle citral, citronellal, citronellol ` ` citral, limonene, b-caryophyllene ` citral, limonene ` 1,4-terpineol, g-terpinene ` 1,8-cineole, limonene 1,8-cineole, viridiflorol menthol, menthone geraniol, nerol, citronellol, citrals geraniol, citronellol ` ` a et b-pinenes, limonene, ` b-caryophyllene ` ` a et b-pinenes, limonene ` 1,8-cineole, camphre, pinenes, ` camphene ` 1,8-cineole, camphre, a-pinene ` 1,8-cineole, camphre, camphene, ` pinenes ` santols, santalenes, bergamotol ` ` carvacrol, g-terpinene, p-cymene borneol, carvacrol, thymol, ` ` camphene, b-caryophyllene thymol, carvacrol, geraniol, ` p-cymene geraniol, acetate de geranyle ` ` carvacrol, p-cymene, g-terpinene

` ` Tableau 2. Antibiogramme realise sur la souche hospitaliere de Staphylococcus aureus VA S FOS S FA S RA S SXT S PEF I TEC S PB R L S PT S SP S E R FT S K R TM R GM S

S : sensible (D > 13 mm), I : interme diaire (6 mm < D < 13 mm), R : re sistant (D < 6 mm). VA : Vancomycine, FOS : Fosfomycine, FA : Acide fusidique, RA : Rifampicine, SXT : Sefotaxi, PEF : Pefloxacine, TEC : Techoplanine, PB : Polymixine, L : Lincomycine, PT: Pristinamycine, SP : Spiramycine, E : Erytromycine, FT : Furanes, K : Kanamycine, TM : Tobramycine, GM : Gentamycine.

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Tableau 3. Antibiogramme realise sur la souche hospitaliere de Pseudomonas aeruginosa TIC R PIP R TCC R CTX R TZP R FEP R CAZ R ATM R IPM R CS S PEF I CIP I AN R TM I GM R K R

S : sensible (D > 13 mm), I : interme diaire (6 mm < D < 13 mm), R : re sistant (D < 6 mm). TIC : Ticarcilline, PIP : Piperacyline, TCC : Ticar-Ac.Clav., CTX : Cefotaxine, TZP : Piper+Tazo-Bactam, FEP : Cefepime, CAZ : Ceftazidine, ATM : Aztreonam, IPM : Imipenem, CS : Colistine, PEF : Pefloxacine, CIP : Ciprofloxacine, AN : Acide nalixidique, TM : Tobramycine, GM : Gentamycine, K : Kanamycine.

` ` ` Tableau 4. Resultats des aromatogrammes : Diametre dinhibition en mm apres 48 heures dincubation a 30 C Huiles essentielles Souches Ajowan Bergamote Cajeput 30 40