TLC-DB est un outil de recherche précieux et bien établi sur la NP et une alternative simple et peu coûteuse aux méthodes d’isolement guidées par biodosage sur microplaques17. Il nécessite un minimum de temps et de ressources matérielles par rapport aux tests sur microplaques, qui nécessitent une séparation des métabolites à l’aide de techniques de chromatographie liquide. Il s’agit d’un test très polyvalent qui peut être utilisé pour détecter les NP antibactériens, antifongiques, antiparasitaires et antioxydants en plus des inhibiteurs d’enzymes 18,19,20,21,22,23. Bien qu’elle soit le plus souvent utilisée pour détecter et identifier les composés phytochimiques bioactifs, la même méthode peut être appliquée aux nanoparticules bactériennes, comme l’explore le présent protocole18. De plus, le protocole peut être optimisé pour être utilisé avec une variété de sources de NP et d’agents pathogènes cibles afin de faciliter la découverte et l’évaluation de nouvelles NP bioactives.
Le milieu utilisé pour la croissance bactérienne et le solvant utilisé pour l’extraction peuvent avoir un impact considérable sur les résultats de la découverte de produits naturels. Les milieux utilisés dans ce protocole sont optimisés pour les bactéries qui produisent des lipopeptides cycliques, y compris Pseudomonas et Bacillus spp. Mais d’autres milieux et sources de nutriments doivent être pris en compte si l’on explore d’autres genres. On peut choisir de compléter la CCM-DB en utilisant le même micro-organisme cultivé dans une gamme de milieux pour évaluer toute l’étendue de la diversité des métabolites d’un isolat ou d’utiliser des conditions de croissance identiques pour une plus grande gamme d’isolats. Le choix du solvant d’extraction impacte également les produits naturels détectés. Il est généralement admis que la plupart des NP bioactifs ont une polarité faible à modérée, ce qui fait de l’acétate d’éthyle un choix approprié en raison de son faible point d’ébullition, ce qui le rend facile à éliminer. Cependant, si l’on souhaite également examiner les fractions polaires et non polaires, de multiples extractions avec d’autres solvants peuvent être effectuées. Alternativement, l’extrait acellulaire peut être lyophilisé et utilisé dans le test pour voir tous les métabolites libérés dans le milieu. Cependant, il sera souvent nécessaire de charger plus de matériau sur la plaque CCM pour tenir compte des composants du milieu séché dans le matériau lyophilisé. De même, si cette méthode est utilisée avec un agent pathogène différent, tel que l’inoculum, le milieu utilisé et les conditions d’incubation doivent être optimisés pour obtenir les 5 plaques de gélose de mycélium utilisées pour le dosage TLC-DB.
La TLC-DB est avantageuse par rapport à la bioautographie de contact et d’immersion, car elle utilise la couche la plus mince de gélose et d’inoculum, minimisant ainsi la dépendance à la diffusion des métabolites dans la couche de gélose, ce qui peut permettre à de plus petites quantités de produits naturels d’induire l’inhibition des agents pathogènes17. Des résultats précédemment publiés à l’aide de méthodes bioautographiques de la CCM ont utilisé une suspension de spores de l’agent pathogène pour compléter le test17. Bien que cela permette un contrôle précis de la concentration en suspension, il peut être extrêmement difficile et long d’induire la sporulation de certains champignons24. Cette modification simplifie grandement l’essai et permet de le compléter à l’aide d’agents pathogènes fongiques qui sont difficiles à sporuler et qui auraient pu être évités auparavant par cette méthode.
La masse d’extrait bactérien utilisée dans le test peut avoir un impact sur les résultats. Si trop peu d’extrait est appliqué sur la plaque CCM, il est possible que la concentration inhibitrice minimale d’un composé actif ne soit pas dépassée et que la bioactivité ne soit pas détectée. Par conséquent, dans certains cas, et comme le montrent les figures 1 et 2, il vaut la peine de surcharger la plaque CCM, compromettant la séparation pour la capacité de détecter facilement l’activité. De même, la charge d’agents pathogènes pulvérisée sur la plaque ne doit pas être trop faible, car il n’y aura pas assez de milieu appliqué pour favoriser la croissance des agents pathogènes. Cette méthode peut être facilement ajustée pour s’adapter à une variété d’extraits bactériens et d’agents pathogènes, et les quantités d’extrait microbien et d’inoculum décrites dans le protocole ont permis de détecter la bioactivité de plusieurs agents pathogènes et extraits microbiens. Si aucune zone d’inhibition n’est observée à la fin de l’essai, cela peut indiquer l’un des éléments suivants. Premièrement, les métabolites actifs peuvent ne pas être présents dans l’extrait appliqué en raison de milieux incompatibles utilisés pour la croissance bactérienne ou en raison de l’activité des bactéries qui n’est pas le résultat de la production de NP. Un test de diffusion discale avec l’extrait peut être effectué pour confirmer ou infirmer l’existence de NP actives dans l’extrait. Si l’essai de diffusion sur disque ne montre aucune suppression d’agents pathogènes, d’autres milieux peuvent être testés pour déterminer si d’autres conditions produisent des NP bioactifs. Si le test de diffusion sur disque indique que l’extrait supprime l’agent pathogène, il peut être nécessaire d’appliquer une plus grande masse d’extrait bactérien sur la plaque CCM, auquel cas un autre test peut être tenté.
La comparaison des métabolites du ZOI à l’extrait brut est essentielle pour identifier les NP actifs. Dans le dosage, les métabolites de l’extrait brut peuvent être métabolisés ou modifiés par l’agent pathogène, ce qui peut être observé par LC-MS. Ainsi, seuls les métabolites présents à la fois dans l’extrait brut et dans le ZOI peuvent être considérés comme des NP produits par la bactérie à l’étude. S’il n’est pas possible d’établir une corrélation entre les métabolites extraits du ZOI et les métabolites de l’extrait brut, une plaque de CCM peut être préparée, comme décrit à l’étape 5. Sans terminer l’essai de bioautographie, extraire les métabolites de la plaque CCM au même temps de rétention que celui observé dans l’essai terminé. Cela devrait permettre une corrélation plus facile entre les métabolites des ZOI et l’extrait brut, provoquant la suppression des agents pathogènes.
L’un des inconvénients de la TLC-DB est que la résolution de la TLC est considérablement inférieure à celle obtenue lors de l’utilisation des techniques traditionnelles de criblage de micropuits, qui nécessitent une chromatographie liquide pour la séparation. Ainsi, il est courant que plusieurs métabolites existent dans la zone d’inhibition où certains métabolites peuvent ne pas contribuer à la bioactivité. Ce problème peut être causé par la pratique consistant à surcharger la plaque CCM pour observer plus clairement la bioactivité. Des travaux récents ont été publiés à l’aide de la technologie TLC haute performance (HP-TLC), qui améliore considérablement la résolution et peut permettre l’automatisation du développement TLC, ce qui est autrement impossible avec l’utilisation de la TLC conventionnelle 14,21,22,23. De plus, des plaques peuvent être développées dans une deuxième dimension (2D-TLC) pour séparer davantage les métabolites ayant des temps de rétention similaires. Cela étant dit, il convient d’évaluer si l’augmentation du temps et du coût des matériaux est un compromis valable pour une résolution accrue obtenue avec HP- et 2D-TLC25.