La recherche du Nanoscience Center de l'Université de Jyväskylä, en Finlande, a révélé que la lignine, un polyphénol, important pour la structure des plantes, a une activité antimicrobienne contre les virus et les bactéries. Les résultats soulignent que la lignine, qui est également un sous-produit important de l'industrie du bois, a un potentiel en tant qu'alternative verte prometteuse aux agents antimicrobiens synthétiques pour les agents de revêtement, le matériau d'emballage ou les désinfectants de surface. La recherche est une collaboration fructueuse avec Spinnova Oy et Ch Bioforce.
L'étude de l'Université de Jyväskylä a utilisé une méthode d'extraction à base d'eau simple, dans laquelle la lignine a été isolée en haute pureté des copeaux de bouleau, de la paille de blé et des coques d'avoine. La méthode permet aux produits de maintenir une teneur élevée en phénol totale et d'éliminer efficacement les impuretés des glucides.
– Nous avons révélé que ces échantillons de lignine à base aqueux ont démontré une forte efficacité antivirale contre les entérovirus non enveloppés mais aussi une bonne activité contre les coronavirus enveloppés et les bactéries testées, réjouit le professeur de biologie cellulaire et moléculaire Varjomäki de l'Université de Jyväskylä.
En plus de tester le coronavirus saisonnier humain (HCOV-OC43) dans le laboratoire de niveau 2 (BSL-2), l'équipe de recherche a évalué l'efficacité contre le SRAS-CoV-2 dans un laboratoire BSL-3 à Jyväskylä.
– Les résultats ont révélé que les lignines présentaient une efficacité antivirale beaucoup plus forte contre le SRAS-COV-2 provoquant Covid-19, par rapport au HCOV-OC43, provoquant un rhume. De plus, les lignines ont eu des effets inhibiteurs sur Staphylococcus aureus et Escherichia coli, explique le chercheur doctoral Jun Liu de l'Université de Jyväskylä.
Protection respectueuse de l'environnement contre les microbes
En utilisant une gamme de techniques biochimiques et d'imagerie classiques et développées en interne, l'équipe de recherche a pu étudier les mécanismes antimicrobiens sous-jacents.
– Les résultats ont révélé que les lignines inactivent les entérovirus en stabilisant et en agrégeant les particules virales, réduisant ainsi leur entrée dans les cellules hôtes et en empêchant la libération du génome d'ARN infectieux dans les cellules, explique Marjomäki.
En revanche, la microscopie électronique à transmission et la microscopie confocale ont révélé que les solutions de lignine ont perturbé l'intégrité structurelle des particules de coronavirus, réduisant ainsi leur capacité à se lier et à infecter les cellules hôtes. La microscopie électronique a également révélé des effets clairs sur la membrane des cellules bactériennes et l'agrégation des matériaux internes bactériens. Le professeur de biologie cellulaire et moléculaire Lotta-Riina Sundberg dit que cela suggère que les groupes chimiques actifs pénètrent dans les cellules, conduisant finalement à un dysfonctionnement bactérien.
– La recherche montre que la lignine peut être une alternative respectueuse de l'environnement aux substances microbes synthétiques. Il peut être utilisé dans les revêtements, les emballages et les produits de désinfectants d'une manière plus sûre et plus durable, spécifie Sundberg.
Le travail a été effectué sous une collaboration étroite entre l'Université de Jyväskylä, Spinnova Oy et Ch Bioforce.
