Contribution à la désinfection de l'eau par photosensibilisation avec des extraits de plantes

La problématique de l’accès à l’eau par les populations des pays en développement constitue toujours de nos jours un défi important à relever pour contribuer à un développement durable tout en garantissant des conditions sanitaires satisfaisantes. Malgré les Objectifs du Millénaire pour le Développement (OMD), de nombreux pays souffrent encore actuellement d’un manque d’accès à l’eau. En République Démocratique du Congo, seuls 26% de la population a accès à l’eau.

Au-delà de la satisfaction des besoins humains assurés par la fourniture de la quantité d’eau nécessaire, il s’agit aussi de veiller à garantir sa bonne qualité, particulièrement la qualité microbiologique. Parmi les divers procédés de désinfection de l’eau au niveau familial, la présente contribution a pour objectif l’amélioration de la méthode de désinfection solaire par application du processus de photosensibilisation. En présence de lumière, un photosensibilisateur génère dans l’eau l’oxygène singulet très réactif conduisant à la destruction des microorganismes.

Certaines plantes utilisées dans la pharmacopée traditionnelle pour soigner les infections microbiennes et parasitaires sont capables d’initier cette réaction de photosensibilisation. Dans un premier temps, parmi une dizaine de plantes analysées, nous avons mis en évidence l’activité photosensibilisante d’extraits non alcaloïdiques de Cassia alata, Cassia occidentalis, Carica papaya, Phyllanthus niruri et Coleus kilimandschari. L’inactivation des coliformes fécaux a été remarquée après trois heures d’ensoleillement, celle-ci se manifestant après une heure d’exposition lorsque le milieu est saturé en oxygène.

Tout en étant libéré de la contrainte liée à la saturation du milieu en oxygène, l’étude des huiles essentielles extraites de plantes de la famille des Rutacées a montré une inhibition complète des coliformes fécaux présents dans l’eau après deux heures d’ensoleillement pour Citrus reticulata et Citrus limonum et une heure d’ensoleillement pour Citrus bergamia. L’examen de cette dernière huile en spectrométrie de masse a mis en évidence la présence de méthoxy-5 psoralène (MOP-5), responsable de l’activité photosensibilisatrice. Utilisé en solution dans l’eau, le MOP-5 a confirmé son rôle de photosensibilisateur et son efficacité désinfectante avec un abattement de 4 unités logarithmiques pour les Coliformes fécaux après une heure d’exposition et de 3 unités logarithmiques pour les Entérocoques fécaux après seulement 5 minutes d’exposition.

La fixation du MOP-5 sur un support solide a permis de récupérer le photosensibilisateur après usage tout en conservant son pouvoir désinfectant supérieur à la forme libre. Le dispositif MOP-5/polystyrène a permis d’observer une inhibition complète des Coliformes fécaux après seulement 6 minutes d’exposition et deux minutes pour les Entérocoques fécaux.

Cette recherche constitue un premier travail exploratoire qui ouvre la voie vers un nouveau processus de désinfection de l’eau par photosensibilisation à partir d’extraits de plantes. Mais il conviendra de préciser les modalités pratiques d’application afin de rendre ce processus opérationnel.