Définitions et classification

1.1.1 Histoire et généralités

L’origine du mot probiotique provient des mots grecs : « pros » et « bios », qui signifient littéralement : pour la vie. La découverte des probiotiques remonte aux débuts du XXème siècle, grâce à l’éminent immunologiste et Prix Nobel russe Elie Metchnikoff. Il fut le premier à formuler l’hypothèse que certains organismes pourraient être bénéfiques à la santé, après avoir observé une étonnante longévité chez des paysans bulgares qui consommaient des yaourts fermentés à l’aide de bactéries. C’est ensuite Henri Tissier, élève de Louis Pasteur, qui découvrit un manque de « bifides » dans les selles de nourrissons atteints de diarrhées et proposa d’en administrer à ses patients afin de leur rétablir une flore intestinale saine. Depuis lors, de nombreuses définitions ont été données pour décrire les probiotiques, telles que :

- « Substances produites par un microorganisme et stimulant la croissance d’autres microorganismes » (Lilly and Stillwell, 1965)

- « Microorganismes contribuant au maintien de la flore intestinale » (Parker, 1974)

-« Préparations microbiennes vivantes utilisées comme additifs alimentaires et ayant une action bénéfique sur la digestion » (Fuller, 1989)

Enfin, la définition finale qui semble largement adoptée est la suivante « micro-organismes vivants

qui, lorsqu’ils sont administrés en quantités suffisantes, exercent un effet bénéfique pour la santé de l’hôte » (Food and Agriculture Organization of the United Nations and World Health Organization,

2006)

1.1.2 Classification :

Les probiotiques sont généralement des bactéries, des fonges (champignons) ou encore des levures (fonges unicellulaires). Le tableau 1 propose quelques exemples de souches probiotiques présentent dans des aliments, utilisées comme médicaments ou les compléments alimentaires :

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Tableau 1: Exemples de souches considérées comme probiotiques (Holzapfel et al., 2001; Lemetais, 2012)

Bactéries lactiques (LAB) Bactéries non lactiques

Levures

Lactobacillus Bifidobacterium Autres LAB

L. acidophilus L. amylovorus L. casei L. crispatus L. curvatus L. bulgaricus L. fermentum L. farciminis L. gallinarum L. gasseri L. johnsonii L. paracasei L. plantarum L. reuteri L. rhamnosus L. sakei B. adolescentis B. animalis B. bifidum B. breve B. infantis B. longum B. lactis B. thermophilum Enterococcus faecalis Enterococcus faecium Lactococcus lactis Leuconostoc mesenteroides Pediococcus acidolactici Streptococcus thermophilus Sporolactobacillus inulinus Bacillus cereus E. coli Nissle 1917 Propionibacterium freudenreichii Saccharomyces Cerevisiae Saccharomyces boulardii

Afin qu’un micro-organisme soit considéré comme probiotique, il doit répondre à certains critères non exhaustifs, qui sont les suivants :

- Absence de toxicité ou de pathogénie. - Possibilité de production en grande échelle. - Possibilité de cryo protection.

- Propriétés organoleptiques. - Résistance à l’acide et à la bile.

- Adhérence à diverses lignées de cellules intestinales et/ou au mucus. - Production de substances d’intérêt (bactériocines…).

Ces critères ont été proposés pour aider les industriels à sélectionner parmi les nombreuses souches existantes celles qui auraient les meilleures chances d’avoir des propriétés efficaces et bénéfiques pour la santé (Saarela et al., 2000). Cependant, il est à noter que les propriétés organoleptiques et la sensibilité des probiotiques à l’acidité gastrique et à la bile ne sont pas rédhibitoires puisqu’elles peuvent être corrigés notamment par l’utilisation d’un enrobage adapté.

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1.1.3 Mécanismes d’action et effets :

Les mécanismes d’actions des probiotiques sont généralement complexes et varient selon les souches. Ils sont associés soit à la présence de ces microorganismes eux-mêmes et à leurs interactions avec la flore et/ou le microbiote, soit aux substances qu’ils sécrètent. (Bermudez-Brito et al., 2012) décrivent ces mécanismes en six principaux modes d’actions:

- Renforcement de la barrière épithéliale intestinale. - Adhésion à la muqueuse intestinale.

- Inhibition de l’adhésion de micro-organismes pathogènes. - Exclusion compétitive de micro-organismes pathogènes.

- Production de substances anti micro-organismes (acide lactique) -Modulation du système immunitaire

On confère aux probiotiques de nombreux effets positifs pour la santé humaine. Les études les plus récentes montrent qu’ils tendent à réduire les inflammations intestinales. Les effets bénéfiques peuvent varier suivant la souche bactérienne choisie. Une liste reprenant certains de ces effets est rassemblée ci-dessous (Mailys, 2010) :

Effets préventifs :

- Prévention des troubles intestinaux (diarrhées, maladie du voyageur, inflammation…). - Prévention et traitement de certaines allergies.

- Réduction du taux de cholestérol dans le foie. - Prévention du cancer du côlon.

- Prévention des infections buccales.

Effets bénéfiques :

- Augmentation de la biodisponibilité du fer. - Amélioration de la digestion du lactose.

1.1.4 Etat de l’art actuel :

Les nombre des recherches sur les probiotiques ne cesse d’augmenter au cours de ces dernières décennies, à la fois dans le domaine agro-alimentaire ainsi que dans le domaine pharmaceutique. Bien qu’une grande partie de la totalité de leurs mécanismes d’action ne soit pas encore tous bien élucidée, ces organismes suscitent un très grand intérêt pour l’industrie. En effet, les produits contenant des probiotiques connaissent de plus en plus un grand succès dans les pays développés, notamment en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. Un tel engouement permet donc de dégager des moyens importants sur la recherche fondamentale et le développement industriel et commercial de ces produits.

32 Afin d’avoir une meilleure vue d’ensemble sur les nombreux enjeux économiques des produits chargés en probiotiques, la World Gastroenterology Organisation Global Guidelines de 2011 a dressé une liste des souches probiotiques commercialisées par type de produits ainsi que leurs fabricants :

Tableau 2 : Exemples de produits contenant des probiotiques vendus sur le marché ainsi que leurs fabricants

Souches

(Désignations alternatives)

Nom commercial Fabricant

Bifidobacterium animalis DN 173 010 Activia Danone/Dannon Bifidobacterium animalis subsp. lactis Bb-12 Chr. Hansen Bifidobacterium breve Yakult Bifiene Yakult Bifidobacterium infantis

35624 Align Procter & Gamble

Bifidobacterium lactis HN019 (DR10) Howaru Bifido Danisco

Bifidobacterium longum BB536 Morinaga Milk Industry

Enterococcus LAB SF 68 Bioflorin Cerbios-Pharma

Escherichia coli Nissle 1917 Mutaflor Ardeypharm

Lactobacillus casei DN-114 001 Actimel Danone/Dannon

Lactobacillus casei F19 Cultura Arla Foods

Lactobacillus casei Shirota Yakult Yakult

Lactobacillus plantarum 299V GoodBelly,

ProViva NextFoods Probi

Lactobacillus reuteri DSM 17938 L. reuteri Protectis BioGaia

Lactobacillus rhamnosus ATCC 53013 (LGG) Vifit et autres Valio

Saccharomyces cerevisiae (boulardii) lyo DiarSafe,

Ultralevure, etc

Wren Laboratories, Biocodex, etc. Testé comme mélange :

Souches de

Bacillus clausi O/C, NR, SIN, et T

33 Les facteurs qui permettent d’augmenter la croissance du marché sont nombreux. Ils vont de la préférence du consommateur pour des produits naturels et sains, à la préoccupation du consommateur pour des aliments chargés en bactéries probiotiques ayant prouvé leur effet bénéfique sur la santé humaine. De même, le bannissement de l’usage des antibiotiques dans de nombreux pays d’Europe et d’Amérique du nord ainsi que l’augmentation de nouveaux produits sous formes de biscuits ou de barres de chocolats n’ont fait qu’accentuer la demande de nourritures fonctionnelles, de compléments alimentaires et d’aliments fermentés à base de probiotiques.

D’après un rapport publié par Allied Market Research en 2016, le marché global des probiotiques devrait atteindre 57.4 Milliards de dollars d’ici 2022. Il existe donc de forts enjeux économiques et scientifiques conduisant à s’intéresser à la production de probiotiques. 1.109 1.1010