Propriétés et critères de sélection des souches probiotiques

Les probiotiques présentent des propriétés qui sont variables selon l’espèce ou la souche microbienne. Il est nécessaire de connaître le genre et l’espèce de la souche utilisée car les effets probiotiques sont spécifiques à la souche microbienne. Il est nécessaire de caractériser de manière précise les souches utilisées. La détermination taxonomique d’une souche potentiellement probiotique est une étape indispensable.

Une série de principes généraux et de critères pratiques selon la FAO/WHO(2002) ont été mis en place pour sélectionner les souches probiotiques les plus sécuritaires. Ces dernières doivent être identifiées via des méthodes moléculaires fiables de détermination du phénotype et du génotype. Toutes les souches probiotiques doivent être déposées dans une collection de cultures reconnue à l’échelle internationale (à chaque souche est attribué un code alphanumérique d’identification choisi par le laboratoire ou la collection. Une fois identifiées, les bactéries probiotiques doivent être nommées selon les règles du Code International de Nomenclature des Bactéries pour une compréhension universelle (Nom du genre / nom de l’espèce /identifiant de la souche) (Vasiljevic et Shah, 2008 ; Butel, 2014).

La non-pathogénicité (innocuité) des souches est un critère très important, les souches ayant le statut GRAS (Generally Regarded As Safe) sont d'ailleurs à favoriser. Ce critère de sécurité semble évident, mais il est important de l’évaluer précisément pour chaque souche potentiellement probiotique, en étudiant tout effet indésirable possible (résistance aux antibiotiques, activités métaboliques nocives, production de toxines, potentiel infectieux, activité hémolytique) (Fitzpatrick, 2005 ; Rothe et Blaut., 2013).

Toutefois, le critère de viabilité ou de survie demeure essentiel dans la sélection des probiotiques qui doivent parvenir vivantes au site de leur action, à savoir l’intestin, et donc résister aux différents mécanismes de défense de l’hôte étant donné que les bactéries sont administrées par voie orale (Millette, 2008).

Ainsi, pour garantir leur survie pendant le passage du tractus digestif, les probiotiques sont premièrement criblés pour leur tolérance au pH acide et à la bile. L’adhésion des bactéries probiotiques aux tractus digestif leur permet de produire durablement des molécules bénéfiques pour l’hôte, mais permet également l’exclusion des pathogènes et une immuno-stimulation (Servin, 2004). Les microorganismes potentiellement probiotiques doivent donc être sélectionner selon différents critères qui sont décrits dans le tableau 4.

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Tableau 3: Critères de sélections utilisés aux laboratoires pour le screening des probiotiques (Nousiainen et al., 2004)

Critères But recherché

Résistance à l’acidité Survie pendant le passage par l’estomac et le duodénum

Résistance aux sels biliaires Survie pendant le passage par l’intestin grêle

Production d’acide (à partir du glucose et de lactose)

Production « de barrière acide » efficace dans l’intestin

Adhésion au mucus et/ou aux cellules épithéliales humaines

Colonisation efficace, réduction des sites d’adhésion des pathogènes à la surface Production de substances antimicrobiennes Inhibition du développement des germes

pathogènes

Résistance à la chaleur Survie pendant le processus de transformation Bonnes propriétés technologiques Stabilité, croissance sur une large échelle, survie

dans le produit, résistance aux bactériophages. 1.4.4.1. Résistance à l’acidité

Le comportement des bactéries dépend de la souche, par conséquent, il est nécessaire de connaitre le genre et l’espèce des souches utilisées.

La survie des bactéries dans le suc gastrique dépend de leur capacité à tolérer les pH bas. Le temps de passage peut-être d’une à trois heures selon l’individu et le régime. Par conséquent, des auteurs proposent que les souches probiotiques doivent résister à un pH de 2,5 dans un milieu de cultures pendant quatre heures (Ammor et Mayo. 2007)

1.4.4.2. Résistance aux sels biliaires

Dans l’intestin grêle, la tolérance aux sels biliaires est un facteur important qui contribue à la survie des probiotiques. Les bactéries qui survivent aux conditions acides de l’estomac doivent alors faire face à l’action détergente des sels biliaires libérés dans le duodénum après ingestion d’un repas gras. Les bactéries peuvent réduire l’effet émulsifiant des sels biliaires en les hydrolysant avec des hydrolases et de fait diminuent leur solubilité (Gu et al., 2008).

1.4.4.3. Adhésion aux cellules intestinales

La capacité d’adhésion à la couche est un critère incontournable de sélection recommandé pour le choix des probiotiques. L’adhérence constitue le premier mécanisme de défense contre l’invasion des bactéries pathogènes. Elle est basée sur la réalisation d’un ensemble de tests in vitro

42 puis in vivo en utilisant des cellules d’origine humaine et/ou animale (Palomares et al., 2007 ; Reyes-Gavilan et al., 2011).

En plus du pouvoir d’adhésion aux cellules épithéliales de l’intestin, les probiotiques peuvent se fixer au mucus qui recouvre les enthérocytes ou aux divers microorganismes que l’on retrouve dans le tractus gastro-intestinal (Lamoureux, 2000).

1.4.4.4. Production de substances antimicrobiennes

Les bactéries lactiques synthétisent des molécules à action bactéricide/ bactériostatique comme les acides organiques, le peroxyde d’hydrogène, le dioxyde de carbone, le diacétyle et les bactériocines. Ces mécanismes antimicrobiens ont été exploités pour améliorer la préservation des aliments (Titek et al., 1996 ; Labioui et al., 2005).

1.4.4.5. Résistance aux antibiotiques

Les bactéries lactiques sont naturellement résistantes à beaucoup d’antibiotiques grâce à leur structure et physiologie. Les travaux de Temmerman et al. (2003) ont montré que 68.4% des probiotiques isolés ont une résistance à un antibiotique ou plus. En effet, des souches de Lactobacillus ont été trouvées résistantes à la kanamycine (81%), à la tétracycline (29.5%), à l’érythromycine (12%) et au chloramphénicol (8.5%). 38% des isolats de Enterococcus faecium ont été trouvés résistants à la vanomycine.

Dans la plupart des cas la résistance n’est pas transmissible, cependant, il est possible que le plasmide codant pour la résistance aux antibiotiques soit transféré à d’autre espèces et genre. C'est une raison significative pour choisir des souches manquantes du potentiel de transfert de résistance (Denohue, 2004).

Les autorités européennes ont récemment conclu que quelques bactéries utilisées pour la production d’aliment pourraient poser un risque à la santé humaine et animale en raison d'héberger des souches avec les gènes de résistance transmissibles. Par conséquent, avant de lancer une culture probiotique, il est important de vérifier que les souches bactériennes impliquées ne comportent pas de gènes transmissibles de résistance aux antibiotiques (Ammor et al., 2007.