Pré- et probiotiques : définition et caractéristiques

.

.

Auteure : Alyssa Carré-Mlouka (Maître de Conférences, MNHN)

.

.

Tout être vivant constitue un écosystème propre à l’établissement de communautés microbiennes vivant en symbiose avec leur hôte : c’est le fameux microbiote. L’être humain abrite de nombreux microbiotes (vaginal, respiratoire, épidermique…), le mieux connu et le plus étudié étant le microbiote intestinal (voir le cours Diversité du microbiote intestinal humain). De nombreuses bactéries lactiques (voir définitions dans le cours bactéries lactiques et métabolismes fermentaires) colonisent le tractus gastro-intestinal, et peuvent être utilisées en tant que probiotiques pour rééquilibrer la composition du microbiote intestinal.

.

Définition des pré- et probiotiques

Dès le début du 20ème siècle, Elie Metchnikoff, microbiologiste russe récipiendaire du prix Nobel de physiologie et de médecine, suggérait que l’ingestion quotidienne de yaourt, un produit laitier fermenté par des bactéries lactiques, pouvait avoir un effet bénéfique sur la santé. Son hypothèse était que les bactéries ingérées dans le yaourt étaient capables de coloniser l’intestin humain, empêchant ainsi le développement de bactéries productrices de toxines délétères pour l’organisme. Par la suite, de  nombreuses études démontrèrent qu’un bon équilibre dans la flore intestinale pouvait prévenir voire guérir certaines maladies, et qu’il était possible d’agir sur cette flore par l’ingestion de produits capables de l’influencer.

Qu’est-ce qu’un probiotique ? Examinons tout d’abord l’étymologie du mot, constitué des racines grecques pro signifiant pour et bios signifiant vie. Il s’agit donc, comme définissent pour la première fois Lilly et Stilwell en 1965, d’un composé sécrété par un organisme et qui stimule la croissance d’un autre organisme. C’est donc l’effet inverse de celui d’un antibiotique, un composé sécrété par un organisme mais qui détruit un autre organisme ou ralentit sa croissance. Une définition plus précise de ces notions a été formulée en 2001 par la FAO, l’"organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture" :

Un probiotique est un mélange de microorganismes vivants qui, lorsqu’ils sont ingérés en quantités suffisantes, exercent un effet bénéfique sur la santé de l’hôte, Homme ou animal. Cette définition sous-tend que ces microorganismes vont coloniser le tractus gastro-intestinal et y proliférer, au moins de manière transitoire, pour y exercer l’action souhaitée.

Les prébiotiques sont pour leur part des substances bénéfiques sur la microflore intestinale de l’hôte. Il s’agit principalement d’oligo ou de polysaccharides à base de fructose, que l’on appelle inuline, fructanes, ou fructo-oligosaccharides (FOS). On trouve aussi des prébiotiques oligosaccharidiques à base de glucose (dextranes) ou d’arabinose (arabinogalactane). Ces fibres alimentaires solubles, naturellement présentes dans les fruits et légumes, ne sont pas digestibles par les enzymes digestives de l’hôte. Elles s’accumulent dans le colon et sont une source de nourriture pour la microflore, par fermentation.

Enfin, une préparation synbiotique consiste en l’association synergique de substances alimentaires prébiotiques et de microorganismes probiotiques. Les substances alimentaires permettraient de protéger les bactéries probiotiques lors du passage dans l’estomac, et de leur fournir des substrats pour leurs fermentations dans le colon.

.

Les préparations pré- et probiotiques

Certains aliments vendus dans le commerce sont à vertus probiotiques

Ce sont essentiellement des produits laitiers fermentés comme les yaourts et les laits fermentés, qui contiennent donc des concentrations importantes de bactéries lactiques vivantes. Ils sont apparus dans les années 1990 sous la forme de yaourt alléguant des effets positifs sur la santé, avec tout de suite un succès commercial bien que les preuves scientifiques de ces effets n’aient pas toujours été démontrés. Depuis, ils se sont multipliés et peuvent se décliner sous différentes textures (plus ou moins liquides, crémeuses, etc), avec des souches probiotiques particulières éventuellement ajoutées aux préparations. La réglementation de l’Union Européenne s’est adaptée avec l’entrée en vigueur en 2007 du règlement 1924/2006, qui impose un avis scientifique délivré par l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (AESA) concernant les allégations nutritionnelles et de santé dans ce type de produits, préalable à la commercialisation.

.

Il existe aussi des compléments alimentaires pré- et probiotiques

Ils doivent respecter des normes d’étiquetage, avec des doses journalières recommandées ; l’identification et les quantités de souches probiotiques et d’additifs prébiotiques doivent être indiquées. Les conditionnements peuvent se faire sous forme de gélules, pilules, sachets ou flacons de poudre. Les allégations de santé doivent également respecter le règlement européen 1924/2006.

Dans la pratique, la grande majorité des probiotiques commercialisés sont soit des bactéries lactiques, soit des levures. Parmi les bactéries lactiques, on retrouve essentiellement des bactéries des genres Lactobacillus et Bifidobacterium. Les probiotiques peuvent consister en une souche particulière, ou un mélange de souches. Quoi qu’il en soit, la ou les souches doivent être clairement identifiées, avec mention du nom de genre, du nom d’espèce, et du nom de souche (par exemple Lactobacillus acidophilus souche LB) ; en effet les propriétés probiotiques peuvent varier d’une souche à l’autre, même appartenant à la même espèce. Très peu d’études se sont intéressées de façon rigoureuse aux doses journalières de probiotiques nécessaires ni aux conditions de consommation optimale. Il n’existe d’ailleurs pas de règlementation claire concernant la quantité de bactéries probiotiques devant être ingérées pour exercer leur action bénéfique, mais la plupart des études et des recommandations indiquent des quantités situées entre 109 et 1011 bactéries par jour.

.

Les bactéries probiotiques doivent néanmoins répondre à certaines caractéristiques :
  • origine : les microorganismes probiotiques doivent être des composantes habituelles d’un microbiote intestinal sain, de préférence humain. Les souches probiotiques actuellement commercialisées ont été isolées pour la grande majorité soit de produits alimentaires fermentés (essentiellement des produits laitiers), soit d’échantillons fécaux de patients sains.

  • biosécurité : ils ne doivent présenter aucun risque pour l’Homme. Les bactéries lactiques ne sont pas considérées comme des organismes pathogènes et sont consommées dans les produits fermentés depuis très longtemps. Toutefois, certains Enterococcus peuvent être responsables d’infections opportunistes, et certaines études indiquent comme facteur de risque la possibilité de translocation bactérienne, processus dans lequel les bactéries traversent leur milieu habituel (le tractus gastro-intestinal) pour migrer vers d’autres parties du corps : sang, nodules lymphatiques, foie… très peu de cas de telles infections ont été reportées suite à la consommation de probiotiques, mais il est néanmoins conseillé d’éviter leur administration à des patients immunodéprimés, atteints de maladies sévères ou de lésions intestinales.

  • viabilité : les probiotiques doivent rester viables dans les conditions de préparation et de stockage habituels, et résister aux conditions extrêmes retrouvées dans le tractus gastro-intestinal (pH acide, sucs gastriques, bile). Les bactéries probiotiques sont parfois enrobées pour assurer cette viabilité, en particulier dans les compléments alimentaires dans lesquels les bactéries sont souvent fragilisées par la lyophilisation lors de la fabrication du produit.

  • adhérence : les microorganismes probiotiques doivent être capables d’adhérer à l’épithélium et au mucus intestinal, pour pouvoir s’y implanter et s’y développer. Ceci est possible grâce aux structures de surface présentes dans la paroi bactérienne, notamment des protéines appelées adhésines capables de se lier aux protéines de surface de l’épithélium intestinal (fibronectine, laminine, collagène). Des exopolysaccharides (EPS) sont également sécrétés par les bactéries lactiques et peuvent jouer un rôle dans l’accrochage aux cellules épithéliales.

  • propriétés antimicrobiennes : les bactéries lactiques sont capables d’inhiber la croissance de nombreuses autres bactéries par la production de composés chimiques de différentes natures. Tout d’abord, toute fermentation lactique est à l’origine de la production d’acides organiques (acides lactique et acétique principalement), qui vont acidifier localement le milieu, ce qui ralentit généralement la croissance des autres microorganismes moins acido-résistants. Certaines espèces de Lactobacillus notamment, produisent également du peroxyde d’hydrogène, un agent oxydant pouvant provoquer des lésions dans l’ADN des cellules adjacentes. Enfin, de nombreuses bactéries lactiques possèdent la capacité de synthétiser des bactériocines, qui sont des peptides antimicrobiens actifs contre des souches phylogénétiquement proches. Ce sont des molécules antibiotiques de faible masse moléculaire, produites par voie ribosomale, puis sécrétées afin de limiter la croissance des bactéries compétitrices pour la colonisation du milieu. Dans la majorité des cas, les bactériocines exercent leur effet antimicrobien par la formation de pores dans la membrane de la cellule cible, provoquant une fuite d’ions et la mort de la cellule. Certaines bactériocines pourraient également jouer le rôle de molécules signal vers d’autres bactéries ou les cellules immunitaires intestinales. Les bactériocines étant de nature peptidique, elles sont rapidement dégradées par les enzymes digestives protéolytiques une fois excrétées par les bactéries lactiques. Il importe donc que les bactéries lactiques utilisées comme probiotiques soient vivantes et en quantité suffisante dans la lumière intestinale pour en synthétiser des quantités suffisantes pour éliminer les bactéries pathogènes. Il existe une grande variété de bactériocines synthétisées par les bactéries lactiques : par exemple Lactobacillus sakei produit la sakacine, tandis que Lactococcuslactis produit la nisine, une bactériocine actuellement utilisée comme conservateur alimentaire.

.

Bibliographie :

FAO/WHO experts. Evaluation of health and nutritional properties of probiotics in food including powder milk with live lactic acid bacteria. report of a joint FAO/WHO expert consultation, Cordoba, Argentina, (2001).

FAO/WO experts. 2002. Guidelines for the evaluation of probiotics in food. Report of a joint FAO/WHO working group on drafting guidelines for the evaluation of probiotics in food, London, Canada, (2002).

Schrezenmeir et de Vrese. Probiotics, prebiotics and synbiotics-approaching a definition. American Journal of Clinical Nutrition, vol. 73 (supplement 2), p. 361S-364S, (2001).

.

Sur le même thème : " Les effets des probiotiques".

.

Télécharger au format pdf.

.

Haut de page

Last modified: Monday, 21 January 2019, 5:34 PM