Les aliments fonctionnels enrichis: un bienfait pour la santé? Les probiotiques Christèle Humblot IRD, Unité: Nutrition, Alimentation, Sociétés , Montpellier, France

Les probiotiques Définition (FAO, OMS): Les probiotiques sont des microorganismes vivants qui lorsqu’ils sont administrés en quantité adéquate, confèrent un bénéfice pour la santé de l’hôte au-delà d’un effet nutritionnel premier.

Les probiotiques Types de micro-organismes: Bactéries Lactobacilles (Lb. acidophilus, Lb. casei, Lb. crispatus, Lb. helveticus, Lb. johnsonii, Lb. paracasei, Lb. plantarum, Lb. reuteri, Lb. rhamnosus, Lb. salivarius) Bifidobactéries (B. animalis, B. bifidum, B. breve, B. infantis, B. longum) Streptocoques Levures (Saccharomyces boulardii) Mode d’administration: aliments, gélules, etc…

Les aliments probiotiques boissons, avoine fromages glaces

Les aliments probiotiques

Les gélules probiotiques

Effets des probiotiques Amélioration de la digestion et du transit intestinal Renforcer le système de défense naturelles Lutter contre les diarrhées Prévenir l’eczéma et les allergies alimentaires, maladies inflammatoires chroniques, cancers …

Le microbiote intestinal Duodenum : 104 à 105 bactéries/g Ileon : 105 à 108 bactéries/g Côlon : 1010 à 1011 bactéries/g Estomac : 102 à 103 bactéries/g Biomasse colique : 220 g Biomasse microbienne : 90 g pH : 5,7 à 6,9

Le microbiote intestinal Une énorme diversité : ~ 800 espèces > 7000 souches Genres les plus communs 30 à 40 espèces représentent jusqu’à 99 % du total des bactéries intestinales (populations prédominantes). Anaérobies Aérobies Bacteroides Escherichia Clostridium Enterococcus Eubacterium Lactobacillus Bifidobacterium Streptococcus

Le microbiote intestinal humain : aussi personnel qu’une empreinte digitale Analyse par TGGE de l’ARNr 16S de selles humaines Zoetendal et al., 1998 … et stables dans le temps (~ 7 mois). Les profils TGGE sont propres à chaque sujet (n = 14) …

Le microbiote intestinal humain : un organe multifonctionnel Production de facteurs antimicrobiens (bactériocines) Eviction des µorganismes pathogènes Régulation du renouvellement de l’épithélium intestinal Maturation du système immunitaire Développement du réseau vasculaire intestinal Un génome collectif de 2 à 4 millions de gènes (“métagenome”)

Effets des probiotiques Amélioration de la digestion et du transit intestinal Présentation du Dr Jean-Michel Antoine Lactose (lactase) Transit

Effets des probiotiques Renforcer le système de défense naturelles Dose ingérés >109/jour Effet immunomodulateur souche-dépendant Souche ou mélange? Pas d’effet immunostimulant délétère pour l’organisme chez l’Homme sain Luter contre les diarrhées (rotavirus, antibiotiques, bactéries) Effet curatif Effet préventif?

Effets des probiotiques Prévenir l’eczéma et les allergies alimentaires … Lactobacillus rhamnosus GG Effet curatif? Effet préventif (mère enceinte et allaitante) Modulation de l’immunité (IgE)? Nécessité de poursuivre les travaux

Effets des probiotiques Maladies inflammatoires chroniques Maladie de Crohn, rectocolite hémorragique Abrogation de la tolérance à sa flore Nécessité de poursuivre les travaux Cancers Côlon Curatif et préventif?

Probiotiques et cancer du côlon: exemple des amines hétérocycliques Une centaine, formées lors de la cuisson des viandes et des poissons (précurseurs: acides aminés, sucres, créatinine) Mutagènes, génotoxiques et cancérogènes

Test des comètes cellules Lyse alcaline (pH 13) Electrophorèse (pH 13) Gel d’agarose Lame de verre Lyse alcaline (pH 13) Marquage fluorescent de l’ADN Observation (microscope à fluorescence, x 125) Electrophorèse (pH 13) Migration de l’ADN - + Cellules dont l’ADN est lésé →figures de comètes tête queue Cellule normale

Les probiotiques protègent de l’effet génotoxique des amines hétérocycliques chez le rongeur. B. longum, S. thermophilus, Lb. bulgaricus Zsikovits et al., 2003 * * Humblot et al., 2002

Bioconversion des amines hétérocycliques AH Glucuronide Piégeage bactérien Urine (90%) b-glucuronidase Intermédiaire réactif Adduits sur l’ADN

L’effet génotoxique de l’IQ dans le côlon ne s’exprime qu’en présence de l’activité β-glucuronidase bactérienne. b-glu + IQ + IQ * 3 sem b-glu – Humblot et al. 2007

Modes d’actions Effets directs Effets indirects Activités (lactase, interleukine) Effet sur la muqueuse intestinale (effet trophique, capital enzymatique) Effets indirects Microflore intestinale Métabolisme (β-glucuronidase, …) Composition Muqueuse intestinale Immunologie

Conclusion Les probiotiques permettraient de restaurer un équilibre de la microflore intestinale lorsqu’il est perturbé Mais Il est impossible de définir un « bon profil de flore »