projet de fin d’etudes en vue de l’obtention du diplôme de licence · 2014-06-01 ·...

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UNIVERSITE KASDI MERBAH - OUARGLA FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES Projet de Fin d’Etudes En vue de l’obtention du diplôme de Licence Domaine : Sciences de la nature et de la vie Filière : Biologie Spécialité : Microbiologie fondamentale et appliquée Thème Présenté par: BOUAFIA HADJER ROUAI RADIA Encadreur : M r Bouricha M’hamed.(M.A.B.). Examinatrice: M elle Djelloul-daouadji Soumia.(M.A.A.). Année universitaire : 2013/2014 Synthèse Bibliographique sur Le rôle probiotique des bactéries lactiques

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UNIVERSITE KASDI MERBAH - OUARGLA

FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE

DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES

Projet de Fin d’Etudes

En vue de l’obtention du diplôme de

Licence

Domaine : Sciences de la nature et de la vie

Filière : Biologie

Spécialité : Microbiologie fondamentale et appliquée

Thème

Présenté par: BOUAFIA HADJER

ROUAI RADIA

Encadreur : Mr Bouricha M’hamed.(M.A.B.).

Examinatrice: Melle Djelloul-daouadji Soumia.(M.A.A.).

Année universitaire : 2013/2014

Synthèse Bibliographique sur

Le rôle probiotique des bactéries lactiques

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REMERCIEMENTS

Avant tout nous remercions "Allah" tout puissant qui nous a

donné le courage, la volonté et la force pour accomplir ce modeste

travail. Merci de nous avoir éclairé le chemin de la réussite.

Nous tenons à remercier notre promoteur Mr.Bouricha

M’hamed, qui a bien voulu encadrer notre travail, qui nous a fait

profiler de son savoir, de son expérience et pour ses conseils. Nos

remerciements sont aussi à Melle Djelloul-daouadji Soumia, pour

avoir accepté de participer à l’examination de ce travail.

Nous remercions tous les enseignants du Département des SNV,

Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie et des Sciences de la

Terre et de l’Univers, Université Kasdi Merbah Ouargla, pour les

informations dans notre étude, et en particulier les enseignants du

Microbiologie.

Mes très spéciaux remerciements reviennent à ma famille et

mes amies pour leurs encouragements et leur compréhension.

Nous voulons remercions pour le soutien et la confiance que vous

m’avez offerte tout au long de mon parcours et de ma vie.

Finalement, nous remercions tous ceux ou celles qui ont

contribué de près ou de loin à l’accomplissement de ce mémoire.

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Hadjer

Dédicace

Je dédie ce modeste travail s’est achevé grâce

à l’aide de dieu a :

* A mes très chers parents pour leur

aides, encouragements soutiens, et leur

patiences pendant mes années d’études, qui

ont été comme de bougie qui brulait pour

éclaires mon chemin, source d’amour et

d’affection, mes très chers parents « mon père

:Abd elaziz, et ma mère : Meriem ».

* A ma sœur « Asma » et mes chers

frères « Oualid, Rachid, Omar, Badis, Abd

esamia, Mehamed Seghier »et touts ma grand

famille Bouafia et Gamour.

* A Mes cher amie Radia et tous mes

amis pour les bons moments passés

ensemble et leurs encouragements précieux

lors de l’élaboration de cette thèse .

*A tous ceux ou celles qui ont contribué

de près ou de loin sans particulière.

Hadjer

Hadjer

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Dédicace

Merci Allah (mon dieu) de m'avoir donné la capacité d'écrire et de réfléchir, la force d'y croire,

la patience d'aller jusqu'au bout du rêve et le bonheur de lever mes mains vers le ciel et de dire"

Ya Kayoum " .

Je dédie ce modeste travail à celle qui m'a donné la vie, le symbole de tendresse, qui s'est sacrifiée

pour mon bonheur et ma réussite, à ma mère OMEL-KHIRE...

A mon père, école de mon enfance, qui a été mon

ombre durant toutes les années des études, et qui a veillé tout au

long de ma vie à m’encourager, à me donner l'aide et à me

protéger LAIDE. Que dieu leur procure bonne santé et longue vie.

A mes lumières de la maison : sœurs Fatima Zohra,Naoul , Karima , Nor-alhoda , Hawa ,

Afrah. Et à mes frères Badr Deen , Daood , Fouad , Abd

Elhafide , Mehamed Alhaj ali .

A Construit avec le Protecteur du cher Hadjer accompagnés par les sentiments cordiaux ont été

effectivement oui camarade. A tous les amis et proches surtant : Manal ,

Mardia, Yasmine,Asma ,Fadila ,Halima ,Zaynab.....

A touts ma la familles ROUAI et MAAMRI.

A tous ceux ou celles qui ont contribué de près ou

de loin sans particulière.

Radia

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Liste des abréviations

Noms de genres bactériens

Bf. : Bifidobacterium BL : Bactéries Lactiques

E. : Escherichia En. : Enterococcus

Lb. : Lactobacillus Lc. : Lactococcus

Ln. : Leuconostoc P.: Pediococcus

St. : Streptococcus

Unités de mesures

°C : Degré Celsius g: Gramme

%: Pourcentage

Autres abréviations

ADH : Arginine Dihydrolase BLG: β-lactoglobuline

Cap: Cancer de la prostate CWP2: Cell wall protein

DAA : Diarrhées Associées aux

Antibiotiques

E7: Protéine7

FAO : Food and Agriculture

Organization

G C: Guanine Cytosine

GRAS: Generally Regarded As Safe HPV16 : PapillomaVirus Humain de type 16

IFN β: Interféron beta IFN γ: Interféron gamma

Ig A: Immunoglobulines A Ig G: Immunoglobulines G

IL : Interleukine LpA : Latex particle antigen

L1 : A Protéine de capside L12 : Protéine ribosomale

MSP1 : A malaria merozoite surface

protein

M6 : CRR,C-Repeat Region

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NSP4: Noustrustural Protéine4 OMS : Organisation Mondiale de la Santé

PA : Protective Antigène pH : Potentiel d ’Hydrogène

PsaA : Pneumococcal Surface

antigène A

SOD : Superoxyde Dismutase

Sp. : Espèce non précisée SpaA : Surface Protective Antigène A

SPAS : Coronavirus Spp : Species pluralis

ssp. : Sous espèce TNF α : Tumor Necrosis Factor alpha

TTFC : Fragment C de la Toxine

Tétanique

UFC : Unité Formant Colonie

UreB : Uréase sous unité B VIH : Virus de l’immuno déficience

Humaine

VP7 : Protéines de capside rotavirus V3 : Glycoprotéine 120 domaineV3

WHO: World Health Organization

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Liste de figures

N° Titre de figure page

01 Colonisation microbienne du tractus gastro-intestinal humain.

(Holzapfel et al, 1998).

11

02 Lactose hydrolisé par βgalactosidase. (STRYERL, 1981) 21

Liste des tableaux

N° Titre de tableau page

01 Critères de sélection des probiotiques(Ouwehand et al , 2002) 5

02 Critères différentiels des trois groupes de Lactobacillus (Larpent

et Bourgeois, 1996).

8

03 Les principales espèces de bactéries lactiques à activité

probiotique (Holzapfel et al. 1998).

9

04 le résumé des effets probiotiques. 17

05 Sélection de souches bactériennes probiotiques commercialisées

par les principaux fabricants de produits laitiers et levains

industriels (Bouchafra Amina ; 2012) .

19

06 Antigènes et cytokines (adjuvants) exprimés chez les bactéries

lactiques (BL)(Luis G et al ;2009).

25

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Table des matières

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Sommaire

Introduction...................................................................................................... 1

Chapitre I: généralités et définitions .................................................................. 2

I-1-Définition historique des bactéries lactique.................................................. 2

I-2- Les principaux genres des bactéries lactiques.............................................. 2

I-2-1-Le genre lactococcus........................................................................ 2

I-2-2-Le genre Streptococcus..................................................................... 2

I-2-3-Le genre Carnobacterium.................................................................. 2

I-2-4 Le genre Béfidobactérium................................................................. 2

I-2-5-Le genre Lactobacillus...................................................................... 3

I-2-6- Le genre Pediococcus ...................................................................... 3

I-2-7-Le genre Tetragenococcus................................................................. 3

I-2-8- Le genre Enterococcus..................................................................... 3

I-2-9- Le genre Vagococcus ...................................................................... 3

I-2-10- Le genre Leuconostocs................................................................... 3

I-2-11- Le genre Oenococcus..................................................................... 3

I-3- Les probiotiques ......................................................................................... 4

- Historique, développement et définition................................................... 4

Chapitre II : Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques............................. 5

II-1- Histoire .................................................................................................... 5

II-2- Critères de sélection des probiotiques.......................................................... 5

II-3- les genres des bactéries lactiques utilisées comme probiotiques..................... 6

II-3-1 Le genre Lactobacillus..................................................................... 6

II-3-1-1 Caractéristiques ...................................................................... 6

II-3-1-2-Habitat et l’utilisation ............................................................ 8

II-3-2 le genre Béfidobactérium ................................................................ 8

II-3-2-1Caractéristiques........................................................................ 8

II-3-2-2Habitat et l’utilisation.............................................................. 9

II-4-Relation des probiotiques avec la flore endogène.......................................... 10

II-5- Mécanisme d'action des probiotiques.......................................................... 11

II-6-Effets bénéfiques potentiels des probiotiques sur la santé.............................. 13

II-6-1 Stimuler le système immunitaire..................................................... 13

II-6-1-1.Immunomodulationon spécifiques........................................... 13

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II-6-1-1-1 Modulation de la phagocytose............................................... 13

II-6.1.1.2 Modulation des médiateurs de l’inflammation......................... 13

II-6.1.2 Effets sur la réponse immunitaire humorale................................... 14

II-6.1.2.1 Augmentation de la production d’IgA ..................................... 14

II-6.1.2.2 Modification de la structure des antigènes potentiellement

délétères............................................................................................... 14

II-6-2 L'intolérance au lactose........................................................................ 14

II-6-3 Diminution de la diarrhée infectieuse..................................................... 15

II-6-4 Diarrhée du voyageur........................................................................... 15

II-6-5 Syndrome du côlon irritable.................................................................. 15

II-6-6 Cancer du colon ................................................................................... 16

II-6-7 Infections à Helicobacter pylori............................................................ 16

II-6-8 Réduction du taux de cholestérol .......................................................... 16

II-6-9 La constipation .................................................................................... 17

II-7-Risque de probiotiques (Lactobacilles).......................................................... 18

Chapitre III : Application des probiotiques........................................................... 18

III-Application des probiotiques.......................................................................... 19

III-1- yaourt................................................................................................... 19

III-1-1 Définitions................................................................................. 19

III-1-2 Procédé de la fermentation lactique .............................................. 20

III-1-3 Caractéristiques des yogourts probiotiques .................................... 21

III-1-4 La résistance des bactéries dans le système digestif...................... 22

III-2 Utilisation des bactéries lactiques comme vecteurs vaccinaux................... 22

III-2-1 Bactéries lactiques comme vecteurs à administration muqueuse... 23

III-2-3 Lactococcus lactis en tant que vaccin vivant.............................. 23

III-2-4 Production de protéines hétérologues chez L. lactis ..................... 24

III-2-5 Réponse immune contre des antigènes produits par Lactococcus

lactis ................................................................................................................. 27

III-2-6 Réponse immune contre antigènes produits par Lactobacilles spp 27

Conclusion ........................................................................................................ 30

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Introduction

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Introduction

1

Introduction

Les bactéries lactiques interviennent dans l’industrie laitière et dans la fermentation

de nombreux autres produits alimentaires : saumurage des légumes, boulangerie,

fabrication du vin, saurissage des poissons, des viandes et des salaisons, etc. Elles

contribuent à la texture, à la saveur des aliments et à la production de composés

aromatiques.

Elles fermentent les glucides en acide lactique, d’où une diminution du pH

favorable à la conservation des aliments. Leur pouvoir antagoniste résulte aussi d’une

compétition pour les substrats et, si les conditions de développement sont favorables

(Callewaert R et De Vuyst L ; 2000), de l’élaboration de bactériocines (Piard J.C ;

Desmazeaud M.J ; 1992) comme la nisine (Hurst A ; 1983 ; Song H.J ; Richard J ; 1997).

Les bactéries lactiques regroupent un ensemble d’espèces hétérogènes dont le trait

commun est la production d’acide lactique. Elles appartiennent à divers genres comme

Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus,

Streptococcus, Aerococcus, Alloicoccus et Carnobacterium.

L’action des bactéries lactiques au cours de la fermentation a été associée tout

d’abord à l’élaboration de l’arôme et de la texture du produit final mais aussi au maintien

d’une bonne sécurité alimentaire grâce aux acides organiques produits. D’autres actions, et

non des moindres, sont souvent rapportées. Par exemple, les propriétés probiotiques des

bactéries lactiques et l’inhibition des bactéries pathogènes sont particulièrement

importantes, dès lors qu’il a été signalé que les aliments fermentés contribuaient à réduire

la durée et la sévérité des diarrhées infantiles (Mensah et al, 1990 ; Kimmons et al. 1999).

Pour ces raisons quelque espèces de bactéries lactiques sont utilisée comme

probiotiques qui sont des microorganismes bénéfiques a la santé humaine, et leur rôle pour

la fermentation alimentaire en les ingérant avec des doses bien précise.

Quel est le rôle probiotique des bactéries lactiques, quels sont les principaux genres

utilisée dans ce domaine et leur applications ?

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Chapitre I

Généralités et définitions

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Chapitre I Généralités et définitions

2

I- Généralités et définitions :

I.1- Définition historique des bactéries lactiques :

Les bactéries lactiques sont des micro-organismes ubiquitaires ont été défini pour

la première fois par Orla- Jensen en 1919. Elles regroupent un nombre des bactéries

hétérogènes (Leveau et al, 1993 ; Pilet et al, 2005), chimio-organotrophe , gram positive,

cocci ou des bâtonnets (Bourgeois et Larpent ; 1996).Elles ont des besoins complexes en

factures de croissance : vitamine B , acides aminées , peptides , bases puriques et

pyrimidiques (Letort C et al 2001) . Elles appartiennent à un groupe de bactéries

bénéfiques, et qui produisent de l’acide lactique comme produit final du processus de

fermentation.

I.2- Les principaux genres des bactéries lactiques :

I.2.1- Le genre lactococcus :

Les lactocoques (streptocoques du groupe N) représentent les streptocoques dites

(lactiques). Ils sont des coques, homoférmentaire et mésophiles (Pilet et al, 2005 ;

Tamime, 2002).

I.2.2- Le genre Streptococcus :

Le genre streptococcus comprend essentiellement des espèces d’origine humaine

ou animale dont certaines sont pathogènes comme S.pyogenes; d’autres sont non

pathogène comme Streptococcus thermophius (Pilet et Fedfrighi ; 2005).

I.2.3- Le genre Carnobacterium :

Les carnobacteriums sont des bacilles hétérofermentaires et psychotropes.

Morphologiquement proche des Lactobacillus et ce sont phylogénétiquement plus proche

du genre Enterococcus. Elles n’interviennent pas dans les fermentations alimentaires (Pilet

et Fedfrighi ; 2005).

I.2.4- Le genre Béfidobactérium :

Les Béfidobactérium sont des bâtonnets, mésophiles, non sporulant et non

mobiles, de forme irrégulière souvent en V ou bien des coccoides. Elles ont la capacité de

fermenter les hexoses en produisant de l’acide acétique et l’acide lactique (Prescott, Harley

et Klein ; 2007).

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Chapitre I Généralités et définitions

3

I.2.5- Le genre Lactobacillus

Lactobacilles contient des bâtonnets thermophiles ou mésophiles, non sporulant et

parfois des coccobacilles dépourvus de catalase et de cytochrome. Ce sont également

homoférmentaire ou hétérofermentaire.et généralement facultatifs ou micro-aérophiles.

(Prescott, Harley et Klein ; 2007)

I.2.6- Le genre Pediococcus :

Les Pediococcus sont des coques homoférmentaire dont la particularité est les

groupements en tétrade ; ils sont mésophiles, et le plus souvent incapables d’utiliser le

lactose (Pilet et al, 2005).

I.2.7- Le genre Tetragenococcus :

Les Tetragenococcus sont des coques en tétrades, homoférmentaire et mésophiles.

Les espèces de Tetragenococcus ont un rôle crucial dans la fabrication des produits

alimentaires à concentration élevée en sel comme les sauces de soja (Guiraud et Rosec,

2004 ; Tosukhowong et al, 2005).

I.2.8- Le genre Enterococcus :

Le genre Enterococcus rassemble la plupart des espèces du groupe sérologique D.

Ce sont également des coques homofermentaires, elles sont des indicateur de

contamination fécale dans les aliments (Streptocoques fécaux) comme Enterococcus

faecalis et Enterococcus faecium (Tamime, 2002 ; Ho et al, 2007).

I.2.9- Le genre Vagococcus :

Les Vagococcus sont des coques mobiles, homoférmentaires, elles sont

généralement mésophiles isolées de poisson et d’eau douce (Fedfrighi ; 2005).

I.2.10- Le genre Leuconostocs :

Ce sont des coques lenticulaires en paires ou chainettes hétérofermentaire et

mésophiles .ils sont produit l’acide lactique (isomère D), CO2 et l’éthanol (Pilet et al, 1998

; Ho et al, 2007).

I.2.11- Le genre Oenococcus :

Les Oenococcus sont des coques hétérofermentaire, mésophiles, très utilisées dans

l’industrie agroalimentaire comme Oenococcus oeni (Stiles et Holzapfel, 1997).

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Chapitre I Généralités et définitions

4

I.3- Les probiotiques :

Historique, développement et définition

Les probiotiques définis en 1965 par LILLY et STILLWELL comme facteur

microbiologique dérivés stimulant la croissance des autres organismes. EN 1989,

ROYFULLER a mis l’accent sur la demande de viabilité des probiotiques et introduisit

l’idée qu’ils avaient un effet bénéfique sur l’hôte .Cette définition a été élargie par

HAVENAAR en 1992 à une culture simple ou mixte de micro-organisme viables, qui

ingérés en certains nombre exercent des bénéfices sur la santé (GUARNER et al ; 2008).

Enfin en 2001, SCHREZENMEIR révise à nouveau définition que les probiotiques

devient à la préparation ou un produit contenant des micro-organismes viable en nombre

suffisant ; qui altère la micro-flore dans un compartiment de l’hôte et de ce fait exerce des

effets benefiques sur la santé (GENSTIE ; 2006).

Pour résumer toutes ces définitions la FAO et la WHO (Food and Agriculture Organization

of the United Nations /World Health Organization) en 2001 ; Les probiotiques sont des

micro-organismes vivants qui lorsqu’ils sont administrés en quantité adéquate, produisent

un effet bénéfique pour la santé de l’hôte (ROUSSEAU ; 2004).

Selon la taxonomie des bactéries, les probiotiques se classent selon la famille, le

genre, l’espèce et la souche et ce dernier doit être identifiée par des méthodes

phénotypiques et génotypiques. De plus, le micro-organisme doit demeurer vivant après

son passage dans le tractus gastro-intestinal.

Enfin, des études contrôlées chez l’humain doivent démontrer son efficacité

(GUARNER et al ; 2008).

Les probiotiques sont des bactéries ou des levures non pathogènes qui pourraient

avoir une influence bénéfique sur la santé de l’hôte (BUSSIERES et al ; 2010). Ce sont des

microbes vivant qui peuvent être intégrés dans différents types de produits y compris les

aliments , les substances médicamenteuses et les suppléments alimentaires .Les espèces de

Lactobacillus et Bifidobacterium sont plus communément utilisées comme probiotiques

,mais la levure Saccharomyces cerevisiae et quelques espèces des E.coli et de Bacillus sont

également utilisées comme probiotiques (GUARNER et al ;2008).

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Chapitre II

Bactéries lactiques utilisées comme

probiotiques

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

5

II-Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques :

II.1-Histoire :

Précédemment, le terme probiotique était inconnu, bien qu'ils utilisent dans la

vie.les bactéries et le microbiote intestinal en transit sont des acteurs majeurs des

pathologies inflammatoires intestinales. Cette constatation a suggéré l’idée d’utiliser des

bactéries alimentaires pour agir in situ sur les symptômes et /ou les causes de ces maladies.

S’il connu depuis longtemps que certaines bactéries lactiques sont bénéfiques pour la

santé, ces dernières années, de nombreux travaux on démontré leur capacité à interagir

avec l’hôte et a modifier sont activité, notamment celle de son système immunitaire

(Guarner F et al ,1998).

Au Japon et en Europe, les aliments contenant des bactéries vivants a allégation

probiotiques, constituent un marché industriel (les produits laitiers traditionnels, boissons

de type les fermentés) en augmentation croissante, plus de 8% par an (Guarner F et al

,1998).

II.2- Critères de sélection des probiotiques :

On dit que les bactéries sont probiotiques si elles remplissent les critères dans le

tableau suivant :

Tableau 01 : Critères de sélection des probiotiques(Ouwehand et al, 2002 ) :

Critères de sécurité

-Identification taxonomique précise.

-Origine humain pour utilisation chez

l’humain.

-Historique de non pathogénicité et non

invation de l’épithélium intestinal.

-Pas de transmission possible de gènes de

résistance aux antibiotiques.

Critères fonctionnels

-Aptitude à produire des effets bénéfiques

sur l’hôte.

-Production de substances antimicrobienne

(bactériocines, acides organiques, peroxyde

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

6

d’hydrogène ou autres composés inhibiteurs)

et antagonisme envers les pathogènes.

-Etre capable de résister à l’acidité gastrique

et aux sécrétions pancréatiques, biliaires et

enzymes digestives.

-Maintenir son activité métabolique au sein

de l’écosystème intestinal.

-Etre capable d’adhérer à la muqueuse

intestinale. Ceci est une condition nécessaire

pour une colonisation intestinale au long

cours.

Critères technologique

-Rester vivant durant sa conservation et son

utilisation.

-Stabilité au coures des procédés de

production et dans le produit fini.

-Non modification des propriétés organo-

leptiques du produit fini.

En fait la plupart des probiotiques étant

d’origine inconnue, l’utilisation inter espèce

est courant

Les Lactobacillus et les Béfidobactérium sont donc très souvent utilisé dans des

suppléments alimentaire ou certains produit laitières comme probiotiques (Gèraldine

Favre ; 2004).

II.3- les genres des bactéries lactiques utilisées comme probiotiques :

Les espèces les plus fréquentes et les plus rapportées comme probiotiques sont

deux genres Lactobacillus et Bifidobacterium, mais il faut aussi mentionne des souches du

genre Enterococcus et streptococcus (Gbassi et al, 2011 ; Rokka et Rantamaki, 2010).

II.3.1- Le genre Lactobacillus :

II.3.1.1- Caractéristiques :

Lactobacillus est un genre de bactéries à gram positif, immobiles comprend prés de

80 espèces. Ce sont généralement des bâtonnets non sporulant et parfois des coccobacilles

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

7

dépourvus de catalase et de cytochrome. Ils sont facultatifs ou micro-aérophiles,

donnent de l’acide lactique comme produit de fermentation unique ou majeur et ont des

besoins nutritionnels complexes en acides aminés, en vitamines, en acides gras, en

nucléotides, en glucides et en minéraux (Khalid et Marth, 1990 ; Leclerc et al, 1994). Ces

bactéries se développent au mieux dans des conditions légèrement acides, quand le pH de

4,5 à 6,4 (acidotolérants) et à un optimum de température situé entre 30 et 40°C.

L’hétérogénéité des espèces est illustrée par le contenu en G+C qui peut varier de

32 à53%. Le genre Lactobacillus a été subdivisé par Orla-Jensen en trois groupes et cette

classification est encore utilisée en milieu industriel (Tamime, 2002 ; Guiraud et Rosec,

2004) :

Groupe I « Thermobacterium » : comprend les lactobacilles homoférmentaire

obligatoires, qui ne fermentent que les hexoses par la voie d'Embden-Meyerhof en

produisant presque exclusivement du lactate, la plupart thermophiles (croissance à 45°C).

Ce groupe comprend notamment les espèces les plus fréquentes dans l’alimentation (lait,

yaourt, fromage) qui sont Lb. helveticus, Lb. delbrueckii, Lb. acidophilus. (Leveau et

Bouix, 1993 ; Sutra et al, 1998).

Groupe II « Streptobacterium » : regroupe les lactobacilles mésophiles,

homofermentaires facultatives, et peuvent être hétérofermentaires en fonction du substrat.

Les hexoses sont fermentés par la voie d’Embden-Meyerhof en acide lactique, mais les

pentoses peuvent être dégradés en empruntant la voie hétérofermentaire avec production

d’acide lactique et d’acide acétique par une phosphocétolase inductible. Ces bactéries ont

une forte activité 1,6-diphosphate aldolase, un glucose -6- et une 6-P gluconate

déshydrogénase. Les espèces les plus fréquentes dans l’alimentation sont Lb. casei, Lb.

curvatus, Lb. sake et Lb. plantarum (Leveau et Bouix, 1993 ; Sutra et al, 1998).

Groupe III « Betabacterium » : C’est un groupe qui rassemble des espèces

relativement hétérogènes, mésophiles et hétérofermentaires obligatoires. Ils possèdent une

forte activité glucose-6-gluconate déshydrogénase. Il comporte les espèces Lb. fermentum,

Lb. brevis et Lb. sanfransisco. (Leveau et Bouix, 1993 ; Sutra et al, 1998).

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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Tableau 02: Critères différentiels des groupes de Lactobacillus (Larpent et Bourgeois,

1996).

Thermobaterium

Streptobacterium Betabacterium

ADH - ± +

Glucose (gaz) - - +

Glucosides ± + -

Gluconate (gaz) - + +

Aldolase + + -

Pentose - ± ±

Thiamine - - +

Acide lactique DL ou L D ou DL DL

GC% 34,7-50,8 33-46,4 35-53,4

II.3.1.2- Habitat et l’utilisation :

Les lactobacilles représentent le groupe des bactéries lactiques le plus ubiquitaire (la

surface des plantes, dans les produits laitières, la viande, l’eau, la bière, les fruits et bien

d’autres produits) (Prescott, Harley et Klein ; 2007), qui colonisent tous les habitats

contenant des glucides fermentescibles, des produits d’hydrolyse des protéines, des

vitamines, des facteurs de croissance et une basse tension d’oxygène. (Luquet et al , 2005).

Ils sont naturellement présents dans le tractus gastro-intestinal et le tractus urinaire de

l’Homme et des animaux, où ils jouent un rôle dans la maintenance et l’amélioration de la

santé. (Prescott, Harley et Klein ; 2007).

Lactobacillus est indispensable aux industries alimentaires et laitière talque la

production d’aliment fermentés (choucroute, pickles, ensilage), boissons (bière, vin, jus) et

pain au levain, fromage suisse et d’autres fromages dures de yaourt et de saucisses.

Les Lactobacilles posent aussi des problèmes, ils sont parfois responsables de

l’altération de la bière, du lait, de la viande parce que les produits terminaux de leur

métabolisme donnent des gouts et des odeurs indésirables. (Prescott, Harley et Klein ;

2007).

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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II.3.2- le genre Béfidobactérium :

II.3.2.1- Caractéristiques :

Les Béfidobactérium est un genre d’actinobactéries à gram positive a haut

pourcentage de C+G , plus de 33 espèces de bifidobactéries sont connues, dont 13 ont été

isolées chez l’humain (Leahy et al, 2005) .Elles sont des bâtonnets ,non sporulant non

mobiles ,de forme variées , légèrement incurvés ou en forme de massue ,elles sont

souvent ramifiées, les bâtonnets peuvent être isoles ou en amas et en paires en forme de V ,

présentant un test négatif pour la catalase. Leurs conditions optimales de croissance se

situent à des températures entre 37°C et 41°C et à des pH compris entre 6,5 et 7,0.

Ces bactéries sont hétérofermentaires et dégradent les hexoses en produisant de l’acide

lactique et acétique. Elles sont anaérobies et fermentent activement les glucides pour

produire de l’acide acétique ou lactique, mais pas de dioxyde de carbone (Axelsson et al,

2004 ; Pilet et al, 2005 ; Ho et al, 2007).

II.3.2.2- Habitat et l’utilisation :

On le trouve dans la bouche et le tractus intestinal des vertèbres à sang chand et

chez les insectes. Mais Béfidobactérium bifidus est un colonisateur précoce du tractus

intestinal humain particulièrement lorsque les bébés sont nourris au sein (Prescott, Harley

et Klein ; 2007).

Tableau 03 : Les principales espèces de bactéries lactiques à activité probiotique

(Holzapfel et al ; 1998).

Espèces de lactobacillus

Lb.acidophilus Lb.gasseri Lb.paracasei

Lb.amylovorus Lb.johnsonni Lb.rhamnosus

Lb.cripatus Lb.casei Lb.plantarum

Espèces de bifidobacterium

Bf.lactis Bf.animalis Bf.infantis

Bf.longum Bf.bifidum Bf.breve

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Bf.adolescentis

Autres bacteries lactiques

Lc.lactis St.diacetylactis En.faecalis

Ln.mesenteroides St.intermedius En.faecium

P.aciddilactici St.thermophilus

II.4- Relation des probiotiques avec la flore endogène :

Les êtres humains naissent axéniques. En 1 à 2 jours, une flore microbienne

spécifique se développe et s’organise sous forme de populations, en état d’équilibre, le

long du tube digestif. Cette flore microbienne se divise en trois groupes :

A) La flore dominante composée de Bifidobacterium et Bacteroïdes.

B) La flore sous-dominante composée en particulier de Lactobacillus.

C) La flore contaminante, potentiellement pathogène mais théoriquement absente (De

Santis A et al ,2000).

Globalement, on trouve dans le tractus digestif environ 1014

bactéries appartenant à

plus de 200 espèces différentes : cela signifie que l’on héberge dans notre tube digestif 10

fois plus de bactéries que de cellules constituant notre organisme. La flore microbienne de

l’estomac est très pauvre (moins de 1000 UFC/ml) et renferme quelques bactéries capables

de résister aux conditions dysgéniques du milieu (pH 1 à 2). La flore microbienne de

l’intestin grêle augmente progressivement du duodénum jusqu’à l’iléon (de 103 UFC/ml à

107

UFC/ml) avec une augmentation progressive des bactéries anaérobies. Enfin, la

microflore du colon est très abondante (1011

UFC/ml). Elle est majoritairement représentée

par des bactéries anaérobies strictes qui sont responsable à de nombreuses activités

physiologiques et/ou toxiques pour l’hôte (De Santis A et al ,2000).

Cette flore microbienne a un effet de barrière face à la colonisation par des micro-

organismes pathogènes. La résultante pour l'hôte est souvent bénéfique mais peut être

parfois néfaste ; ainsi, le rôle de la flore endogène est suspecté dans la pathogénie des

maladies inflammatoires cryptogénétiques de l'intestin et des cancers coliques. L'idée

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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d'administrer de nouveaux micro-organismes afin de moduler la flore endogène dans un

sens bénéfique (Gobbetti M,1998).

Figure 1 : Colonisation microbienne du tractus gastro-intestinal humain

(Holzapfel et al ; 1998).

2.5- Mécanisme d'action des probiotiques :

Les modes d'action des probiotiques sur l'hôte sont complexes, souvent multiples et

dépendent de la souche bactérienne considérée ; ils agissent en particulier en inhibant les

bactéries indésirables, en neutralisant les produits toxiques, en améliorant la digestibilité

alimentaire et en stimulant l'immunité, ceci suggère qu'il faut un contact direct de ces

probiotiques avec les différents constituants de la barrière intestinale, tels que la microflore

endogène, le mucus intestinal, les cellules épithéliales. Ils sont également une source de

vitamines (essentiellement du groupe B), et de sels minéraux assimilables (Robin et

Rouchy, 2001 ; Ait-Belgnaoui et al. 2005).

Les effets des probiotiques sur la composition de la flore endogène sont

paradoxalement assez mal connus si l'on excepte la survie du probiotique lui-même. Une

modification reproductible d'activités enzymatiques bactériennes fécales, telles que β

glucuronidase, l'azoréductase ou la nitroréductase, a en revanche été démontrée ( De Santis

A et al ,2000). La capacité de survie varie beaucoup entre les genres et les souches.

Certains probiotiques sont détruits dès leur passage dans l'estomac, alors que d'autres, tels

des Bifidobacterium, Lb. plantarum ou Lb.acidophilus, traversent l'intestin grêle et

parfois même le côlon à haute concentration. La fraction des probiotiques survivant

jusqu’à la fin de l’intestin grêle est significativement influencée par la présence et la

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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quantité de bile. Celle-ci représente dans des conditions expérimentales simulant la

physiologie 24 % et 10 % des quantités ingérées (De Santis A et al ,2000).

La possibilité d'une colonisation durable du tube digestif par un probiotique était

jusqu'à peu considérée comme impossible en raison d'un grand déséquilibre de force en

faveur de l'écosystème endogène. La flore est quantitativement plus abondante et occupe

les sites d'adhérence au niveau du tube digestif. Deux études récentes ont montré que des

souches adhérentes de Lb.plantarum et Lb. rhamnosus pouvaient coloniser de manière

prolongée une partie du tube digestif. Les probiotiques pourraient agir en limitant

l’implantation des germes pathogènes par compétition au niveau des sites de fixations pour

la colonisation (O'Sullivan DJ, 2001).

L’inhibition des bactéries indésirables ou pathogènes par les probiotiques peut se

faire de différentes façons. La production d’acides organiques (acide lactique ou acide

acétique) à partir de glucides ingérés lors de la prise alimentaire limite, en abaissant le pH,

le développement des Escherichia coli et des Salmonella. La baisse des coliformes dans le

tube digestif serait due au pH très bas. Ce faible pH est obtenu grâce à l’apport de lait

acidifié par de l’acide lactique. En milieu humide, les lactobactéries produisent du

peroxyde d’hydrogène inhibiteur de nombreuses souches bactériennes pathogènes, mais

respectant l’écosystème des bactéries elles-mêmes. Cette production de peroxyde

d’hydrogène et d’acide lactique peut bloquer le développement de certaines espèces

pathogènes comme le virus de la fièvre aphteuse, certains virus de la poliomyélite, certains

champignons comme le Candida albicans, ou encore certaines bactéries comme

Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Clostridium perfringens, Clostridium butyricum,

Pseudomonas spp, Salmonella. De plus, l’acidification favoriserait la régulation du transit

intestinal (De Santis A et al ,2000).

Les probiotiques pourraient également réprimer la croissance des bactéries

pathogènes par production de substances antimicrobiennes, de type bactériocine. De

même, certaines souches utilisées comme probiotiques possèdent la capacité de

déconjuguer les sels biliaires. La 7 a-déshydroxylase bactérienne est l’enzyme clé de la

transformation des acides biliaires primaires en secondaires (De Santis A et al ,2000).

Par ailleurs, certains probiotiques ont une capacité d'adhérence à l'épithélium

digestif, cette propriété pourrait constituer un avantage écologique favorisant les chances

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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d'interrelations étroites avec l'épithélium entérocytaire et le système immunitaire local (De

Santis A et al ,2000).

II.6- Effets bénéfiques potentiels des probiotiques sur la santé :

II.6.1- Stimuler le système immunitaire :

Les probiotiques permettent de favoriser les mécanismes de défense endogène

de l’hôte. En plus des effets des probiotiques sur la défense non immunologique de

l’intestin, qui est caractérisée par la stabilisation de la flore microbienne intestinale,

il a été prouvé que les bactéries probiotiques augmentent les réactions immunitaires

humorales et contribuent à améliorer la qualité de la défense assurée par les cellules de

l’épithélium intestinale.

II.6.1.1-Immunomodulation non spécifiques :

L’absorption orale de lactobacilles peut augmenter la réponse immunitaire non

spécifique de l’hôte aux agents pathogènes et ainsi faciliter leur élimination au niveau de

l’intestin (Perdigon, 1998). Plusieurs souches vivantes de bactéries lactiques ont induit

in vitro la libération de cytokines pro-inflammatoires et de l’interleukine 6 (IL6),

reflétant la stimulation de l’immunité non spécifique (Guarner, 2003).

II.6.1.1.1- Modulation de la phagocytose :

L’absorption orale de Lactobacillus casei et de Lactobacillus bulgaricus active

la production de macrophages. La stimulation de la phagocytose est aussi rapportée

chez l’homme après ingestion de Lactobacillus acidophilus et Lactobacillus casei

(Schiffrin, 1994).

II.6.1.1.2- Modulation des médiateurs de l’inflammation :

Les cytokines pro-inflammatoires incluant l’interleukine 1 (IL1), le tumor

necrosis factor alpha (TNF α) et l’interféron gamma (IFN γ) jouent un rôle pivot et

pourtant paradoxal dans l’inflammation.

Une bactériothérapie orale avec Lactobacillus rhamnosus réduirait des

concentrations fécales élevées de TNF α chez des patients avec des dermatites

atopiques ou des allergies au lait de vache (Isolauri, 2001). Paradoxalement, l’ingestion

de lactobacilles présents dans des produits laitiers fermentés renforce la production

d’IFN γ par les cellules circulantes du sang périphérique (Halpern, 1991). Une

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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augmentation des Ig A réagissant contre des antigènes alimentaires a été montrée après

une administration orale de lactobacilles suite à la production d’IFN γ (Schroff,

1995). Par conséquent, l’ingestion de bactéries probiotiques peut stabiliser la barrière

immunologique du mucus intestinal en réduisant la production locale de TNF α et en

renforçant la production systémique d’IFN γ. Cependant, la production anormale

d’IFN γ peut interférer avec l’induction de la tolérance orale et perturber l’intégrité

épithéliale de la barrière intestinale (Isolauri, 2001).

II. 6.1.2- Effets sur la réponse immunitaire humorale :

II. 6.1.2.1- Augmentation de la production d’IgA :

L’utilisation de probiotiques a pour but de moduler la réponse immunitaire

de l’hôte afin de limiter les effets d’antigènes potentiellement délétères. L’ingestion

de Bifidobacterium bifidum augmente la production des anticorps à l’ovalbumine

(Moreau, 1990) et Bifidobacterium breve stimule la réponse des IgA en présence de

la toxine cholérique .De la même manière, une réaction immunitaire humorale accrue

est observée contre les rotavirus, chez des enfants traités par Lactobacillus rhamnosus

pendant la phase aigue de la diarrhée à rotavirus (Isolauri, 2001). En accord, l’ingestion

de lactobacilles chez des enfants en bas âge, sensibilisés avec du lait de vache, a

augmenté le nombre de cellules sécrétant des anticorps de type IgA dirigés contre la

β lactoglobuline (Isolauri, 1993).

II.6.1.2.2- Modification de la structure des antigènes potentiellement délétères :

Certaines espèces bactériennes isolées de la flore microbienne gastro-intestinale

peuvent libérer des peptides de faibles poids moléculaires qui déclenchent des

réactions immunitaires. Pour caractériser l’effet immunomodulateur des probiotiques,

Sutas et al ont analysé le rôle des caséines dégradées par les enzymes des bactéries

probiotiques sur la production de cytokines au niveau du sang périphérique chez les

enfants en bas âge avec une allergie au lait de vache. Sans hydrolysation, la caséine a

augmenté la production de l’interleukine 4 (IL4) chez les patients présentant une

dermatite atopique, tandis que la caséine hydrolysée par Lactobacillus rhamnosus a réduit

la production de l’IL 4.

II.6.2- L'intolérance au lactose :

L'intolérance au lactose signifie que le système digestif est incapable de dégrader le

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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lactose (Djamel Drider et Hervé Prévost ,2009), le principal glucide du lait. Celle-ci est la

conséquence d'un défaut de synthèse de la lactase, l'enzyme digestive du lactose produire

par les cellules de la paroi intérieure de l’intestin grêle. Cette anomalie provoque de

nombreux troubles gastro-intestinaux chez les sujets sensibles. De multiples travaux ont

montré que la lactase véhiculée par certaines bactéries lactiques participait dans l'intestin à

la digestion du lactose. La lactase et β-galactosidase retrouvées dans les bactéries

probiotiques ont une membrane très facilement attaquée par les acides biliaires (Marteau

and Seksik ,2005). En pratique clinique, le remplacement du lait par du yaourt conduit à

une meilleure absorption et à une meilleure tolérance du lactose chez les sujets présentant

une intolérance primaire au lactose ou une intolérance secondaire survenant au cours de

diarrhées persistantes ou après résection intestinale étendue (Djamel Drider et Hervé

Prévost ,2009).

II.6.3- Diminution de la diarrhée infectieuse :

Il existe plusieurs types de diarrhées infectieuses par les entérobactéries. La plus

commun est la diarrhée aigue causée par la rotavirus d’origine virale, qui touche aussi bien

les enfants que les adultes. les probiotiques tels que : Lactobacillus rhamnosus ,

Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophillus, Bifidobacterium bifidus , qui ils peuvent

diminuent le temps des diarrhées . Par ailleurs, les traitements antibiotiques perturbent

l’équilibre au sein du microbiote, ce qui induit des diarrhées (Diarrhées Associées aux

Antibiotiques ou DAA), qui sont associées à l’émergence de pathogènes tels que

Clostrodium difficIile. Néanmoins, l’usage des probiotiques est sécuritaire (D’Souza AL et

al, 2002).

II.6.4- Diarrhée du voyageur :

Les probiotiques tels que Lactobacillus rhamnosus et Bifibobacterium bifidus sont

considérés comme un alternative au traitement ou un outil de prévention les symptômes

cliniques de la diarrhée. Cependant les causes des agents pathogènes comme Escherichia

Coli (Hilton ,1997).

II.6.5- Syndrome du côlon irritable :

Le syndrome du côlon irritable est un désordre gastro-intestinal multifactoriel , qui

se rencontre fréquemment après une gastro-entérite ou au cours d’une antibiothérapie et est

caractérise par des douleurs abdominales, de la flatulence , une variation de la consistance

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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des selle (constipation, diarrhée) ou de la dyspepsie .ces derniers symptômes sont due au

Klebsiella et des entérocoques associés à une diminution de Lactobacillus rhamnosus ,

Lactobacillus plantarum et Bifidobacterium infantis (Halpern ,1996 ; Mercenier, 2003).

II.6.6-Cancer du colon :

La prise de probiotiques pourrait diminuer l’incidence de cancer du colon chez

l’homme et quelques mécanismes intervenant dans cet effet ont été suggérés

(Hirayama,2000).Ils incluent :

*Modulation du système immunitaire améliorant la résistance aux produits chimiques , à

l’inflammation et à d’autres facteurs.

*Liaison et /ou dégradation des carcinogènes potentiels .

*Modification des activités métaboliques de la microflore intestinal :production de

composés anti-tumoraux et anti-mutagènes.

*Changement des conditions physico-chimiques dans le colon :perméabilité intestinal

améliorée , absorption retardée ou non absorption des toxines , renouvellement amélioré

des colonocytes.

*Amélioration qualitative de la microflore intestinale ( moins de bactéries produisent des

nitroréductases,des β glucuronidases , des β glucosidases , réduction des producteures

potentiels de carcinogènes et des promoteurs de la cancérisation ( Géraldine Faver,2004).

II.6.7- Infections à Helicobacter pylori :

L'infection à Helicobacter pylori est très répandue. Elle est la cause de nombreuses

gastrites et de la plupart des ulcères gastroduodénaux.il existe des bactéries lactiques

probiotiques ont un effet inhibiteur sur Helicobacter pylori, et ont une activité anti-

Helicobacter qui sont :Lactobacillus casei, Lb.delbrueckii, Lb.helvetieus, Lb.acidophilus et

Lb.lactis( Felley, 2001).

Les acides produits par ces bactéries sont seulement partiellement responsable de

l’action inhibitrice. Basschaelt et al (1999) ont montré que Lb.casei shirota été capable

d’inhibé in vitro la croissance d’ Helicobacter pylori à pH neutre.

II.6.8- Réduction du taux de cholestérol :

L ’hypercholestérolémie a été reliée à une augmentation du risque de maladie

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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coronarienne, mais l’utilisation de Lactobacilles permet la réduction du taux de cholestérol

par les bactéries ou l’hydrolyse des sels biliaires conjugués (Bouchefra Amina, 2012 ;

Zhang et al, 2008).

Les acides biliaires, synthétisés par le foie à partir du cholestérol, sont

"recyclés" et utilisés en moyenne trois fois pendant un même repas. La déconjugaison

des sels biliaires conduire à une réduction du cholestérol (Shah, 2007).

II.6.9- La constipation :

Les Lactobacilles peuvent avoir aussi des effets sur la constipation. Son

administration améliore le transit intestinal et permet de réduire l’utilisation de laxatifs.

Les laxatifs ont l’inconvénient majeur d’éliminer, en plus du bol fécal, différentes

substances essentielles à l’organisme comme les acides aminés, les minéraux… Des effets

bénéfiques sur la constipation ont été obtenus en utilisant des souches de Bifidobactérium..

Les bactéries lactiques modifient l’équilibre de la flore microbienne intestinale provoquant

de ce fait une excitation de la muqueuse et des muscles. Cet effet est amélioré par un

apport quotidien de fibres (De Santis A et al ,2000).

Le résumé de ces effets dans le tableau(04) suivant :

Lactobacillus

Amélioration des qualités nutritionnelles des

aliments

Synthèse de vitamines

Traitement des diarrhées infantiles

Traitement des diarrhées du voyageur

Traitement des diarrhées après une

antibiothérapie

Augmentation de la digestibilité du lactose

chez les personnes souffrant d'intolérance

Amélioration du transit intestinal

Activité anti-cancérigène

Diminution du taux de cholestérol sanguin

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Chapitre II Bactéries lactiques utilisées comme probiotiques

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Bifidobacterium

Traitement des diarrhées infantiles

Amélioration du transit intestinal

Activité anti-cancérigène

Diminution du taux de cholestérol sanguin

Traitement des diarrhées infantiles

Enterococcus Traitement des diarrhées infantiles et du

voyageur

Mélange

Bifidobacterium + Lactobacillus

Inhibition des infections à Salmonella

Streptococcus

Augmentation de la digestibilité du lactose

chez les personnes souffrants d'intolérance

II.7-Risque de probiotiques (Lactobacilles) :

Les Lactobacilles sont considèrès comme non pathogènes et sont rarement associes

aux infections sèvères et systèmiques,telles l’endocardite,la mèningite,les abcès

profonds,et la bactèrièmie.Les septicèmies dues aux Lactobacilles ont ètè obsèrvèes chez

les patients immunodèprimès prèsentant une neutropènie,une transplantation d’organe,une

rècente chirurgie abdominale,une tumeur maligne,des pathologies hèmatologiques

malignes,un diabète,une rècente thèrapie immunosuppressive(Farina et al,2001).

Les Lactobacilles,incluant Lactobacillus casei,sont frèquemment intègrès dans

l’alimentation lors d’un grand nombre de situations pathologiques et en particulier au cours

des rectocolites hémorragiques.Il faut comprendre que cette thèrapie diètètique peut ètre

potontiellement dangereuse surtout en cas d’immunodèficience et son utilisation doit attirer

l’attention des cliniciens sur les risques de septicèmie, en particulier en ce qui concèrne les

patients prèsentant une rectocolite hémorragique (Farina et al,2001).

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Chapitre III

Applications des probiotiques

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Chapitre III Applications des probiotiques

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III- Applications des probiotiques :

Les bactéries probiotiques ont été largement utilisées pour le développement

d'une gamme de produits avec diverses propriétés fonctionnelles. Plusieurs préparations

commerciales de cultures probiotiques sont disponibles (McCann T et al; 1996).

Les probiotiques sont présence dans les produits fermentés (yaourt et laits fermentés),

sous forme de compléments alimentaires, leur intérêt est non seulement fonctionnel pour

améliorer la physiologie digestive et l’immunité, mais aussi thérapeutique pour le traitement

de certaines pathologies digestives (Jean Marc R et Armelle R, 1994).

Tableau05 : Sélection de souches bactériennes probiotiques commercialisées par les

principaux fabricants de produits laitiers et levains industriels (Bouchafra Amina ; 2012).

Fabricant

Espèce

Souches probiotiques/ Appellation

commerciale

Chr. Hansen Lb. acidophilus

Lb. bulgaricus

Lb. paracasei

B. animalis

LA-1, LA-5

LB-12

CRL431

BB-12

Danisco L.b acidophilus

Lb. casei

B. lactis

NCFM, La-14

Lpc-37

HOWARU TM, Bl-04

Nestle Lb. johnsonii La1

Yakult

Danone

Lb. casei

B. breve

L. casei

B. animalis

Shirota

Yakult

Immunitas

DN173010 (Bioactivia)

DSM Food Specialties

Lb. acidophilus

Lb. paracasei

B. lactis

LAFTI L10

LAFTI L26

LAFTI B94

Lactobacillus

et Lactobacillus

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Chapitre III Applications des probiotiques

20

III.1- Yaourt :

III.1.1- Définitions

Selon la définition de 1977 établie par la FAO (Food Agricultural Organisation) et

l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), le yaourt est un lait coagulé obtenu par la

fermentation lactique acide due à 02 ferments spécifiques : Streptococcus thermophiluse et

Lactobacollus bulgaricus qui sont contenus naturellement dans le lait, à l’exclusion de toute

autre bactéries. (Farnworth, 2008).

Ces bactéries doivent se retrouver vivantes à la concentration de 107 g/de produit, elles

sont aussi thermophiles et dégradent le lactose en acide lactique à partir de 45°C dont la

teneur doit être au moins de 0,7 % lors de sa vente (Stryer L; 1981).

III.1.2- Procédé de la fermentation lactique :

L’étape de la fermentation est sans doute la plus importante dans le processus de

fabrication du yogourt. En effet, c’est lors de cette étape que le lactose, sucre présent dans le

lait, sera essentiellement transformé en acide lactique suite au travail des bactéries présentes.

Pour être certain que l’acidification du produit se fera convenablement et selon les normes, il

faut, qu’au début du processus de fabrication, la quantité utilisée de ferments soit

suffisamment importante, étant donné qu’une grande partie d’entre eux ne survivra pas

longtemps.

Les deux ferments utilisés travaillent en symbiose et se stimulent mutuellement. En

effet, l’activité des lactobacilles provoque une fragmentation de protéines en acides aminés et

peptides (activité protéolytique), qui stimulent l’activité des streptocoques. A l’inverse, les

streptocoques produisent de l’acide formique, pyruvique et du CO2, ce qui stimule l’activité

des lactobacilles. Sachant que les lactobacilles sont plus résistants à un pH faible que les

streptocoques, il faut en premier que la croissance des streptocoques soit stimulée, puis celle

des lactobacilles. Toutefois, les deux espèces vont également produire de l’acide lactique

(Kohler D ;2011).

Les enzymes produites par les Lactobacillus bulgaricus en particulier, permettent la

décomposition d’une molécule de lactose (C12H22O11, disaccharide), combinée à une molécule

d’eau (H2O), en une de glucose (C6H12O6, monosaccharide) et une de galactose (C6H12O6,

monosaccharide). Ceci ce produit sous l’influence de l’enzyme β-galactosidase (lactase).

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Chapitre III Applications des probiotiques

21

Figure 02 : Lactose hydrolisé par β-galactosidase (Stryer L, 1981)

Cependant, le galactose, dans sa structure moléculaire légèrement différente de celle

du glucose, ne va pas être utilisé pour la fermentation lactique. Seul le glucose va y jouer un

rôle. Ainsi, une molécule du glucose pourra, après une chaîne de 9 réactions enzymatiques,

donner 2 molécules de pyruvates, qui après une réaction enzymatique donneront 2 molécules

d’acide lactique (CH3-CHOH-COOH) (Lamoureux L;2000).

Mais certaines espèces de bactéries lactiques, connues pour être à l’origine de yogourt

fortement acidifié, sont capables de fragmenter le galactose pour ensuite pouvoir le

reconvertir en plusieurs étapes en glucose-6-phosphate qui peut être utilisé pour la

fermentation. Le produit sera donc plus acide, du fait que du galactose a également servi à la

production d’acide lactique. Dans ce cas, une molécule de lactose sera à l’origine de 4

molécules d’acide lactique. Cependant, seules les personnes directement liées à la fabrication

du produit savent quelles bactéries lactiques possèdent un tel métabolisme (Kohler D ,2011 ;

Stryer L, 1981).

Une fois l’acidité voulue obtenue, un refroidissement rapide est effectué afin de

stopper l’activité fermentaire des bactéries. La fermentation n’aura donc pas été faite

entièrement, vu qu’il y aura des restes de glucose et de galactose.

III.1.3- Caractéristiques des yogourts probiotiques :

Dans les yogourts probiotiques, on utilise habituellement les mêmes souches

bactériennes que celles qui servent à la fermentation du lait, c’est-à-dire les Lactobacillus

bulgaricus et les Streptococcus thermophilus. Certaines souches de bactéries lactiques

considérées comme étant probiotiques peuvent faire partie du processus de fermentation, alors

que d’autres souches sont ajoutées par la suite dans le produit final et n’ont rien à voir avec la

fermentation. Les bactéries probiotiques les plus utilisées sont des souches de bifidobactéries

(Bifidobacterium longum, Bifidobacterium animalis…) et de lactobacilles (Lactobacillus

acidophilus, Lactobacillus johnsonii…). Certains streptocoques peuvent également être

utilisés.

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Chapitre III Applications des probiotiques

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Il existe des produits probiotiques contenant deux souches différentes de probiotiques.

C’est le cas pour le produit Yoptimal de Yoplait, avec une souche de Bifidobactéries lactis et

une de Lactobacillus acidophilus (Kohler D ,2011).De plus, les produits laitiers fermentés tels

que LC₁ de Nestlé ou encore Activia de Danone ne possèdent pas l’inscription « yogourt » sur

leur emballage car ils ne contiennent pas de Lb. bulgaricus. De nombreux produits

probiotiques contiennent uniquement des St. thermophilus, responsables de l’acidification du

produit donc, ces produits-là ne sont pas probiotiques (Kohler D ,2011).

III.1.4- La résistance des bactéries dans le système digestif :

Après l’ingestion d’un yogourt dans le système digestif les bactéries, qu’elles soient

probiotiques ou non, doivent faire face à de nombreuses barrières avant d’atteindre l’intestin

où elles sont supposées avoir une influence bénéfique sur le système immunitaire et la

digestion notamment.

Premièrement, le yogourt passe par la cavité buccale dans laquelle se trouve la salive

(pH 6.5-7.4) qui participe à la digestion. La salive est entre autre constituée d’amylase, une

enzyme digestive qui sert au découpage de l’amidon. L’amylase possède en même temps des

propriétés antibactériennes(Dave R.I et al,1997).En passant par l’oesophage, le yogourt arrive

ensuite dans l’estomac où va se poursuivre la digestion. L’estomac est un obstacle très

compliqué à franchir pour les bactéries, étant donné que le pH du milieu est d’environ 2. Cette

forte acidité, due à la présence d’acide chlorhydrique, tue la majorité des bactéries, qu’elles

soient potentiellement pathogènes ou non et également qu’elles soient probiotiques ou non.

En effet, on estime qu’environ 90% des probiotiques ingérés meurent dans l’estomac. Il est

donc important que la quantité totale ingérée soit suffisamment grande pour que les 10%

restant puissent avoir un effet réel (Kohler D, 2011).

Le contenu de l’estomac (chyme) passe ensuite par le duodénum. C’est là que les sucs

digestifs du pancréas (pH 7.5-8.2) ainsi que la bile (pH 7.6-8.6, sécrétée par le foie, stockée

puis déversée par la vésicule biliaire) continuent la digestion. Les bactéries encore vivantes se

retrouvent une nouvelle fois face à l’amylase, contenue dans le suc pancréatique. De plus, la

bile (ou sels biliaires) possède aussi des propriétés antibactériennes. Vient encore le suc

intestinal dans l’intestin. Ce n’est qu’ensuite que les bactéries survivantes atteignent le gros

intestin (côlon), endroit où elles peuvent agir sur la fin de la digestion et sur les défenses

immunitaires, sachant qu’environ 70% des réactions de notre système immunitaire sont issues

de l’intestin, qui contient de nombreux lymphocytes (Kohler D, 2011).

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Chapitre III Applications des probiotiques

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III.2- Utilisation des bactéries lactiques comme vecteurs vaccinaux :

les BL sont de plus en plus étudiées pour le développement de nouvelles stratégies de

vaccination mucosale( Wells JM et al,2008).

Actuellement, les vaccins mucosaux en cours de développement sont basés sur

l’utilisation de microorganismes pathogènes atténués dont l’utilisation présente des risques

sanitaires ( Wells JM et al,2008).Comme les BL sont inoffensives ou même bénéfiques

(certaines espèces), elles représentent une alternative intéressante aux stratégies basées sur des

pathogènes atténués pour l’administration mucosale de vaccins ou médicaments ( Wells JM

et al,2008).En effet, de tels vecteurs vivants permettent l’induction d’une immunité au niveau

des muqueuses qui constituent la première ligne de défense contre des agents pathogènes. De

plus, ces vecteurs, plus faciles à administrer et moins coûteux à produire que les vaccins

injectables, sont tout à fait adaptés à des campagnes massives de vaccination dans les pays en

voie de développement.

III.2.1- Bactéries lactiques comme vecteurs à administration muqueuse :

L’utilisation potentielle de BL à Gram positif et commensales comme vecteurs

d’antigènes administrés par voie locale (Wells JM et al,2008) car elles ont la capacité de

certaines à coloniser les cavités corporelles externes, en particulier les lactobacilles, comme

candidats de choix pour délivrer des antigènes vaccinaux au niveau des muqueuses.

Ces bactéries présentent en outre l’avantage d’être aisément administrables par voie

orale ou locale. L’évaluation du potentiel des BL en tant que vecteurs vivants de vaccination a

été initiée il y a quelques années dans différents laboratoires dans le monde entier ( Wells JM

et al,2008) .En plus de leur statut GRAS, de nombreux antigènes et cytokines ont été produits

à ce jour chez différentes BL et l’administration mucosale de ces BL génétiquement modifiées

chez la souris stimulent une réponse immunitaire à la fois muqueuse et systémique (tableau

06).Afin d’identifier l’espèce de bactérie permettant d’induire une protection à long terme,

deux types de BL ont été étudiés selon qu’ils persistent (certaines espèces de lactobacilles) ou

non (Lactococcus lactis) dans le tube digestif. Le mode de production de l’antigène par la

bactérie recombinante conduisant au meilleur effet a été examiné également. La production

d’un antigène par une BL peut être envisagée (en théorie) dans trois différentes localisations

cellulaires : dans la cellule, à sa surface, ou sécrétée (Bermúdez-Humarán LG et al ,2004).

L’expression dans ces trois localisations a pour but une optimisation des interactions

protéine-hôte et chaque localisation présente des avantages et des inconvénients selon

l’application. Une forme cytoplasmique permet de protéger la protéine des environnements

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Chapitre III Applications des probiotiques

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extérieurs drastiques (tel que les jus gastriques dans l’estomac) mais une lyse cellulaire est

nécessaire pour délivrer la protéine. La forme sécrétée permet une meilleure diffusion de la

protéine à l’extérieur de la bactérie et donc une meilleure accessibilité à l’hôte. Elle est en

revanche plus exposée à la protéolyse. La forme ancrée de la protéine pourrait constituer un

compromis entre les deux formes précédentes. La présence de la protéine à la surface de la

bactérie permettrait une meilleure accessibilité de l’hôte pour la protéine tout en limitant les

problèmes de protéolyse de la protéine protégée par la paroi de la bactérie. Dans ce contexte,

plusieurs travaux ont été réalisés pour comparer la production de différents antigènes chez les

BL en utilisant ces trois localisations et l’évaluation de leurs effets immunomodulateurs(

Norton PM et al,1996 ).

Ces études ont montré que les réponses immunitaires les plus élevées sont obtenues

avec des antigènes exposés à la surface des BL. Ainsi, la plupart des études récentes ont

choisi une exposition à la surface de l’antigène d’intérêt, plutôt qu’une localisation intra-ou

extracellulaire.

III.2.3- Lactococcus lactis en tant que vaccin vivant :

Lactococcus lactis est une bactérie à Gram-positif en forme de coque ovoïde. Elle est

largement utilisée dans la fabrication de produits laitiers, en particulier de fromages. De plus,

cette bactérie acidifie les milieux dans lesquels elle se développe et peut synthétiser des

bactériocines (Siegers K et al, 1995). Cela permet d’éviter le développement de micro-

organismes indésirables dans les produits laitiers et participe à la préservation de la qualité

hygiénique des produits. Les nombreux travaux menés sur cette bactérie ont permis de

caractériser des gènes essentiels ou présentant un intérêt technologique (gènes impliqués dans

le métabolisme, la résistance au stress, la croissance, etc.) et d’élucider leurs mécanismes

d’expression ( Djordjevic GM et al, 1998). Des outils et des techniques d’étude de plus en

plus performants ont été mis au point : systèmes de mutagenèse et d’intégration

chromosomique des gènes d’intérêt, vecteurs de clonage et d’expression constitutive ou

inductible, systèmes de ciblage de protéines hétérologues dans différents compartiments de la

bactérie (Nouaille S et al ,2003). De plus, les génomes des souches L. lactis subsp. lactis

IL1403 (Bolotin A et al, 2001) et L. lactis cremoris MG1363 (Wegmann U et al, 2007) ont été

récemment séquencés.

Lactococcus lactis est considérée comme la BL modèle et fait partie des bactéries les

mieux caractérisées avec Escherichia coli et Bacillus subtilis. Sa parfaite innocuité et le

développement des connaissances sur ses capacités de production et de sécrétion de protéines

hétérologues en font un bon candidat pour la sécrétion de protéines d’intérêt thérapeutique.L.

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Chapitre III Applications des probiotiques

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lactis a été largement étudiée et manipulée ces dernières années pour la production de

protéines hétérologues tels que plusieurs antigènes d’origine virale ou bactérienne, ainsi que

des molécules biologiquement actives (cytokines, hormones, etc.) (Bermúdez-Humarán LG et

al ,2004). Notre équipe a développé de nombreux outils d’optimisation de la production de

protéines hétérologues chez cette bactérie.

III.2.4- Production de protéines hétérologues chez L. lactis :

Aujourd’hui, une large gamme de signaux d’expression constitutive ou inductible a été

décrite chez L. lactis ( Wells JM et al, 2008). Grâce à ces études, nous avons constitué toute

une gamme de promoteurs naturels constitutifs ou inductibles: le promoteur constitutif fort

P59 (van der Vossen JM et al ,1987), le promoteur inductible à la nisine (PnisA) (de Ruyter

et al, 1996).

Tableau06 : Antigènes et cytokines (adjuvants) exprimés chez les bactéries lactiques (BL)

(Luis G et al ; 2009).

Antigènes Source Vecteur Potentiel Référence

Bactériens

PA Bacillus anthracis

Lb. casei

L. lactis

Vaccin contre

l’anthrax

Vaccine contre

l’anthrax

(Zegers ND et al,1999)

[unpublished data]

LpA Borrelia

burgdorferi

Lb. plantarum vaccin contre

la maladie de

Lyme

(del Rio B et al, 2008)

L7/L12 Brucella abortus L. lactis vaccin contre

la brucellose

(Ribeiro LA et al,2002)

TTFC Clostridium tetani L. lactis

Lb. casei

Lb.plantarum

vaccin contre

le tétanos

vaccin contre

le tétanos

vaccin contre

le tétanos

(Wells JM et al, 1993)

(Maassen CB et al,

1999)

(Grangette C et al,

2001)

β-toxin Clostridium

perfringens

L. lactis vaccin contre

C. perfringens

type B et C

(Nijland R et al, 2007)

SpaA Erysipelothrix

rhusiopathiae

L. lactis vaccin contre

le rouget du

porc

(Cheun HI et al, 2004)

UreB Helicobacter pylori L. lactis

Vaccine contre

Helicobacter

(Lee MH et al, 2001)

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Chapitre III Applications des probiotiques

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Lb.plantarum vaccin contre

Helicobacter

(Corthésy B et al, 2005)

Cag12 Helicobacter pylori L. lactis vaccin contre

Helicobacter

(Kim SJ et al, 2006)

PAc Streptococcus

mutans

L. lactis vaccin contre

les caries

(Iwaki M et al, 1990)

PsaA

Streptococcus

pneumoniae

L. lactis

Lb.plantarum

Vaccin contre

pneumocoques

vaccin contre

pneumocoques

(Hanniffy SB et al,

2007)

(Oliveira ML et al,

2003)

Pili

Streptococcus

agalactiae GBS

L. lactis Vaccin contre

GBS

(Buccato S et al, 2006)

Viraux

NSP4

Bovine coronavirus L.lactis vaccin contre

coronavirus

( Enouf V et al

,2001)

Spike

glycoprotein S Lb. casei vaccins contre

les gastroentérites

(Ho PS et

al,2005)

V3

Human immunodefi

ciency virus (HIV-1)

L. lactis vaccine contre

l’HIV

(Xin KQ et al,

2003)

E7 Human papillomavirus

type-16 (HPV-16)

L. lactis

Lb. casei

Lb. plantarum

vaccine contre le

cancer du col de

l’utérus

therapie pour le

cancer du col de

l’utérus

therapie pour le

cancer du col de

l’utérus

(Bermúdez-

Humarán LG

et al,2002)

(Poo H et al

,2006)

(Cortes-Perez

NG et al,2007)

L1 HPV-16 L.actis

Lb. casei

vaccin contre le

cancer du col de

l’utérus

vaccin contre le

cancer du col de

l’utérus

(Cho HJ et al,

2007)

(Aires KA et

al ,2006)

VP2 and

VP3

Infectious bursal disease

virus (IBDV)

L. lactis vaccin contre

coronavirus

(Dieye Y et al,

2003)

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Chapitre III Applications des probiotiques

27

Cap

Porcine circovirus type 2

(PCV2)

L. lactis

vaccin contre

PCV2

(Wang K et al,

2008)

VP2

Porcine parvovirus Lb. casei vaccin contre le

parvovirus

(Xu Y et al,

2007)

VP7

Rotavirus L. lactis vaccin contre les

rotavirus

(Perez CA et

al, 2005)

Autres

MSP-1

Plasmodium yoelii L. lactis vaccin contre la

malaria

(Zhang ZH et

al, 2005)

BLG Bovine beta-

lactoglobulin

L. lactis

Lb. casei

traitement contre

l’allergie

traitement contre

l’allergie

(Chatel JM et

al,2001)

(Hazebrouck S

et al ,2006)

Der p 5

allergen

Dermatophagoides

pteronyssinus

Lb. acidophilus traitement contre

l’allergie

(Charng YC et

al ,2006)

CWP2 Giardia lamblia

L. lactis vaccin contre la

giardiose

(Lee P et al,

2006)

Cytokines

IL-2 Mus musculus L. lactis adjuvant pour

vaccin contre le

tétanos

(Steidler L et

al, 1998)

IL-6 Mus musculus L. lactis adjuvant pour

vaccin contre le

tétanos

(Steidler L et

al, 1998)

IL-10 Mus musculus

Homo sapiens

L. lactis

L. lactis

thérapie pour les

colites

thérapie pour la

maladie de Crohn

(Steidler L et

al, 2000)

(Steidler L et

al, 2003)

IL-12 Mus musculus L. lactis

adjuvant thérapie

pour le cancer du

col de l’utérus

(Bermúdez-

Humarán LG

et al, 2003)

IFN-ω Mus musculus L. lactis traitement

antiviral

(Bermúdez-

Humarán LG

et al, 2003)

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Chapitre III Applications des probiotiques

28

IFN- γ Mus musculus

L. lactis

Traitement

antiviral/anti-

tumoral

(Bermúdez-

Humarán LG

et al, 2008)

IFN- β Homo sapiens L. lactis traitement

antiviral/anti-infl

ammatoire

(Zhuang Z et

al, 2008)

Leptin

Homo sapiens L. lactis nouvel adjuvant

muqueux

(Bermúdez-

Humarán LG

et al, 2007)

III.2.5- Réponse immune contre des antigènes produits par Lactococcus lactis :

L’utilisation des souches recombinantes de L. lactis pour but d’induire une réponse

immunitaire à la fois muqueuse et systémique (Bermúdez-Humarán LG et al ,2004). La

première tentative pour évaluer le potentiel de L. lactis en tant que vaccin à administration

muqueuse a été réalisée avec une souche recombinante de lactocoque produisant une forme

ancrée de l’antigène protecteur (PAc) de Streptococcus mutans (Iwaki M et al, 1990).

Toutefois, Wells et al rapportent pour la première fois l’utilisation d’une souche recombinante

de L. lactis vivante produisant le fragment C de la toxine tétanique (TTFC) comme antigène

modèle, pour protéger des souris contre un challenge létal avec la toxine tétanique après

administration sous-cutanée de la souche recombinante. Plus tard, le même groupe évalue

l’effet de l’administration par voie orale ou nasale de souches recombinantes de lactocoques

produisant la TTFC chez la souris (Norton PM et al, 1996 ; Robinson K et al ,1997).

L’immunisation orale chez la souris avec ces lactocoques recombinants entraîne une réponse

humorale (anticorps IgG sériques et IgA mucosales spécifiques du TTFC) moins importante

que l’administration intranasale (Luis G et al ; 2009).

III.2.6- Réponse immune contre antigènes produits par Lactobacilles spp :

Comme pour L. lactis, plusieurs travaux ont rapporté l’expression d’une variété de

protéines hétérologues d’origine virale, bactérienne ou eucaryote chez les lactobacilles

(tableau06). L’utilisation de lactobacilles génétiquement modifiés pour produire des protéines

hétérologues et pour développer une nouvelle génération de vaccins muqueux a été proposée

(Rush CM et al, 1995; Pouwels PH et al, 1996) mais la plupart de nos connaissances

actuelles sur leur utilisation en tant que vaccin vivant a été obtenue avec l’antigène modèle

TTFC (Wells JM et al, 1993; Robinson K et al ,1997). L’utilisation de Lb. casei et Lb.

plantarum en tant que vecteur pour délivrer des protéines d’intérêt médical à la surface des

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Chapitre III Applications des probiotiques

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muqueuses et ils ont observé une forte stimulation de la réponse immunitaire (Wells JM et al,

2008 ; Seegers JF et al, 2002).

Dans un premier temps, nous avons l’immunogénicité d’une souche recombinante de

Lb. plantarum produisant l’antigène E7 du HPV-16 a été évaluée dans des modèles animaux

avec des résultats très prometteurs (Cortes-Perez NG et al, 2007).Nous avons aussi développé

des souches recombinantes de Lb. casei productrices d’enzymes anti-oxydantes telles que des

catalases ou des superoxyde dismutases. L’évaluation des effets bénéfiques de

l’administration orale de souches de lactobacilles aux propriétés anti-oxydantes dans un

modèle murin d’inflammation reproduisant des syndromes de type maladies inflammatoires

chroniques de l’intestin (MICI). Nous avons d’abord exprimé chez Lb. Casei BL23 une

catalase manganèse-dépendante (MnKaT) de Lb.Plantarum (Rochat T et al,2006) et nous

avons démontré par la suite que l’administration quotidienne orale des souches de Lb.casei

produisant ou non la catalase MnKat. Plus récemment, nous avons cherché à améliorer le

potentiel anti-oxydant de nos souches de lactobacilles en exprimant la SOD (superoxyde

dismutase) à Mn de L. lactis (Luis G et al, 2009).

Dans une autre étude, Chang et al ont construit une souche recombinante de Lb.

jensenii, une bactérie commensale du vagin, pour exprimer et sécréter un domaine de la

protéine de liaison à la protéine gp120 du virus de l’immunodéficience humaine (VIH), CD4,

et ils ont démontré que la co-incubation de cette bactérie recombinante avec un virus VIH

portant le gène rapporteur luciferase (VIH-1HxB2) entraîne une diminution significative de

l’entrée de ce virus dans des cellules HeLa (exprimant le récepteur CD4-CXCR4-CCR5) in

vitro.

Les lactobacilles peuvent aussi être utilisés pour délivrer de molécules anti-

infectieuses ou produits antimicrobiens in situ. Un exemple est l’utilisation de souches

recombinantes de lactobacilles pour prévenir la carie dentaire dans un modèle animal (Krüger

C et al, 2002).

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Conclusion

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Conclusion

Conclusion

Les bactéries lactiques utilisées dans la fermentation des produits alimentaire depuis

très longtemps, à cause des produits finaux de la dégradations des sucres (les acides

organiques, les acides gras, les peroxyde d’hydrogène, le dioxyde de carbone, les produits

aromatiques et les substances antimicrobiennnes de nature protéiques), qui assurent la

diminution du pH , les qualité organoleptiques et la préservation des produits fermentés.

D’autres coté les recherche ont montrées que certains souches de bactéries lactiques ont un

rôle probiotique. Les bctéries lactiques probiotiques entraînant des effets bénéfiques pour

l'hôte en améliorant l'écosystème digestif et en maintenant l'équilibre de la flore intestinale

lorsqu’ils sont consommés en quantité adéquate. Cet intérêt considérable s est développé

ces dernières années autour de l’utilisation de ces bactéries pour des applications

alimentaires, pharmaceutiques sous forme des médicaments et des vecteurs vaccinant ou

encore en alimentation animale (comme par exemple Lactobacillus spp, Bifidobacterium spp

et Lactococcus spp).

Les probiotiques peuvent être considérés comme un moyen de véhicule des principes

substances actifs qu'ils contiennent (enzymes, composants de paroi, peptides

immunomodulateurs, substances antibactériennes…) jusqu'à leurs cibles d'action dans le

tractus digestif. Les probiotiques trouvent leurs principales indications dans les troubles

gastro-intestinaux: infections digestives bactériennes et virales, intolérance au lactose,

diarrhées, gaz, ballonnements, constipations... Ils devraient être utilisés pour réensemencer la

flore intestinale après une antibiothérapie. Une probiothérapie serait utile en traitement

adjuvant de l’ulcère gastro-duodénal et de la cirrhose. Elle pourrait avoir un intérêt en

prévention des cancers du colon, chez les sujets prédisposés aux adénomes coliques.

Actuellement, l’intérêt de l’utilisation de bactéries lactiques probiotiques pour délivrer

des molécules d’intérêt considérablement augmenté notamment les secteurs thérapeutiques

ont évolué de telle manière que l’on peut raisonnablement envisager l’utilisation de bactéries

lactiques probiotiques recombinantes en prévision et lors du traitement de pathologies

humaines.

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Conclusion

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Résumé

Les bactéries lactiques font partie d’un groupe de bactéries non pathogènes, bénéfiques

pour la santé de l’hôte (l’homme), cette action a été le sujet de nombreux travaux scientifiques.

Depuis plusieurs millénaires, ces bactéries ont été utilisées dans la fermentation des produits

alimentaires (yaourt, fromage, vin, produits de salaison,…) car elles assurent la conservation et les

qualités organoleptiques.

Aujourd’hui, pour certains espèces de ce groupe, sont utilisées comme probiotiques car

elles ont des effets multiples sur la santé dépendent notamment de l’espèce et de la souche de

micro-organisme utilisé. Ces dernières peuvent être attribuées à plusieurs facteurs tels que la

production d’acide lactique, de H2O2, CO2 et des substances antimicrobiennes (bactériocines) …

Dans ce travail nous avons montrés les effets probiotiques des bactéries lactiques et leurs

applications dans le domaine agroalimentaire et thérapeutique, tel que les Lactobacilles (qui font

généralement partie de la flore intestinale), les Béfidobactérium et les lactocoques.

Mots clés : Bactéries lactiques, probiotiques, fermentation lactiques, acide lactique et la flore

intestinale.

Abstract

Lactic acid bacteria is considered as part of non-pathogenic bacteria and beneficial to the health

of the host (human), since long time, it had been used in fermentation of food products (yogurt,

cheese, wine...) because it characterized by the conservation organoleptic qualities .

Today, some species of this group are used as probiotics because they have multiple health

effects that depend on kind and species of micro-organism used.

In this work, we have showed the probiotic effects of lactic acid bacteria and their

applications in the food and therapeutic area , such as lactobacilli (which are usually part of

the intestinal flora),the Béfidobactérium and lactococci.

Keywords: Lactic acid bacteria, probiotics, lactic acid fermentation, lactic acid and the intestinal

flora.