Résumé
Certaines bifidobactéries probiotiques sont très robustes et de
longue conservation, tandis que d'autres sont difficiles à produire,
en raison de leur sensibilité aux facteurs de stress. Cela limite
leur utilisation potentielle en tant que probiotiques. Ici, nous
étudions les mécanismes moléculaires sous-jacents à la
variabilité des physiologies de stress de Bifidobacterium animalis
subsp. lactis BB-12 et Bifidobacterium longum subsp. longum BB-46, en
appliquant une combinaison de caractérisation physiologique
classique et de profilage du transcriptome. Le comportement de la
croissance, la production de métabolites et les profils d'expression
génique globale différaient considérablement entre les souches.
BB-12 a constamment montré des niveaux d'expression plus élevés de
plusieurs gènes associés au stress, par rapport à BB-46. Cette
différence, en plus d'une plus grande hydrophobicité de la surface
cellulaire et d'un rapport inférieur d'acides gras insaturés à
saturés dans la membrane cellulaire de BB-12, devrait contribuer à
sa plus grande robustesse et stabilité. Dans BB-46, l'expression de
gènes liés à la réparation de l'ADN et à la biosynthèse des
acides gras était plus élevée en phase stationnaire qu'en phase
exponentielle, ce qui était associé à une stabilité accrue des
cellules BB-46 récoltées en phase stationnaire. Les résultats
présentés ici mettent en évidence d'importantes caractéristiques
génomiques et physiologiques contribuant à la stabilité et à la
robustesse des souches de Bifidobacterium étudiées.
Importance
Les probiotiques sont des micro-organismes importants sur le plan
industriel et clinique. Pour exercer leurs effets bénéfiques sur la
santé, les micro-organismes probiotiques doivent être administrés
en quantités élevées, tout en maintenant leur viabilité au moment
de la consommation. De plus, la survie intestinale et la bioactivité
sont des critères importants pour les probiotiques. Bien que les
bifidobactéries soient parmi les probiotiques les mieux documentés,
la production et la commercialisation à l'échelle industrielle de
certaines souches de Bifidobacterium sont remises en question par
leur grande sensibilité aux facteurs de stress environnementaux
rencontrés lors de la fabrication et du stockage. Grâce à une
comparaison complète des caractéristiques métaboliques et
physiologiques de deux souches de Bifidobacterium, nous identifions
des marqueurs biologiques clés qui peuvent servir d'indicateurs de
robustesse et de stabilité chez les bifidobactéries.
Les résultats présentés ici indiquent d'importantes contributions génomiques et physiologiques à la robustesse et à la stabilité des bifidobactéries. Les résultats et les méthodologies appliquées peuvent faciliter la sélection de nouvelles souches commercialisables et guider l'optimisation des processus de production pour améliorer la robustesse et la stabilité des souches avec des avantages prometteurs pour la santé.
NB : Photo d'illustration.
