BIFIDOBACTERIUM: CARACTÉRISTIQUES, REPRODUCTION, NUTRITION, BIENFAITS - LA BIOLOGIE - 2025

Bifidobacterium est un genre de bactéries de la classe des Actinobactéries qui regroupe des espèces caractérisées par le fait qu'elles sont à Gram positif, dépourvues de flagelle et généralement ramifiées et anaérobies. Ils constituent l'un des principaux groupes de bactéries qui composent la flore gastro-intestinale des mammifères, y compris l'homme.

Ces bactéries ont été identifiées pour la première fois en 1899 par le pédiatre français Henri Tissier, qui les a isolées de la flore intestinale des nourrissons et, jusqu'en 1960, on pensait qu'elles appartenaient toutes à la même espèce, appelée Lactobacillus bifidus. Actuellement, le genre Bifidobacterium regroupe plus de 30 espèces valides.

Image microscopique de l'adolescent Bifidobacterium. Tiré et édité de: Y tambe.

Certaines espèces du genre sont utilisées comme probiotiques, c'est-à-dire des microorganismes qui, lorsqu'ils sont ingérés, sont capables d'altérer la flore intestinale, favorisant des bienfaits pour la santé de ceux qui les consomment.

L'un des avantages de l'utilisation de Bifidobacterium comme probiotiques est le fait qu'il aide aux mouvements péristaltiques de l'intestin. Il aide également à lutter contre les effets secondaires du traitement par Helicobacter pylori, tels que la diarrhée et l'halitose.

Caractéristiques générales

Les bactéries du genre Bifidobacterium ont une forme caractéristique en Y, ce qui donne le nom du groupe (bactéries bifides). Tous sont à Gram positif, c'est-à-dire qu'ils sont colorés en violet par la méthode de coloration de Gram.

Jusqu'à ces dernières années, les chercheurs considéraient que toutes les bifidobactéries étaient strictement anaérobies, cependant, la découverte et la description de nouvelles espèces du genre ont montré qu'elles ont différents niveaux de tolérance à l'oxygène.

En fonction de cette tolérance, les Bifidobacterium sont aujourd'hui classées en quatre groupes: les bactéries hypersensibles à l'O ₂, sensibles à l'O ₂, aérotolérantes et microaérophiles.

Elles font partie du groupe des bactéries dites lactiques, c'est-à-dire des bactéries dont le principal produit terminal de la fermentation des glucides est l'acide lactique.

Tous ne sont pas mobiles en raison du manque de flagelles.

Le génome des membres de ce genre varie entre 1,73 et 3,25 Mb, avec environ 15% des gènes associés au codage des enzymes impliquées dans le métabolisme des glucides.

Les bifidobactéries sont largement distribuées dans le tractus gastro-intestinal, le vagin et la bouche des mammifères, y compris les humains. Les scientifiques ont également isolé certaines espèces du tractus gastro-intestinal des oiseaux et des insectes.

Taxonomie

Ces bactéries sont localisées taxonomiquement dans le phylum Actinobacteria, classe Actinobacteria, ordre Bifidobacteriales, famille Bifidobacteriaceae. Les bifidobactéries ont été isolées pour la première fois en 1899 par le Dr Tissier de l'Institut Pasteur en France, et il les a appelées bifida en raison de leur forme caractéristique.

Malgré le fait que le genre Bifidobacterium ait été établi par Orla-Jensen en 1924, jusqu'en 1960 toutes les bifidobactéries étaient considérées comme une seule espèce appartenant au genre Lactobacillus (L. bifidus).

Actuellement 32 espèces de Bifidobacterium sont reconnues, beaucoup d'entre elles identifiées sur la base du séquençage du génome.

la reproduction

Les bactéries du genre Bifidobacterium se reproduisent toutes par fission binaire. Il s'agit d'un processus de reproduction asexuée qui commence par la réplication du matériel génétique, qui consiste en un chromosome d'ADN double brin circulaire unique.

Après la réplication du chromosome, chaque copie est située dans un pôle de la cellule bactérienne, la division du cytoplasme commence et la formation d'un septum qui séparera le cytoplasme en deux compartiments, ce processus est appelé cytokinèse.

À la fin de la formation de la paroi cellulaire et de la membrane dans le septum, deux cellules filles plus petites apparaissent, qui se développent plus tard et peuvent à nouveau entrer dans le processus de fission.

Nutrition

Les bifidobactéries sont pour la plupart des commensales dans le tractus intestinal des mammifères et d'autres organismes, elles aident à la digestion des glucides de haut poids moléculaire, les dégradant en molécules plus petites qui peuvent être assimilées par elles, par d'autres bactéries ainsi que par leurs hôtes.

Les humains, ainsi que d'autres métazoaires, sont incapables de digérer certains polysaccharides, tandis que les bactéries le sont, car elles sont capables de synthétiser des enzymes, telles que les fructanases, qui sont capables de rompre les liaisons qui composent les polysaccharides appelés fructanes.

Image de microscopie électronique de Bifidobacterium longum. Tiré et édité de: Julie6301.

Fructane est le nom générique de différents polymères de fructose qui font partie de la matière de réserve d'une grande variété de plantes.

Aliments contenant des bifidobactéries

Les bifidobactéries appartiennent au groupe des bactéries lactiques, c'est-à-dire des bactéries qui produisent de l'acide lactique à la suite de la fermentation des glucides. Les aliments qui contiennent Bifidobacterium sont principalement des produits laitiers et leurs dérivés.

Ces aliments comprennent les fromages, le yogourt et le kéfir. Ce dernier est un produit similaire au yaourt, qui est obtenu par fermentation du lait avec de la levure et des bactéries. C'est un aliment originaire d'Europe de l'Est et d'Asie du Sud-Ouest et contient des quantités plus élevées de probiotiques que le yogourt.

Mécanisme d'action en tant que probiotiques

Tout d'abord, le processus de nutrition des bifidobactéries aide à la digestion des sucres non digestibles pour l'homme directement, en les dégradant et en libérant des nutriments qui peuvent être assimilés par leur hôte.

Deuxièmement, l'acide lactique produit par le métabolisme des bifidobactéries aide à abaisser le pH du tractus gastro-intestinal, ce qui empêche la prolifération de bactéries à Gram négatif qui peuvent être dangereuses pour la santé.

Avantages pour la santé

L'importance de la présence de bifidobactéries dans le tractus gastro-intestinal pour la santé humaine est connue des chercheurs depuis le début du siècle dernier. En effet, dès 1907, le directeur de l'Institut Pasteur de l'époque, Elie Metchnikoff, a proposé la théorie selon laquelle les bactéries lactiques étaient bénéfiques pour la santé humaine.

Metchnikoff a fondé sa théorie sur le fait que la longévité des agriculteurs bulgares semblait être liée à la consommation de produits laitiers fermentés. Pour cette raison, ce microbiologiste a suggéré l'application orale de cultures de bactéries fermentatives pour s'implanter dans le tractus intestinal, réalisant leur action bénéfique.

La présence de bifidobactéries dans le tractus gastro-intestinal aide au processus de digestion des glucides et est également associée à une fréquence plus faible des allergies. Actuellement, certaines espèces de Bifidobacterium sont généralement considérées comme sûres et utilisées comme probiotiques par l'industrie alimentaire.

Selon la base de données complète des médicaments naturels, l'utilisation de ces bactéries comme probiotiques est probablement sans danger pour traiter certains troubles tels que:

Constipation

La constipation est la difficulté à effectuer des selles, qui sont généralement moins de trois fois par semaine, avec un effort excessif, des douleurs et avec la sensation de selles incomplètes. Elle peut être associée à différents facteurs tels qu'une alimentation pauvre en fibres, le diabète, le stress, la dépression, les maladies cardiaques ou thyroïdiennes, entre autres.

Des essais cliniques ont montré que l'ajout de Bifidobacterium à l'alimentation contribue à augmenter les selles, augmentant considérablement le nombre de selles hebdomadaires chez les patients. Cependant, ce résultat peut varier en fonction de la souche de bifidobactéries utilisée.

Nourriture avec des bifidobactéries. 90 grammes de grains de kéfir sur une assiette. Tiré et édité de: Webaware.

Infection par

Helicobacter pylori est une bactérie à Gram négatif caractérisée par sa forme hélicoïdale, d'où le nom de genre. Il vit exclusivement dans le tractus gastro-intestinal de l'homme et peut provoquer différentes maladies telles que la gastrite, l'ulcère peptique et le lymphome du tissu lymphoïde associé à la muqueuse.

Le traitement de l'infection à H. pylori comprend deux variétés différentes d'antibiotiques pour prévenir le développement d'une résistance, ainsi que des antiacides pour aider à rétablir la muqueuse des parois de l'estomac. Ce traitement peut avoir des effets secondaires tels que la diarrhée et l'halitose.

De plus, les antibiotiques agissent à la fois contre H. pylori et contre les autres bactéries présentes. Si le traitement s'accompagne de l'ingestion de bifidobactéries et de lactobacilles, les effets secondaires du traitement sont réduits. Le tractus intestinal est également empêché d'être recolonisé par les bactéries Gram négatif.

La diarrhée

Les rotavirus sont des virus non enveloppés, à deux capside et en forme de roue qui peuvent provoquer une maladie caractérisée par des vomissements et une diarrhée aqueuse chez les nourrissons pendant 3 à 8 jours. L'administration de bifidobactéries peut réduire la durée de ce type de diarrhée.

De même, si des bifidobactéries sont ingérées avec des lactobacilles ou des streptocoques, cela peut prévenir la diarrhée du voyageur, qui est une infection bénigne causée par des bactéries qui ont contaminé l'eau ou des aliments mal manipulés.

Pouchite ou pochite

La pochite est une inflammation non spécifique du réservoir iléoanal de cause inconnue, bien que la flore fécale joue un rôle important dans son développement. Elle affecte les patients ayant subi une panproctocolectomie et entraîne une forte détérioration de leur qualité de vie.

Différents essais cliniques ont fourni suffisamment de preuves pour montrer que la prise de probiotiques composés de bifidobactéries, lactobacilles, avec ou sans streptocoques aide à prévenir l'apparition de cette inflammation.

Infections des voies respiratoires

La consommation régulière de probiotiques contenant des bifidobactéries contribue à renforcer le système immunitaire des personnes en bonne santé, prévenant ainsi l'apparition d'infections des voies respiratoires, mais n'aide pas à prévenir les infections hospitalières chez les nourrissons et les adolescents.

Autres maladies

Il existe un nombre considérable d'autres maladies pour lesquelles il a été suggéré que la prise de Bifidobacterium aurait des effets bénéfiques, mais pour lesquelles il n'y a pas suffisamment de preuves scientifiques pour étayer de telles allégations. Ceux-ci incluent l'eczéma, la diarrhée médicamenteuse, le trouble bipolaire et le diabète.

On ne peut pas non plus garantir son efficacité dans le traitement de la maladie cœliaque, de l'arthrite, du ralentissement du vieillissement, de la prévention des infections liées à la chimiothérapie, du contrôle du taux de cholestérol et d'autres maladies.

Références

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearshall et BJ McCarthy (1978). Microbiologie. 2e édition. Holt, Rinehart et Winston.
2. Bifidobacterium. Sur Wikipedia. Récupéré de: en.wikipedia.org.
3. GA Lugli, C. Milani, S. Duranti, L. Mancabelli, M. Mangifesta, F. Turroni, A. Viappiani, D. van Sinderen et M. Ventura (2007). Suivi de la taxonomie du genre Bifidobacterium basé sur une approche phylogénomique. Microbiologie appliquée et environnementale
4. M. Ventura et R. Zink (2002). Identification rapide, différenciation et proposition de nouvelle classification taxonomique de Bifidobacterium lactis. Microbiologie appliquée et environnementale.
5. Bifidobactéries. Dans MedicinePlus. Récupéré de: medlineplus.gov.
6. PJ Simpson, GF Fitzgerald, C. Stanton et RP Ross (2004). L'évaluation d'un milieu sélectif à base de mupirocine pour le dénombrement des bifidobactéries provenant d'aliments probiotiques pour animaux. Journal des méthodes microbiologiques.