Les probiotiques sont définis par la FAO/OMS comme « des micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont administrés en quantités adéquates, confèrent un bénéfice pour la santé de l’hôte ». Les genres les plus largement documentés sont Lactobacillus (L. rhamnosus GG, L. casei Shirota, L. acidophilus) et Bifidobacterium (B. lactis BB-12, B. longum subsp. infantis), ainsi que la levure Saccharomyces boulardii. La définition exige que les souches soient identifiées par genre, espèce et caractérisation au niveau de la souche, et que les bienfaits pour la santé soient démontrés dans des études humaines pour des allégations spécifiques.
Les mécanismes d’action des probiotiques sont multifactoriels. L’exclusion compétitive implique l’occupation de sites d’adhésion sur les cellules épithéliales intestinales et la compétition avec des agents pathogènes pour les nutriments. La production d’acides gras à chaîne courte (AGCC ; acétate, propionate, butyrate) par fermentation de glucides non digérés abaisse le pH luminal, inhibe les agents pathogènes et sert de source d’énergie pour les colonocytes. La modulation immunitaire comprend l’amélioration des IgA sécrétoires, la modulation des réponses des cellules dendritiques et des cellules T-régulatrices et la réduction des cytokines pro-inflammatoires. Les probiotiques renforcent également la barrière intestinale en régulant positivement les protéines des jonctions serrées.
Les avantages pour la santé étayés par des preuves cliniques comprennent la prévention et la réduction de la diarrhée associée aux antibiotiques (DAA), en particulier avec L. rhamnosus GG et S. boulardii. L’efficacité est également établie pour la prévention de l’infection à Clostridium difficile, la réduction de l’entérocolite nécrosante chez les nourrissons prématurés, la gestion des symptômes du syndrome du côlon irritable (SCI) et le soulagement de la gastro-entérite infectieuse aiguë chez les enfants. De nouvelles preuves soutiennent leur rôle dans la santé métabolique, la régulation de l’humeur (axe intestin-cerveau) et la prévention des allergies, bien que des études supplémentaires soient nécessaires.
La dose viable requise est généralement de 10⁶ à 10⁹ CFU par portion à la fin de la durée de conservation. La viabilité pendant la production et le stockage est affectée par la sensibilité à l’oxygène (en particulier Bifidobacterium), l’activité de l’eau, la température de stockage et l’acidité des produits fermentés. Les technologies de protection comprennent la microencapsulation, la lyophilisation avec des cryoprotecteurs et la sélection de souches pour leur tolérance à l’acide et à la bile. Les cadres réglementaires (GRAS aux États-Unis, QPS dans l’UE) exigent une évaluation de la sécurité des nouvelles souches. Les souches de probiotiques doivent survivre à la production de cultures starter et au stockage. Leurs bienfaits pour la santé peuvent être améliorés par les prébiotiques et symbiotiques. De nombreuses bactéries probiotiques sont des bactéries lactiques.
