Bifidobacterium

Bifidobacterium (nom vernaculaire bifidobactérie ou bifidus[n 1]) est un genre d’actinobactéries bifidobactériales (en) anaérobies à Gram positif. Ces bactéries sont constituées de bacilles de forme irrégulière, anaérobies stricts, présentant un test négatif pour la catalase, immobiles. Les bifidobactéries appartiennent à la famille des bactéries lactiques. Elles participent à la fermentation du lait dans le cadre de la fabrication de fromages et de préparations similaires aux yaourts[1]. De plus, elles produisent de grandes quantités d'acide lactique, ce qui entraîne une baisse du pH qui leur est favorable et qui inhiberait la croissance d'autres germes[2]. Les Bifidobacterium sont des bactéries tumoricides[3].

Bifidobacterium
Bifidobacterium adolescentis (×1 000) en
coloration de Gram, au microscope optique.
Classification selon IRMNG
Règne Bacteria
Embranchement Actinobacteria
Classe Actinobacteria
Ordre Bifidobacteriales
Famille Bifidobacteriaceae

Genre

Bifidobacterium
Orla-Jensen, 1924

Étymologie et histoire

Le nom de genre Bifidobacterium dérive du latin bifidus « fendu, partagé en deux » et du latin scientifique du XIXe siècle bacterium (« bactérie »). Ce dernier a été créé par Christian Gottfried Ehrenberg en 1838 à partir du latin bacterium « bâton » et traduit en français par « bactérie »[4].

En 1899, Henry Tissier, un pédiatre de l’Institut Pasteur, fut le premier à isoler une bifidobacterium, dans les selles d’un nourrisson[5]. Il l’appela Bacillus bifidus en raison de sa morphologie bifide en Y.

En 1924, S. Orla-Jensen de Copenhague, reconnut le genre Bifidobacterium comme un taxon séparé[6] mais en raison des similarités avec le genre Lactobacillus, les bifidobactéries furent classées par les bactériologistes dans le genre Lactobacillus, comme on le voit encore en 1957 dans la 7e édition de Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology[7] où Bacillus bifidus est classé sous le nom de Lactobacillus bifidus.

En 1957, Dehnart reconnut pour la première fois de multiples biotypes de bifidobactéries sur la base des modes de fermentations des glucides. Ce qui ouvrit la voie à Reuter en 1963 pour décrire 7 nouvelles espèces de bifidobactérie (à côté de B. bifidus) : Bifidobacterium infantis, B. liberorum, etc., différenciées sur la base de la fermentation et de traits sérologiques[8].

En 1974, la huitième édition du Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology reconnaît Bifidobacterium comme un genre à part entière, comprenant 11 espèces[9]. En 2012[6], le Bergey's Manual of Systematic Bacteriology donne 32 espèces et The Taxonomicon en ligne[10] donne 44 espèces (sept. 2018).

Morphologie
Bifidobacterium longum en microscopie électronique.

Bifidobacterium (espèce type Lactobacillus bifidus) est un bacille à gram positif, immobile, avec une morphologie ramifiée. Ce genre bactérien est physiologiquement proche des actinomycètes[11]. Elles peuvent être isolées, associées en longues chaînes ou en amas. Les bactéries peuvent être courtes, régulières, fines avec des extrémités effilées, ovoïdes ou longues et légèrement courbées. Elles peuvent aussi former des protubérances et toutes sortes de ramifications. Les extrémités peuvent être légèrement fourchues ou spatulées.

Métabolisme
Fermentation lactique chez les Bifidobactéries.

Bifidobacterium est anaérobie stricte, nitrate réductase et sa croissance nécessite une assez forte teneur en dioxyde de carbone CO2.Toutefois quelques espèces tolèrent O2 mais uniquement en présence de CO2[6]. Quelques espèces décrites récemment, comme B. psychraerophilum (2004), B. scardovii (2002) et B. sturumiense (2008), peuvent croître en milieu aérobie.

Elle est le siège d'une fermentation hétérolactique, c'est-à-dire la fabrication d'acide lactique associé à de l'acétate, sans dégagement gazeux. On met en évidence la 6-phosphocétolase pour caractériser les bifidobactéries. Cette enzyme permet la transformation directe du glucose en fructose-6-phosphate, ce qui pallie l'absence de la glucose-6-phosphate déshydrogénase. Ces bactéries utiliseront ensuite la voie des pentoses phosphates pour transformer le glucose en lactate et acétate[12].

Culture

On peut isoler les bifidobactéries sur le milieu TPY (Tryptone Phytone Yeast extract). Elles se développent dans une atmosphère riche en CO2 après une incubation à 40 °C pendant 72h.
Les géloses TGY-dicloxacilline ou NPNL peuvent être utiles pour caractériser une contamination fécale par Bifidobacterium.

Sécrétion

Les produits de la fermentation des bifidobactéries (acides lactique et acétique) interviennent dans le goût.
L'acidité induite par ces acides permet la conservation des aliments en inhibant le développement d'autres bactéries[13].

Espèces du genre Bifidobactérium

Il existe 44 espèces de Bifidobacterium[14],[15].

  • Bifidobacterium actinocoloniiforme Killer et al. 2011
  • Bifidobacterium adolescentis
  • Bifidobacterium aesculapii Modesto et al. 2014
  • Bifidobacterium angulatum
  • Bifidobacterium animalis
    • Bifidobacterium animalis subsp. animalis (Mitsuoka 1969) Masco et al. 2004
    • Bifidobacterium animalis subsp. lactis (Meile et al. 1997) Masco et al. 2004
  • Bifidobacterium asteroides
  • Bifidobacterium biavatii
  • Bifidobacterium bifidum
  • Bifidobacterium bohemicum
  • Bifidobacterium bombi
  • Bifidobacterium boum
  • Bifidobacterium breve, colonise le gros intestin des nourrissons.
  • Bifidobacterium callitrichos
  • Bifidobacterium catenulatum
  • Bifidobacterium choerinum
  • Bifidobacterium coryneforme
  • Bifidobacterium cunniculi
  • Bifidobacterium dentium, rencontré dans les caries et les abcès dentaires.
  • Bifidobacterium faecale
  • Bifidobacterium gallicum
  • Bifidobacterium gallinarum
  • Bifidobacterium indicum
  • Bifidobacterium kashiwanohense
  • Bifidobacterium longum, retrouvé dans l'intestin de l'enfant et de l'adulte intervient dans l'équilibre de la flore intestinale[16].
    • Bifidobacterium longum subsp. longum (Reuter 1963) Mattarelli et al. 2008
    • Bifidobacterium longum subsp. infantis (Reuter 1963) Mattarelli et al. 2008
    • Bifidobacterium longum subsp. suis (Matteuzzi et al. 1971) Mattarelli et al. 2008
  • Bifidobacterium magnum
  • Bifidobacterium merycicum
  • Bifidobacterium minimum
  • Bifidobacterium mongoliense
  • Bifidobacterium moukalabense
  • Bifidobacterium pseudocatenulatum
  • Bifidobacterium pseudolongum
    • sous-espèce globosum
    • sous-espèce pseudolongum
  • Bifidobacterium psychroaerophilum
  • Bifidobacterium pullorum
  • Bifidobacterium reuteri
  • Bifidobacterium ruminantium
  • Bifidobacterium saeculare
  • Bifidobacterium saguini
  • Bifidobacterium scardovii
  • Bifidobacterium stellenboschense
  • Bifidobacterium stercoris
  • Bifidobacterium subtile
  • Bifidobacterium thermacidophilum
  • Bifidobacterium thermophilum
    • sous-espèce thermacidophilum
    • sous-espèce porcinum
  • Bifidobacterium tsurumiense

La plus représentative est Bifidobacterium bifidum, elle prédomine dans l'intestin du nouveau-né où elle facilite la digestion de la N-acétylglucosamine, présente dans le lait maternel. En effet, sa croissance serait stimulée par le lait maternel. De plus, de nombreuses espèces sont utilisées comme probiotiques, plus particulièrement Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve et Bifidobacterium lactis.

Bénéfices probiotiques

Un probiotique est un micro-organisme dont l'apport comme additif alimentaire est considéré comme bénéfique pour la santé de l'homme outre son apport nutritionnel[17].

Le facteur bifidogène, naturellement présent au niveau intestinal et dans les laits infantiles, permet la prolifération des bifidobactéries, ce qui entraine un effet anti-infectieux. Ce facteur est considéré comme protecteur vis-à-vis des infections exogènes.

L'effet bifidus : Il a été montré que les bactéries du yaourt permettent une meilleure absorption du lactose chez les adultes déficients en lactase intestinale. Elles seraient à l'origine d'une disparition des problèmes digestifs suivant l'absorption de lait cru. Ces effets bénéfiques disparaissent si le lait a été chauffé, on peut donc mettre en évidence l'action des bactéries vivantes pour pallier l'absence de lactase intestinale[18][réf. obsolète].

Il faut noter que les préparations laitières faites sans Lactobacillus bulgaricus, ou avec d'autres bactéries comme le bifidus n'ont pas le droit d'être appelées « yaourt » en France comme dans le reste de l'Union européenne[1].

La souche Bifidobacterium lactis (Bb 12) utilisée dans des formules infantiles aurait un impact sur la santé du nourrisson. En effet elle stimulerait la production d'IgA, l'activité phagocytaire et la croissance des bébés. Elle diminuerait l'eczéma atopique et préviendrait des diarrhées à rotavirus[19].

Des métabolites de bifidobactérium sont également utilisés en cosmétique pour leur effet de stimulation des mécanismes de réparation de l'ADN à la suite de dommages UV (tests in vitro et ex vivo sur l'ingrédient issus de la lyse de ces bactéries = taux d'incorporation dans l'ADN de thymine marquée au tritium ou de bromodeoxyuridine)[20].

Notes et références

Notes
  1. Bifidus est un terme de marketing des entreprises agroalimentaires, apocope de Bifidobacterium. Pour lancer en 1987 un nouveau lait fermenté, à base de Bifidobacterium lactis DN-173 010, souche brevetée par ses soins, Danone désigne dans ses publicités la bactérie active comme « bifidus actif », censée améliorer le transit intestinal.

Références
  1. « Décret no 88-1203 du 30 décembre 1988 relatif aux laits fermentés et au yaourt ou yoghourt », sur www.legifrance.gouv.fr (consulté le ).
  2. Rôle des probiotiques sur le site univ-rouen.fr lire en ligne
  3. (en) Michelle Cronin, David Morrissey, Simon Rajendran et Shereen M. El Mashad, « Orally Administered Bifidobacteria as Vehicles for Delivery of Agents to Systemic Tumors », Molecular Therapy, vol. 18, no 7,‎ , p. 1397–1407 (ISSN 1525-0016 et 1525-0024, PMID 20389288, DOI 10.1038/mt.2010.59, lire en ligne, consulté le ).
  4. CNRTL, « Bactérie » (consulté le )
  5. Henry Tissier, Recherches sur la flore intestinale des nourrissons (état normale et pathologique), Thèse de la Faculté de médecine, Université de Paris,
  6. (en) Whitman et al (eds.), Bergey's Manual of Systematic Bacteriology volume 5, the Actinobacteria, Springer,
  7. Robert Breed, E. Murray, Nathan Smith, Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (7e éd.), Williams et Willkins co., Baltimore, (lire en ligne)
  8. G. Corrieu, F-M. Luquet (coordinateurs), Bactéries lactiques. De la génétique aux ferments, Éditions TEC & DOC, Lavoisier, , 872 p.
  9. Buchanan, R.E. et Gibbons, N.E., Bergey's Manual of Systematic Bacteriology (8e éd.), Williams et Willkins co., Baltimore,
  10. Universal Taxonomic Services, Zwaag, The Netherlands The Taxonomicon & Systema Naturae 2000, « Genus Bifidobacterium Orla-Jensen 1924 (Approved Lists 1980) » (consulté le )
  11. GIRAUD, Joseph-Pierre. Micro-Biologie alimentaire. Dunod Paris. 1998. (ISBN 2-1000-3666-1). pages : 293-295
  12. PELMONT, Jean. Bactéries et environnement. Presses universitaires de Grenoble. Grenoble Sciences. 1993. (ISBN 2-7061-0502-8) édité erroné (BNF 35567080). pages : 310, 389
  13. JOFFIN, Christiane. JOFFIN, Jean-Noël. Microbiologie alimentaire. Centre régional de documentation pédagogique d'Aquitaine. Biologie technique. 1999. (ISBN 2-8661-7342-2). page 21.
  14. The Taxonomicon & Systema Naturae 2000 S. J. Brands, « Taxon: Genus Bifidobacterium Orla-Jensen 1924 » (consulté le )
  15. (en) Marco Ventura, Douwe van Sinderen, Gerald F. Fitzgerald et Ralf Zinc, « Insights into the taxonomy, genetics and physiology of bifidobacteria », Antonie van Leeuwenhoek - International Journal of General and Molecular Biology, vol. 86, no 3,‎ , p. 205-223 (ISSN 0003-6072, résumé)
  16. LECLERC, H. GUILLARD, J.-L. SIMONET, M.. Microbiologie générale. Doins éditeurs. 1995.
  17. LUQUET, François-Marie. CORRIEU, Georges. Bactéries lactiques et probiotiques. Lavoisier. Sciences & Techniques agroalimentaires. 2005. (ISBN 2-7430-0741-9) (BNF 39935905). pages 6, 195
  18. Article : ALONSO, Jean-Michel, docteur en médecine <http://www.universalis-edu.com.sicd.clermont-universite.fr/encyclopedie/bacteriologie/> (consulté le 22 avril 2011)
  19. Références effets probiotiques :
    fukushima et al. 1998
    isolauri et al. 2000
    Schiffrin et al. 1997
    Saavedra et al. 1994
  20. CLR http://www.clr-berlin.com/index.php?article_id=12&clang=2&selection=2&product=25

Liens externes
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