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Les scientifiques développent des probiotiques enrobés qui pourraient être efficacement administrés dans l’intestin humain

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Des scientifiques de l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) ont mis au point des probiotiques avec un revêtement comestible unique qui garantit que les bactéries bénéfiques atteignent avec succès l’intestin une fois ingérées.

Les probiotiques sont définis par l’Organisation mondiale de la santé comme des micro-organismes vivants qui, lorsqu’ils sont administrés en quantités adéquates, confèrent un avantage pour la santé à l’hôte. Il a été démontré qu’ils aident à prévenir les infections des voies urinaires et digestives et à maintenir une flore intestinale saine, ce qui est lié à la réduction du risque d’obésité et à la promotion du bien-être général.

Cependant, plusieurs modes d’administration de probiotiques, y compris les suppléments et les produits laitiers, n’ont pas été efficaces pour garantir qu’ils survivent aux conditions de l’estomac humain pour être administrés en quantités suffisantes pour être bénéfiques pour la santé. De nombreuses études montrent que la majeure partie des probiotiques fournis dans les suppléments commerciaux et les yaourts meurent dans les 30 premières minutes d’exposition à l’environnement acide de l’estomac.

Dans l’étude NTU, les probiotiques, des bactéries Lacticaseibacillus respectueuses de l’intestin, sont enrobées d’alginate, un glucide dérivé d’algues brunes, les protégeant des conditions acides difficiles de l’estomac.

Grâce à des expériences simulant un voyage le long du tube digestif humain, seuls les probiotiques avec le revêtement développé par NTU ont survécu. Les bactéries ne sont libérées que lorsqu’elles atteignent l’intestin grêle, car le revêtement se décompose en réagissant avec les ions phosphate, qui sont présents en plus grande quantité dans l’intestin grêle (voir vidéo).

Le développement de la technologie de revêtement d’alginate reflète l’engagement de NTU envers les besoins et les défis d’une vie et d’un vieillissement sains, qui est l’un des quatre grands défis de l’humanité que l’Université cherche à relever dans le cadre de son plan stratégique NTU 2025.

Le professeur agrégé Joachim Loo de la School of Materials Science & Engineering de NTU, qui a dirigé l’étude, a déclaré que « ces dernières années, des études scientifiques ont montré que la santé d’un individu dépend beaucoup plus de l’aide de » bons insectes « dans notre intestin ». que nous ne le pensions auparavant. »

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« Cependant, les probiotiques sont des micro-organismes délicats et ne peuvent pas survivre à l’environnement hostile de notre estomac. Pour augmenter l’efficacité des probiotiques en tant que complément alimentaire, nous avons cherché à les emballer et à les livrer à des sites spécifiques de l’intestin où ils fonctionnent le mieux. Cet emballage résistant à l’humidité, grâce à l’ingénierie des matériaux, permet une distribution probiotique plus efficace et prolonge la durée de conservation des suppléments. »

Mme Tan Li Ling, Ph.D. étudiant à la NTU’s School of Materials Science & Engineering, qui était le premier auteur de l’étude, dit qu’ils « ont choisi l’alginate comme matériau de revêtement car il est sans danger pour la consommation humaine, d’origine naturelle et relativement peu coûteux. L’alginate présente également des acides -des propriétés tampons, qui peuvent protéger les probiotiques contre les conditions difficiles causées par l’acide gastrique. »

Les résultats de l’étude ont été publiés dans la publication académique à comité de lecture Polymères glucidiques en février. Une demande de brevet pour la technologie de revêtement de probiotiques a également été déposée par l’intermédiaire de la société d’entreprise et d’innovation de NTU, NTUitive.

Élargir le cas d’utilisation des probiotiques

La technologie de revêtement de probiotiques NTU est personnalisable et peut être utilisée pour créer des probiotiques enrobés en poudre, d’environ 10 μm (0,0004 pouce) de diamètre.

La méthode utilise des sucres protecteurs aux côtés de l’alginate, afin que les bactéries ne soient pas tuées pendant le processus de fabrication. De plus, l’utilisation d’ions calcium permet au revêtement de se dégrader dans les liquides ou dans un environnement humide, ce qui lui confère une durée de conservation plus longue.

Le procédé utilise également la technique de séchage par pulvérisation pour produire les probiotiques enrobés. Le séchage par pulvérisation est une méthode de production rentable et à haut débit, qui est déjà couramment utilisée par les industries alimentaires et pharmaceutiques. Cela permettrait aux probiotiques enrobés développés par NTU d’être produits à un prix abordable et en grande quantité.

Les scientifiques de NTU Singapour développent des probiotiques enrobés qui pourraient être efficacement administrés dans l'intestin humain

Pour fabriquer les probiotiques enrobés, les scientifiques ont cultivé des bactéries Lacticaseibacillus, avant de les laver dans une solution saline. Après quoi, les bactéries ont été regroupées à une concentration qui reflétait la dose de probiotiques recommandée par les Nations Unies. Enfin, les probiotiques ont été séchés par pulvérisation et recouverts d’alginate. L’ensemble du processus prend environ une heure.

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Si elles sont réfrigérées, les bactéries probiotiques enrobées peuvent survivre plus de huit semaines. Le NTU développé ne s’est pas non plus dégradé du tout et a pu protéger les probiotiques contre l’acide gastrique pendant une période de test de huit semaines.

En comparaison, les boissons probiotiques ont une durée de conservation allant jusqu’à sept semaines lorsqu’elles sont réfrigérées, mais les probiotiques qu’elles contiennent commencent à mourir après avoir été laissées à température ambiante après quelques heures, expliquent les scientifiques.

En plus de servir potentiellement de moyen plus efficace de fournir des probiotiques, les scientifiques de NTU disent qu’ils explorent l’utilisation de leur innovation pour enrichir les aliments et les boissons, comme la bière et d’autres boissons en conserve, avec des probiotiques.

Le professeur associé Loo a ajouté qu' »avec un changement de paradigme vers la prévention des maladies plutôt que le traitement, les probiotiques peuvent donc détenir la clé pour façonner sa santé, en la gardant dans le rose de la santé. En adaptant davantage la technologie de revêtement, il sera possible de l’appliquer à une gamme d’autres probiotiques, et à d’autres fins également, y compris des applications commerciales dans les industries agroalimentaire et médicale. »

Mme Tan a ajouté que « cette technologie est très polyvalente car les probiotiques enrobés peuvent être incorporés dans de nombreux types de produits différents, notamment des compléments alimentaires et des pilules, des aliments et des boissons, et même des aliments pour animaux ».

La technologie développée par NTU a suscité l’intérêt d’entreprises de l’industrie F&B pour l’adopter et la développer davantage.

Les scientifiques travailleront à tester leur innovation sur d’autres types de probiotiques, ce qui permettrait de l’appliquer à l’industrie agroalimentaire, car elle pourrait être utilisée pour enrichir l’alimentation des animaux d’élevage, comme le poisson et le poulet, avec des probiotiques, pour trouver des alternatives aux antibiotiques dans l’agriculture.


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