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Issue
Lait
Volume 85, Number 1-2, January-April 2005
International Symposium on Propionibacteria and Bifidobacteria: dairy and probiotic applications
Page(s) 85 - 98
DOI https://doi.org/10.1051/lait:2004033
Lait 85 (2005) 85-98
DOI: 10.1051/lait:2004033

Dairy propionibacteria from milk or cheese diets remain viable and enhance propionic acid production in the mouse cecum

Adriana Pérez Chaiaa, b and Gabriela Záratea, b

a  Centro de Referencia para Lactobacilos (CERELA-CONICET), Chacabuco 145, 4000 - Tucumán, Argentina
b  Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia, Universidad Nacional de Tucumán, Ayacucho 491, 4000 - Tucumán, Argentina

Abstract - The supply of carbohydrates is a growth-limiting factor for the intestinal microflora which ferments non-digested or incompletely digested carbohydrates, rendering short-chain fatty acids (SCFA) as major products. These organic acids are involved in a wide range of physiological functions. Therefore, it is of great interest to increase the SCFA intestinal production by using probiotic strains. The aim of this study was to assess in vitro and in vivo the contribution of four strains of propionibacteria to the production of SCFA and lactic acid in the mouse cecum, and to determine the viability and metabolic activity of propionibacteria in the cecum after feeding mice with a small Swiss-type cheese elaborated with P. acidipropionici CRL 1198. The bacterial count and total amount of SCFA, and the molar ratios of each acid and lactic acid concentration, were determined in the cecal content of mice after 7 d of feeding with milk containing different dairy propionibacteria (PAB). The same determinations were performed after in vitro lactose, sucrose or fructooligo- saccharide fermentation in cecal homogenates inoculated with propionibacteria. Viability, adhesion to the intestinal mucosa and bacterial $\beta$-galactosidase activity were also compared in mice fed with milk or cheese containing P. acidipropionici CRL 1198 in a daily dose of 109 bacteria. In our experiments, a milk and PAB feeding and lactose fermentation in the cecal content inoculated with PAB led to a higher production of propionic acid. In most cases propionibacteria increased propionic acid production at the expense of the butyric acid produced by the intestinal microflora. P. acidipro-pionici CRL 1198 maintained its adhesive property, viability and metabolic activity in the cecum of mice fed with a cheese diet. These results suggest that Swiss-type cheese could be used to deliver probiotic strains of propionibacteria to the human intestine.


Résumé - Les bactéries propioniques laitières ingérées dans un régime avec du lait ou du fromage survivent et augmentent la production d'acide propionique dans le caecum des souris. L'apport de glucides est un facteur limitant de la croissance de la microflore bactérienne intestinale, qui fermente ces glucides partiellement ou non digérés, et produit principalement des acides gras à chaîne courte. Ces acides organiques sont impliqués dans de nombreuses fonctions physiologiques. C'est pourquoi beaucoup d'efforts ont été fournis afin d'améliorer la production intestinale d'acides gras à chaîne courte en utilisant des souches probiotiques. Nous avons évalué la contribution de quatre souches de bactéries propioniques, in vitro et in vivo, à la production d'acides gras à chaîne courte et d'acide lactique dans l'intestin de souris, ainsi que la viabilité et l'activité métabolique des bactéries propioniques dans le caecum de souris ayant ingéré un petit fromage à pâte pressée cuite ensemencé en P. acidipropionici CRL 1198. Les niveaux de la microflore intestinale, la quantité totale d'acides gras à chaîne courte, les proportions de chaque acide gras et la concentration en acide lactique ont été déterminées dans le caecum des souris après le 7e jour d'alimentation avec un régime expérimental contenant du lait et différentes souches de Propionibacterium. Les mêmes analyses étaient également effectuées lors de la fermentation in vitro de lactose, saccharose et des fructooligosaccharides (FOS) dans les homogénisats de contenu cecal ensemencé en bactéries propioniques. La viabilité, l'adhésion à la muqueuse intestinale et l'activité de la $\beta$-galactosidase bactérienne ont également été comparées chez des souris ayant ingéré un régime expérimental contenant du lait ou du fromage et P. acidipropionici CRL 1198 à une dose journalière de 109 bactéries. L'alimentation des souris avec du lait contenant des bactéries propioniques et la fermentation du lactose dans le contenu cecal ensemencé avec les mêmes souches aboutissait à une production plus élevée d'acide propionique. Dans la plupart des cas, les bactéries propioniques augmentaient la production d'acide propionique au détriment de l'acide butyrique produit par la microflore intestinale. P. acidipropionici CRL 1198 conservait ses propriétés d'adhésion, sa viabilité et son activité métabolique dans le caecum de souris ayant ingéré le fromage contenant cette souche. Ces résultats laissent penser que le fromage à pâte pressée cuite pourra être utilisé comme vecteur d'apport de Propionibacterium dans l'intestin chez l'homme.


Key words: Propionibacterium / survival / propionic acid / probiotic cheese

Mots clés : Propionibacterium / survie / acide propionique / fromage probiotique

Corresponding author: Adriana Pérez Chaia apchaia@cerela.org.ar

© INRA, EDP Sciences 2005

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