Lait 82 (2002) 123-130 DOI: 10.1051/lait:2001011

In vitro adhesion of propionic acid bacteria to human intestinal mucus

Arthur C. Ouwehand^a, Tarja Suomalainen^b, Satu Tölkkö^a and Seppo Salminen<sup>a

a</sup>  Department of Biochemistry and Food Chemistry, University of Turku, 20014 Turku, Finland
^b  Research and Development Centre, Valio Ltd., 00039 Helsinki, Finland

Abstract
Propionic acid bacteria (PAB) have widely been used as starter cultures. Their potential as probiotics has, however, received little attention. Adhesion to the intestinal mucosa is considered one of the main selection criteria for probiotic micro-organisms. Therefore, in the current study the adhesion of PAB to human intestinal mucus was investigated in an in vitro model. The tested PAB exhibited a low to moderate level of adhesion (0.4 to 4.5% of the applied bacteria). Because adhesion to mucus and bovine serum albumin were similar, it is likely that the adhesion to mucus is the result of non-specific interactions. The adhesion to mucus could be significantly enhanced by prior adhesion of existing probiotic strains. The PAB did not affect the adhesion of these probiotics. Adhesion of the moderately adhering strains was found to be close to maximum within 30 s showing that the adhesion happens almost instantaneously, while the adhesion of the low binding strains increased until 1 h of incubation. These results together with earlier observations on the properties of PAB indicate that selected PAB have good prerequisites for probiotic use.

Résumé
Adhésion in vitro de bactéries propioniques au mucus intestinal humain. Les bactéries propioniques ont été largement utilisées comme levains. Leur potentiel comme probiotiques a cependant reçu peu d'attention. L'adhésion à la muqueuse intestinale est considérée comme l'un des principaux critères de sélection des microorganismes probiotiques. Ainsi, dans la présente étude, l'adhésion des bactéries propioniques au mucus intestinal humain a été examinée dans un modèle in vitro. Les bactéries propioniques testées ont montré un niveau d'adhésion bas à modéré (0,4 à 4,5 % des bactéries appliquées). Comme l'adhésion au mucus et à la sérum-albumine bovine était similaire, il est probable que l'adhésion au mucus est le résultat d'interactions non-spécifiques. L'adhésion au mucus pourrait être significativement accrue par l'adhésion préalable de souches probiotiques existantes. Les bactéries propioniques n'affectent pas l'adhésion de ces probiotiques. L'adhésion des souches adhérant modérément était proche du maximum en 30 s, montrant que l'adhésion a lieu presque instantanément, alors que l'adhésion des souches adhérant faiblement augmentait jusqu'à 1 h d'incubation. Ces résultats ajoutés à des observations antérieures sur les propriétés des bactéries propioniques indiquent que les bactéries propioniques sélectionnées présentent de bonnes aptitudes pour une utilisation probiotique.

Key words: Propionibacterium / adhesion / intestinal mucus / probiotic

Mots clés : bactérie propionique / adhésion / mucus intestinal / probiotique

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