Lait 86 (2006) 387-399
DOI: 10.1051/lait:2006013

Effect of feeding micro-entrapped co-culture of Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium bifidum on the immune response and protection of mice infected with Salmonella typhimurium

Ruchi Kushal, Sanjeev Kumar Anand and Harish Chander

Division of Dairy Microbiology, National Dairy Research Institute, Karnal-132001, India

(Received 18 July 2005 - Accepted 16 August 2006 - Published online 12 December 2006)

Abstract
The present investigation evaluated the effectiveness of co-immobilized probiotic cultures in terms of survival, carrying out a challenge test and protection assay against the translocation of a specific pathogen, Salmonella typhimurium , using antibiotic-decontaminated mice models. The increase in the numbers of viable probiotic cultures in the intestinal tract, as achieved by feeding entrapped co-culture preparations, proved to be more effective at providing better protection to the host, as compared with the individual free cells. Our findings reinforced that administration of high numbers of probiotic cultures of lactobacilli and bifidobacteria, achieved by co-immobilization, reduced the translocation of enteropathogens such as S. typhimurium to extra-intestinal organs and thereby reduced the infection to the host. It was observed during the challenge studies that the survival rate of mice pre-treated with co-immobilized cultures was found to be a hundred percent as compared with 33 percent for the control group. A substantial increase in the circulating antibodies was observed by the 10th day of feeding in the groups of mice fed on co-immobilized culture preparations. Similarly, lysosomal enzyme activities in peritoneal macrophages from the groups of mice administered with co-immobilized culture were generally about 2.07 and 1.18 times higher than those of the control group for b-glucuronidase and b-galactosidase, respectively.

Résumé
Effet de l'ingestion de cocultures micro-encapsulées de Lactobacillus acidophilus et Bifidobacterium bifidum sur la réponse immune et la protection des souris infectées par Salmonella typhimurium. La présente étude évalue l'efficacité de cultures probiotiques co-immobilisées en terme de survie ; challenge test et protection contre la translocation d'un pathogène spécifique, Salmonella typhimurium, chez des souris modèles décontaminées par antibiotiques. L'augmentation du nombre de bactéries probiotiques viables dans le tractus intestinal montrait qu'une meilleure protection était obtenue chez l'hôte avec l'ingestion de co-cultures encapsulées, comparées aux cultures individuelles non encapsulées. Ces résultats réaffirment que l'administration d'un nombre élevé de cultures co-immobilisées de probiotiques lactobacilles et bifidobactéries réduit la translocation vers les organes extra-intestinaux d'entéropathogènes tels que Salmonella typhimurium et réduit par là même l'infection chez l'hôte. Au cours de l'étude du challenge test, il a été observé que le taux de survie des souris pré-traitées avec des co-cultures immobilisées était de 100% contre 33% pour le témoin. Une augmentation substantielle des anticorps circulant était observée après 10 jours d'ingestion de préparations de cultures co-immobilisées. De même, les activités des enzymes lysosomales des macrophages péritonéaux était de façon générale plus élevées pour le groupe ayant reçu les cultures co-immobilisées par rapport au groupe témoin (2,07 à 1,18 fois plus, respectivement pour b-glucuronidase et b-galactosidase).

Key words: Lactobacillus -- Bifidobacterium -- micro-entrapped co-culture -- immune response -- protection

Mots clés : Lactobacillus -- Bifidobacterium -- culture co-immobilisée -- réponse immune -- protection

Correspondence: Sanjeev Kumar Anand sanjeevkanand@hotmail.com


© INRA, EDP Sciences 2006