Dans les formes galéniques probiotiques multi-souches d'intérêt commercial et non physiquement séparées, quelles interactions biologiques, conditions de libération gastro-intestinale et caractéristiques de formulation/fabrication réduisent de manière mesurable la viabilité au niveau de la souche, la récupération post-exposition, la capacité de colonisation ou le niveau de preuve étayant l'efficacité clinique ?
L'infiltration d'humidité au-delà des seuils critiques d'activité de l'eau, les altérations thermiques et mécaniques propres à chaque souche lors du séchage et de la compression, ainsi que l'exposition non protégée à l'acidité gastrique réduisent chacun indépendamment l'apport en cellules viables de plusieurs ordres de grandeur, tandis que le déplacement compétitif entre souches co-formulées et l'incapacité systématique à distinguer les effets à l'échelle de la souche au sein des formes galéniques commerciales non séparées compromettent conjointement le niveau de preuve permettant d'attribuer une efficacité clinique à des souches spécifiques dans les produits probiotiques multi-souches.
Résumé
L'accumulation d'humidité constitue le facteur le plus constamment documenté de perte de viabilité en phase de stockage pour les formes probiotiques sèches et en suspension huileuse : une activité de l'eau dépassant environ 0,15 dans les gélules lyophilisées [1] et plus de 11,4 % de pression de vapeur relative dans les poudres lyophilisées [2] déclenche la cristallisation de la matrice, l'abaissement de la transition vitreuse et des dommages cellulaires irréversibles, des effets qu'un conditionnement passif seul ne peut prévenir à 25 °C/60% RH sans dessiccation active [3]. Les procédés de fabrication imposent d'autres contraintes différentielles selon les souches — l'atomisation, le séchage en lit fluidisé et la compression de comprimés réduisent chacun la viabilité dans des proportions qui varient de plusieurs fois entre souches partageant une même désignation d'espèce [4–6] — et la stabilité post-fabrication est inversement corrélée à la thermosensibilité intrinsèque de la souche plutôt qu'à l'identité de l'espèce [7, 8]. La délivrance gastro-intestinale constitue un second point critique déterminant : les cellules libres non protégées perdent 5–8 logs lors du transit gastrique simulé [9, 10], et seules les formes galéniques à enrobage entérique ou à libération retardée délivrent de manière constante des quantités cellulaires thérapeutiquement pertinentes dans l'intestin grêle, une gélule commerciale à libération retardée atteignant 51–56% de récupération iléale contre moins de 1% pour les formats liquides, en poudre et en gélules standard dans des conditions de jeûne identiques [11]. Au sein des formes galéniques multisouches véritablement non ségréguées, les espèces de Bifidobacterium présentent systématiquement une survie gastro-intestinale inférieure à celle des espèces de Lactobacillus co-formulées [11, 12], et des expériences contrôlées de transferts en série démontrent que des paires de souches d'une même espèce peuvent s'évincer mutuellement par compétition jusqu'à non-détection en un seul cycle de croissance, par des mécanismes incluant la production de bactériocines et une acidification différentielle [13]. Malgré ces observations, le corpus présente une lacune probante fondamentale : presque aucune étude ne caractérise simultanément la viabilité à l'échelle de la souche au sein d'une forme galénique commerciale multisouche non ségréguée tout au long de la fabrication, du stockage et du transit gastro-intestinal, tout en fournissant des données de colonisation ou de résultats cliniques associées à des souches spécifiques nommées. Les allégations d'efficacité régulièrement attribuées à l'échelle de l'espèce ou du genre ne peuvent être transposées à des produits contenant différentes souches d'une même espèce, compte tenu des écarts documentés d'un facteur 3 à 7 en matière de survie gastro-intestinale, d'adhésion et d'activité antimicrobienne entre souches nommées partageant une même désignation d'espèce [14–16].
Diagramme de flux
L'image du diagramme de flux a été omise conformément aux instructions.
Recherche bibliographique
Nous avons effectué une recherche sémantique parmi plus de 138 millions d'articles scientifiques issus du moteur de recherche Elicit, qui intègre l'ensemble de Semantic Scholar et d'OpenAlex.
Nous avons exécuté les requêtes suivantes :
- "formulation de complément alimentaire probiotique stabilité viabilité humidité activité de l'eau excipient stockage"
- "probiotique fluide gastrique simulé sels biliaires survie enrobage entérique gélule microencapsulation"
- "probiotique multi-souches co-culture antagonisme compatibilité bactériocine compétition efficacité souche-dépendante"
Les recherches ont généré un total de 600 résultats sur Elicit.
Nous avons extrait les 591 articles les plus pertinents par rapport à la requête en vue de leur évaluation.
Sélection
Sélection sur résumé
Nous avons présélectionné les sources d'après leurs résumés lorsqu'elles répondaient aux critères suivants :
- Rapport empirique primaire : S'agit-il d'une étude expérimentale finalisée, d'un contrôle qualité observationnel, d'une étude de colonisation animale/humaine ou d'une étude clinique comparative — et non d'une revue, d'un protocole, d'un éditorial, d'un brevet ou d'un simple compte rendu de conférence ?
- Matériel probiotique bactérien vivant : Le titre ou le résumé étudie-t-il des souches probiotiques bactériennes viables ou un produit en contenant ?
- Critère d'évaluation mesurable pertinent pour l'échec : Rapporte-t-il ou évalue-t-il explicitement le dénombrement des cellules viables, la survie/récupération, la stabilité, l'antagonisme/la compatibilité, le test de résistance gastro-intestinale, la colonisation ou l'efficacité clinique ?
- Exposition ou comparaison pertinente : Évalue-t-il une composition multi-souches, l'identité des souches, la délivrance en milieu acide/biliaire, le stockage/l'humidité/le procédé de fabrication, l'encapsulation/l'enrobage, le conditionnement ou les ingrédients co-formulés ?
- Formulation multi-souches : Cette étude implique-t-elle au moins deux souches probiotiques bactériennes vivantes au sein de la même forme galénique sans séparation physique (c'est-à-dire non séparées par des enrobages entériques, des gélules distinctes ou d'autres barrières physiques) ?
- Pertinence commerciale : Cette étude implique-t-elle des compléments alimentaires commerciaux, des tests de produits commerciaux ou des prototypes industrialisables pertinents pour les gélules, comprimés, sachets, poudres, suspensions huileuses ou matrices alimentaires présentant des données transposables aux formulations en matrice sèche ?
- Résultats à l'échelle de la souche : Cette étude rapporte-t-elle des dénombrements en CFU individualisés par souche, des variations de log10 CFU/g, des pourcentages de survie en conditions GI simulées, des taux de dégradation au stockage, des résultats de colonisation ou des différences d'efficacité clinique au niveau de chaque souche individuelle ?
- Identification des souches : Cette étude fournit-elle une identification précise des souches (désignations exactes des souches) permettant une analyse d'équivalence entre souches ?
- Comparateurs appropriés : Cette étude inclut-elle des comparateurs appropriés tels que des témoins mono-souche, des témoins incubés séparément, des mesures à l'état initial, des comparaisons de libération protégée vs non protégée, ou d'autres souches identifiées de la même espèce ?
- Conception d'étude éligible : S'agit-il d'une étude de recherche primaire présentant un protocole éligible (co-culture in vitro, étude de formulation, étude de stabilité, étude en fluide gastrique/intestinal simulé, modèle GI, étude de qualité de produits commerciaux, étude de colonisation animale/humaine ou essai clinique comparatif randomisé), plutôt que d'une revue narrative, d'un protocole, d'un éditorial, d'un résumé de conférence ou d'un brevet ?
- Compatibilité mesurée : Cette étude mesure-t-elle directement la viabilité à l'échelle de la souche, la survie ou les paramètres d'interaction, plutôt que de simplement déduire un échec multi-souches sans mesures effectives ?
- Probiotiques bactériens : Les souches probiotiques bactériennes vivantes constituent-elles l'intervention principale de cette étude (plutôt que des levures, des champignons ou d'autres organismes non bactériens comme objet principal) ?
Les articles ne répondant pas à l'un de ces critères ont été automatiquement exclus ; tous les autres articles, y compris ceux à la limite des critères, ont été retenus.
230 articles ont passé la sélection sur résumé et ont été soumis à la sélection sur texte intégral.
Lors de la sélection sur résumé, le nombre d'articles exclus pour chaque motif principal était :
- Rapport empirique primaire : n = 32
- Matériel probiotique bactérien vivant : n = 1
- Formulation multi-souches : n = 256
- Pertinence commerciale : n = 1
- Conception d'étude éligible : n = 54
- Probiotiques bactériens : n = 17
Sélection sur texte intégral
Nous avons ensuite sélectionné les articles d'après leur texte intégral à l'aide de ces critères additionnels :
- Transposabilité galénique orale ou commerciale : Le matériel est-il un complément alimentaire probiotique commercial, ou un prototype de formulation sèche/orale présentant des données transposables pour les gélules, comprimés, poudres, sachets, suspensions huileuses, le conditionnement ou la libération GI ? Les matrices alimentaires ne sont éligibles que si leur résultat est clairement transposable et peut être qualifié d'indirect.
- Résultat mesurable spécifique au vecteur : Le texte intégral contient-il des données quantitatives extractibles ou clairement mesurées pour au moins un vecteur cible : compatibilité multi-souches, non-équivalence de souches nommées, survie/protection de libération gastrique/biliaire, ou stabilité vis-à-vis de l'humidité/des excipients/du procédé de fabrication ?
- Contexte expérimental suffisant : L'article fournit-il un contexte suffisant pour interpréter le résultat, notamment l'identité de l'organisme/la formulation ainsi que les conditions pertinentes d'épreuve, de stockage ou de comparaison ?
- Identité de la souche pour les allégations d'équivalence de souches : Pour les articles traitant de la non-équivalence clinique ou biologique entre souches, les désignations exactes des souches sont-elles mentionnées ? Les articles ne traitant pas de ce vecteur peuvent être validés sans cette information.
Les articles n'ont été inclus dans l'analyse finale que s'ils répondaient à l'ensemble des critères ; les articles non conformes ou limites sur un critère quelconque ont été exclus.
60 articles ont franchi la sélection sur texte intégral et sont passés à l'extraction des données.
Lors de la sélection sur texte intégral, le nombre d'articles exclus pour chaque motif principal était :
- Transposabilité galénique orale ou commerciale : n = 11
- Résultat mesurable spécifique au vecteur : n = 1
- Contexte expérimental suffisant : n = 1
- Identité de la souche pour les allégations d'équivalence de souches : n = 1
- Texte intégral non disponible : n = 156
Extraction des données
Nous avons demandé à un grand modèle de langage d'extraire chaque colonne de données ci-dessous à partir de chaque article. Nous avons fourni au modèle les instructions d'extraction présentées ci-dessous pour chaque colonne.
- Citation complète :
Indiquer les auteurs, le titre de l'article, la revue, l'année et le DOI. En l'absence de DOI, fournir un autre identifiant stable.
- Vecteur de preuve :
Classifier tous les vecteurs applicables : antagonisme multi-souches/exclusion compétitive ; non-équivalence des souches ; destruction par l'acide gastrique/la bile et protection de la délivrance ; stabilité liée à l'humidité/l'activité de l'eau/l'excipient/la fabrication.
- Type d'étude et modèle :
Préciser s'il s'agit d'une étude de qualité de produit commercial, d'une co-culture in vitro, d'une étude de formulation/stabilité, d'un modèle GI SGF/SIF, d'une étude de colonisation animale/humaine ou d'un essai clinique comparatif ; détailler le modèle.
- Contexte du produit et de la forme galénique :
Extraire s'il s'agit d'un produit commercial ou d'un prototype ; la forme galénique ; le nombre de souches ; si une ségrégation physique est mentionnée ; la matrice/les excipients ; le conditionnement ; et les conditions de conservation.
- Souches exactes évaluées :
Lister le genre/l'espèce/la sous-espèce exacts et toutes les désignations alphanumériques des souches. Signaler clairement les organismes rapportés uniquement au niveau de l'espèce.
- Comparateurs :
Extraire le ou les comparateurs : souche unique, mélange incubé séparément, valeur initiale/pré-conservation, délivrance protégée/non protégée, activité de l'eau inférieure/supérieure, excipient compatible/incompatible, ou autre souche nommée.
- Viabilité initiale :
Extraire le décompte viable initial et les unités (CFU/g, CFU/dose ou autre) pour chaque bras pertinent. Indiquer non rapporté le cas échéant.
- Survie quantitative lors de la conservation :
Extraire le décompte viable final, la réduction log10, le pourcentage de survie, la durée de conservation, la température, l'humidité ou l'activité de l'eau, ainsi que tout taux de décroissance pour chaque bras pertinent.
- Conditions d'épreuve gastrique et intestinale :
Extraire le pH du fluide gastrique simulé, la durée d'exposition, la concentration et la durée d'exposition au fluide intestinal simulé ou aux sels biliaires, ainsi que la méthode de dénombrement/récupération.
- Survie quantitative GI :
Extraire la survie en CFU/log10 ou le pourcentage de survie après exposition gastrique et biliaire/intestinale pour chaque bras, en conservant la condition et le point temporel.
- Résultat de compatibilité en co-culture :
Extraire les preuves directes d'inhibition, d'effet bactériocine/acide organique, de compétition pour les nutriments, de déplacement ou d'absence d'antagonisme, y compris les résultats quantitatifs de viabilité/zone/croissance/colonisation le cas échéant.
- Non-équivalence clinique ou biologique spécifique à la souche :
Extraire les comparaisons de souches nommées au sein d'une même espèce, l'indication/le modèle, le critère d'évaluation et le résultat quantitatif. Ne pas déduire l'équivalence à partir de l'identité de l'espèce.
- Mécanisme lié à l'humidité, aux excipients et aux principes actifs :
Extraire le seuil d'activité de l'eau ou d'humidité, les preuves d'hygroscopicité/migration, l'excipient ou l'ingrédient co-actif, et le mécanisme proposé/direct tel que le stress osmotique, l'oxydation, la lyse acide ou l'altération de la paroi cellulaire.
- Mécanisme de défaillance :
Indiquer le mécanisme de défaillance identifié ou directement étayé par les auteurs. Distinguer le mécanisme directement mesuré de l'interprétation plausible.
- Libellé d'applicabilité des preuves :
Classifier comme : Preuve commerciale directe ; Preuve issue d'un prototype transférable à la formulation ; ou Preuve biologiquement informative mais indirecte, avec une brève justification.
- Principales limites :
Extraire les limites relatives à la transférabilité, à l'identification des souches, à la méthode de dosage, à la comparabilité ou à l'inférence.
- Détails des souches :
Extraire les désignations exactes des souches et les détails des formulations multi-souches pour toutes les souches probiotiques étudiées dans des combinaisons sans ségrégation physique, notamment :
- Noms complets des souches avec les numéros de collection de culture/désignations commerciales
- Nombre de souches dans la combinaison (doit être ≥2)
- Rapports de souches ou proportions de CFU le cas échéant
- Si les souches sont des combinaisons de la même espèce ou inter-espèces
- Toutes méthodes de marquage ou d'identification spécifiques aux souches utilisées
- Interactions biologiques :
Extraire les preuves d'interactions biologiques entre les souches probiotiques co-formulées affectant la viabilité, la récupération, la colonisation ou l'efficacité, notamment :
- Antagonisme direct, compétition ou production de bactériocines entre les souches
- Taux de survie différentiels entre les souches au sein de la même formulation
- Effets du pH, des métabolites ou des facteurs de croissance spécifiques aux souches
- Protection croisée ou effets synergiques entre les souches
- Toutes explications mécanistiques des interactions souche-souche
- Comparaison avec des témoins mono-souches le cas échéant
- Facteurs de formulation :
Extraire les attributs de formulation et de fabrication évalués pour leurs effets sur la stabilité et la viabilité des probiotiques multi-souches, notamment :
- Excipients, agents protecteurs et matériaux de matrice (noms spécifiques et concentrations)
- Teneur en humidité, niveaux d'activité de l'eau et systèmes de conditionnement
- Méthodes de traitement (lyophilisation, séchage par atomisation, traitement thermique, compression)
- Conditions de conservation (température, humidité, durée)
- Type de forme galénique (gélule, comprimé, sachet, poudre, suspension huileuse)
- Toutes technologies de protection ou systèmes de délivrance utilisés
- Délivrance GI :
Extraire les conditions de délivrance gastro-intestinale et les méthodes de protection évaluées pour leurs effets sur la survie et la fonctionnalité à l'échelle de la souche, notamment :
- Conditions de fluide gastrique simulé (SGF) (pH, concentration en pepsine, durée d'exposition)
- Conditions intestinales/biliaires simulées (pH, type et concentration de sels biliaires, durée d'exposition)
- Enrobage entérique ou autres méthodes de gastroprotection
- Protocoles d'épreuve GI séquentielle
- Comparaison entre délivrance protégée et non protégée
- Toutes études in vivo de transit GI ou de colonisation
- Résultats à l'échelle de la souche :
Extraire les mesures de résultats résolues à l'échelle de la souche pour la viabilité, la récupération, la capacité de colonisation et l'efficacité clinique dans les formulations multi-souches, notamment :
- Numérations CFU spécifiques aux souches ou variations de log10 CFU (pas seulement les décomptes totaux)
- Taux de survie en pourcentage pour les souches individuelles lors du traitement, de la conservation ou de l'épreuve GI
- Récupération post-exposition ou résistance au stress pour chaque souche
- Données de colonisation (récupération fécale, persistance, abondance) par souche
- Résultats d'efficacité clinique attribués à des souches spécifiques par rapport aux combinaisons de souches
- Points temporels et méthodes de mesure utilisés
- Effets délétères :
Extraire les facteurs spécifiques ayant réduit de manière mesurable la viabilité à l'échelle de la souche, la récupération post-exposition, la capacité de colonisation ou l'efficacité clinique dans les formulations probiotiques multi-souches, notamment :
- Quelles souches étaient les plus sensibles à des facteurs de stress particuliers
- Réduction quantitative des performances (fold-change, réduction logarithmique, diminution en pourcentage)
- Conditions seuils entraînant une défaillance des performances de la souche
- Combinaisons de souches ou composants de formulation incompatibles
- Conditions de conservation ou de traitement affectant de manière disproportionnée certaines souches
- Preuves reliant une performance réduite de la souche à des différences de résultats cliniques
- Contexte expérimental :
Extraire le plan expérimental et les facteurs contextuels nécessaires à l'interprétation des données de compatibilité et de performance des probiotiques multi-souches, notamment :
- Type de plan d'étude (in vitro, modèle animal, essai clinique chez l'humain)
- Groupes témoins utilisés (mono-souche, valeur initiale, formulations alternatives)
- Tailles d'échantillon et détails sur les réplicats
- Méthodes analytiques d'identification et de quantification des souches
- Contexte de produit commercial vs prototype de laboratoire
- Limites ou facteurs de confusion affectant l'interprétation des effets spécifiques aux souches
Résultats
Caractéristiques des études incluses
Les 60 sources couvrent des prototypes de formulation/stabilité, des évaluations de la qualité de produits commerciaux, des modèles d'épreuve gastro-intestinale (GI) in vitro, des études de co-culture in vitro ainsi qu'un nombre restreint d'expériences de délivrance chez l'animal ou l'humain. Les textes intégraux ont été récupérés pour l'ensemble des sources. Les études ont été classées selon les quatre vecteurs de preuves spécifiés dans le protocole : (1) antagonisme multisouche ou exclusion compétitive, (2) non-équivalence des souches, (3) destruction par l'acidité gastrique/la bile et protection de la délivrance, et (4) humidité/activité de l'eau, excipients et stabilité de fabrication.
| Étude | Texte intégral récupéré ? | Type d'étude | Vecteur(s) principal(aux) | Nombre de souches | Forme galénique / contexte | Applicabilité des preuves |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zárate & Nader-Macías (2006) [17] | Oui | Prototype de formulation/stabilité ; adhésion épithéliale in vitro [17] | Stabilité à l'humidité/aux excipients/de fabrication ; non-équivalence des souches [17] | 3 [17] | Gélules de gélatine lyophilisées, 5 °C [17] | Prototype transférable à la formulation [17] |
| Savini et al. (2010) [18] | Oui | Prototype de formulation/stabilité [18] | Stabilité à l'humidité/aux excipients/de fabrication [18] | 2 [18] | Poudre lyophilisée, sachets sous vide [18] | Preuve commerciale directe (échelle pilote) [18] |
| Sielatycka et al. (2023) [1] | Oui | Étude de stabilité sur 24 mois d'un produit commercial [1] | Humidité/activité de l'eau ; non-équivalence des souches (agrégée) [1] | 1, 2, 4 [1] | Gélules sous blisters pharmaceutiques [1] | Preuve commerciale directe [1] |
| Gullifa et al. (2023) [19] | Oui | Formulation/stabilité + modèle SGF/SIF [19] | Acidité gastrique/bile ; stabilité à l'humidité/de fabrication [19] | 1 [19] | Gélule nutraceutique enrobée d'Eudragit séchée par atomisation [19] | Prototype transférable à la formulation [19] |
| Kiepś et al. (2023) [20] | Oui | Formulation/stabilité + adhésion aux cellules Caco-2 in vitro [20] | Stabilité de fabrication ; non-équivalence des souches [20] | 3 [20] | Poudre séchée/enrobée sur lit fluidisé, flacons en verre [20] | Prototype transférable à la formulation [20] |
| Vikström et al. (2026) [3] | Oui | Stabilité d'un produit commercial [3] | Humidité/activité de l'eau ; conditionnement [3] | 2 (même espèce) [3] | Suspension huileuse en flacons compte-gouttes [3] | Preuve commerciale directe [3] |
| Miao et al. (2008) [2] | Oui | Prototype de formulation/stabilité [2] | Humidité/activité de l'eau/excipient ; non-équivalence des souches [2] | 2 (testées séparément) [2] | Poudre lyophilisée, flacons en verre [2] | Prototype transférable à la formulation [2] |
| Yavnikov (2021) [21] | Oui | Prototype de formulation/stabilité (additifs pour l'alimentation animale) [21] | Stabilité à l'humidité/aux excipients/de fabrication [21] | 2 [21] | Préparation lyophilisée [21] | Prototype transférable à la formulation [21] |
| Khosroshahi et al. (2023) [22] | Oui | Formulation/stabilité + comparaison des méthodes de séchage [22] | Stabilité de fabrication [22] | 2 (co-culture) [22] | Poudre séchée par électropulvérisation / lyophilisée [22] | Prototype transférable à la formulation [22] |
| Goderska (2012) [23] | Oui | Revue narrative des méthodes [23] | Stabilité à l'humidité/aux excipients/de fabrication [23] | Multiples (passées en revue) [23] | Divers formats secs passés en revue [23] | Biologiquement informatif mais indirect [23] |
| Bustamante et al. (2025) [4] | Oui | Prototype de formulation/stabilité [4] | Stabilité de fabrication ; non-équivalence des souches [4] | 4 (testées séparément) [4] | Poudre d'alginate réticulé séchée par atomisation [4] | Prototype transférable à la formulation [4] |
| Vorländer et al. (2020) [6] | Oui | Prototype de formulation/fabrication (modèle de levure) [6] | Stabilité de fabrication (compression/broyage) [6] | 1 (modèle S. cerevisiae) [6] | Comprimés obtenus par compression directe [6] | Prototype transférable à la formulation [6] |
| Thantsha et al. (2014) [7] | Oui | Prototype de formulation/stabilité (durée de conservation accélérée) [7] | Stabilité à l'humidité/de fabrication ; non-équivalence des souches [7] | 2 (testées séparément) [7] | Poudre de microparticules libres, flacons en verre, 30 °C [7] | Prototype transférable à la formulation [7] |
| Benavent-Gil et al. (2018) [24] | Oui | Prototype de formulation/stabilité ; épreuve thermique [24] | Stabilité de fabrication [24] | 1 [24] | Microcapsules d'amidon lyophilisées [24] | Prototype transférable à la formulation [24] |
| Trimudita & Djaenudin (2021) [25] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; encapsulation alginate-chitosane [25] | Protection de la délivrance contre l'acidité gastrique/la bile [25] | 1 [25] | Billes d'alginate-chitosane extrudées [25] | Prototype transférable à la formulation [25] |
| Ding & Shah (2007) [26] | Oui | Tolérance in vitro à l'acide/à la bile/à la chaleur ; encapsulation dans des protéines de lait [26] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [26] | 2 (testées séparément) [26] | Gélules de protéines de lait ; lyophilisées [26] | Prototype transférable à la formulation [26] |
| Caballero-Pérez et al. (2023) [27] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; microcapsules de culture mixte séchées par atomisation [27] | Acidité gastrique/bile ; antagonisme multisouche [27] | 3 (co-formulées) [27] | Microcapsules de poudre séchées par atomisation [27] | Prototype transférable à la formulation [27] |
| Del Piano et al. (2011) [28] | Oui | ECR croisé chez l'humain + survie GI in vitro [28] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; non-équivalence des souches [28] | 2 (co-administrées) [28] | Gélule microencapsulée dans des lipides vs gélule non enrobée [28] | Preuve commerciale directe [28] |
| Chen et al. (2005) [29] | Oui | Formulation/stabilité + modèle SGF/SIF [29] | Acidité gastrique/bile ; stabilité à l'humidité/aux excipients [29] | 4 (co-encapsulées) [29] | Billes d'alginate-prébiotique extrudées, 4 °C [29] | Prototype transférable à la formulation [29] |
| Kang et al. (2013) [30] | Oui | Formulation/stabilité + modèle SGF/SIF [30] | Acidité gastrique/bile ; stabilité de fabrication [30] | 4 (co-mélangées) [30] | Mélange peptide-polysaccharide à double enrobage [30] | Prototype transférable à la formulation [30] |
| Astutiningrum et al. (2020) [31] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; microcapsules séchées par atomisation [31] | Acidité gastrique/bile [31] | 3 (co-encapsulées) [31] | Microcapsules de lait écrémé-maltodextrine séchées par atomisation [31] | Prototype transférable à la formulation [31] |
| Abd Rabo et al. (2007) [32] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; libre vs encapsulé dans l'alginate [32] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [32] | 6 (testées séparément) [32] | Encapsulation sous forme de billes d'alginate de sodium [32] | Prototype transférable à la formulation [32] |
| D'Orazio et al. (2015) [33] | Oui | Modèle GI SGF/SIF + lignée cellulaire HT-29 ; gélules de chitosane-alginate [33] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [33] | 3 (individuellement et sous forme de mélange 1:1:1) [33] | Microcapsules de chitosane-alginate, 4 °C [33] | Prototype transférable à la formulation [33] |
| Anselmo et al. (2016) [34] | Oui | SGF/SIF + intestin porcin ex vivo + gavage chez la souris [34] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; colonisation [34] | 1 (B. coagulans) [34] | Enrobage couche par couche chitosane/alginate [34] | Prototype transférable à la formulation [34] |
| Afzaal et al. (2019) [35] | Oui | SGF/SIF + conservation dans le yaourt [35] | Acidité gastrique/bile ; stabilité à l'humidité/au stockage [35] | 1 [35] | Billes d'alginate/carraghénane dans le yaourt [35] | Prototype transférable à la formulation [35] |
| Govaert et al. (2024) [11] | Oui | Qualité de produits commerciaux ; fermentation SHIME + CoaP [11] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; non-équivalence des souches [11] | 4, 2, 9, 7 souches réparties sur quatre produits [11] | Liquide, poudre, gélule standard, gélule à libération retardée [11] | Preuve commerciale directe [11] |
| Afzaal et al. (2020) [36] | Oui | SGF/SIF + épreuve thermique + stockage réfrigéré [36] | Acidité gastrique/bile ; stabilité de fabrication [36] | 1 [36] | Microbilles d'hydrogel (alginate/carraghénane) [36] | Prototype transférable à la formulation [36] |
| Jiménez-Pranteda et al. (2012) [37] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; encapsulation dans des polymères microbiens [37] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [37] | 2 (testées séparément) [37] | Billes de xanthane/gellane ou jamilane/gellane [37] | Prototype transférable à la formulation [37] |
| Venema et al. (2019) [12] | Oui | Modèle dynamique estomac–intestin grêle TIM-1 ; comprimé commercial BION3 [12] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; non-équivalence des souches [12] | 3 (L. gasseri + 2 Bifidobacterium) [12] | Comprimé multicouche à enrobage entérique [12] | Preuve commerciale directe [12] |
| Gunzburg et al. (2020) [9] | Oui | Modèle GI SGF/SIF + gavage chez la souris nude [9] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; colonisation [9] | 5 bactéries + 1 levure (testées séparément) [9] | Microsphères lyophilisées de sulfate de cellulose (CS) [9] | Prototype transférable à la formulation [9] |
| Samedi & Charles (2019) [38] | Oui | Modèle GI SGF/SIF + conservation dans le yaourt [38] | Acidité gastrique/bile ; stabilité à l'humidité/au stockage ; non-équivalence des souches [38] | 4 (testées séparément) [38] | Billes lyophilisées d'arrow-root/maltodextrine dans le yaourt [38] | Prototype transférable à la formulation [38] |
| Vitsou-Anastasiou et al. (2025) [39] | Oui | Formulation de produit commercial + modèle SGF/SIF ; jus d'orange [39] | Acidité gastrique/bile ; antagonisme multisouche (vs pathogène) [39] | 2 (cocktail co-encapsulé) [39] | Coacervat WPI-gomme arabique dans le jus d'orange [39] | Prototype transférable à la formulation [39] |
| Gunzburg et al. (2020a) [40] | Oui | Modèle GI SGF/SIF + gavage chez la souris nude [40] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance [40] | 5+ souches (testées séparément) [40] | Microsphères lyophilisées de CS [40] | Prototype transférable à la formulation [40] |
| Bernatek et al. (2022) [41] | Oui | Qualité de produits commerciaux ; modèle SGF/SIF [41] | Acidité gastrique/bile ; protection de la délivrance ; antagonisme multisouche [41] | 1, 7, 1, 8, 9 souches réparties sur cinq produits [41] | Gélules commerciales (gastrorésistantes vs standard) [41] | Preuve commerciale directe [41] |
| Anonymous (2021) [42] | Oui | Formulation/stabilité + modèle SGF/SIF ; yaourt [42] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches ; stabilité au stockage [42] | 2 (co-formulées dans le yaourt) [42] | Billes d'alginate-chitosane-Eudragit dans le yaourt [42] | Prototype transférable à la formulation [42] |
| Fijan et al. (2018) [43] | Oui | Qualité de produits commerciaux ; co-culture in vitro sur gélose/lait [43] | Antagonisme multisouche ; non-équivalence des souches [43] | SSPs (1 souche chacune) et MSPs (3–9 souches) [43] | Compléments alimentaires commerciaux [43] | Preuve commerciale directe (antagonisme in vitro uniquement) [43] |
| Campana et al. (2017) [15] | Oui | Modèle GI SGF/SIF + test d'invasion sur Caco-2 [15] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches ; effets d'association multisouche [15] | 7 (souches commerciales WincloveTravel) [15] | Souches lyophilisées issues d'une formulation commerciale [15] | Biologiquement informatif mais indirect [15] |
| Puvanasundram et al. (2022) [44] | Oui | Co-culture in vitro + criblage de l'antagonisme [44] | Antagonisme multisouche ; non-équivalence des souches [44] | MSP1 : 3 souches ; MSP2 : 3 souches (aquaculture) [44] | Mélanges de co-cultures liquides [44] | Biologiquement informatif mais indirect [44] |
| Malfa et al. (2023) [45] | Oui | Co-culture épithéliale 3D in vitro (vaginale/vésicale) [45] | Antagonisme multisouche ; non-équivalence des souches [45] | 3 (SynBalance Femme) [45] | Poudre commerciale lyophilisée [45] | Biologiquement informatif mais indirect [45] |
| Wende et al. (2025) [46] | Oui | In vitro/ex vivo + modèle de colonisation chez la souris [46] | Antagonisme multisouche ; colonisation ; non-équivalence des souches [46] | 2 commensaux candidats + cibles MDR [46] | Suspension bactérienne par gavage oral [46] | Biologiquement informatif mais indirect [46] |
| Forssten & Ouwehand (2017) [47] | Oui | Modèle de côlon simulé in vitro (qPCR) [47] | Antagonisme multisouche (résultat nul) [47] | 4 (HOWARU Restore + bras monosouche) [47] | Cultures lyophilisées (HOWARU Restore) [47] | Biologiquement informatif mais indirect [47] |
| Menconi et al. (2014) [48] | Oui | Qualité/caractérisation de produit commercial (FloraMax-B11) [48] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [48] | 2 isolats de LAB [48] | Culture probiotique commerciale [48] | Biologiquement informatif mais indirect [48] |
| Bubnov et al. (2018) [14] | Oui | Provocation GI in vitro + criblage de l'adhésion [14] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [14] | 8 (testées séparément) [14] | Souches lyophilisées [14] | Biologiquement informatif mais indirect [14] |
| MacPherson et al. (2017) [49] | Oui | Provocation in vitro sur cellules HT-29 (transcriptomique) [49] | Non-équivalence des souches ; immunomodulation multisouche [49] | 3 (mélange 20:20:60) [49] | Poudres industrielles lyophilisées, mélange de laboratoire [49] | Biologiquement informatif mais indirect [49] |
| Knysh et al. (2023) [50] | Oui | Co-culture in vitro sur gélose ; Bacillus spp. [50] | Antagonisme multisouche ; colonisation (motilité) [50] | 3 espèces (source commerciale) [50] | Suspensions de spores issues de produits commerciaux [50] | Biologiquement informatif mais indirect [50] |
| Kimelman & Shemesh (2019) [51] | Oui | Biofilm bi-espèce in vitro + modèle SGF/SIF [51] | Multisouche (protection par l'ECM de B. subtilis) ; non-équivalence des souches [51] | 3 LAB + B. subtilis (paires bi-espèces) [51] | Cultures séchées/lyophilisées bio-enrobées [51] | Prototype transférable à la formulation [51] |
| Tran et al. (2025) [52] | Oui | Co-culture in vitro + stabilité des métabolites [52] | Antagonisme multisouche (croissance synergique, extrait antimicrobien) [52] | 3 B. amyloliquefaciens (co-culture) [52] | Cultures de fermentation en laboratoire [52] | Biologiquement informatif mais indirect [52] |
| Sipahi (2021) [53] | Oui | Qualité de produit commercial ; antagonisme in vitro [53] | Antagonisme multisouche [53] | 11 souches (complément commercial) [53] | Gélule commerciale lyophilisée avec fibres d'avoine [53] | Preuve commerciale directe (essai d'antagonisme uniquement) [53] |
| Piatek et al. (2020) [16] | Oui | Qualité de produits commerciaux ; inhibition sur gélose in vitro [16] | Antagonisme multisouche (vs pathogènes) [16] | 1, 1, 1, 3, 9 souches réparties sur cinq produits [16] | Produits commerciaux incluant le synbiotique Multilac Baby [16] | Preuve commerciale directe (essai d'antagonisme) [16] |
| Reddy (2024) [13] | Oui | Compatibilité en culture mixte in vitro (repiquages successifs) [13] | Antagonisme multisouche/exclusion compétitive [13] | Jusqu'à 8 souches (Lactococcus, Streptococcus, etc.) [13] | Cultures liquides dans du lait reconstitué [13] | Prototype transférable à la formulation [13] |
| Saracino et al. (2020) [54] | Oui | Antagonisme in vitro (vs H. pylori) [54] | Antagonisme multisouche ; non-équivalence des souches [54] | 5 (testées séparément) [54] | Cultures de laboratoire lyophilisées [54] | Biologiquement informatif mais indirect [54] |
| Salar-Behzadi et al. (2010) [5] | Oui | Modèle de stress thermique in vitro (contexte de séchage par atomisation) [5] | Stabilité de fabrication ; non-équivalence des souches [5] | 2 (testées séparément) [5] | Contexte de stabilisation par séchage par atomisation [5] | Biologiquement informatif mais indirect [5] |
| Cai et al. (2023) [55] | Oui | Co-culture in vitro + SGF/SIF + conservation dans le yaourt [55] | Compatibilité multisouche ; non-équivalence des souches ; délivrance GI [55] | 3 (co-culture de LAB dans le yaourt) [55] | Prototype de yaourt ferme [55] | Prototype transférable à la formulation [55] |
| Abd-Talib et al. (2013) [8] | Oui | Formulation/stabilité ; séchage par atomisation + stockage de 2 semaines [8] | Stabilité de fabrication ; non-équivalence des souches [8] | 4 (testées séparément) [8] | Poudre pour l'alimentation animale séchée par atomisation [8] | Prototype transférable à la formulation [8] |
| Ding & Shah (2009) [56] | Oui | Formulation/stabilité + SGF/SIF + adhésion à HT-29 [56] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches ; stabilité de fabrication [56] | 5 (testées séparément) [56] | Poudre lyophilisée enrobée de fibroïne de soie [56] | Prototype transférable à la formulation [56] |
| Ross et al. (2008) [57] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; encapsulation dans l'alginate de calcium [57] | Acidité gastrique/bile ; stabilité de fabrication [57] | LAB non spécifiées issues de matières fécales porcines [57] | Microcapsules d'alginate de calcium [57] | Prototype transférable à la formulation [57] |
| Ansari et al. (2017) [10] | Oui | Modèle GI SGF/SIF ; billes alginate-chitosane-Eudragit à double enrobage [10] | Acidité gastrique/bile ; non-équivalence des souches [10] | 2 (testées séparément) [10] | Billes à double enrobage de nanoparticules d'Eudragit S100 [10] | Prototype transférable à la formulation [10] |
| Strashnova et al. (2022) [58] | Oui | Compatibilité en co-culture in vitro ; Lactobacillus spp. [58] | Antagonisme multisouche ; non-équivalence des souches [58] | 3 (Lactobacillus spp. 175, M2, M3) [58] | Mélanges de cultures en bouillon de laboratoire [58] | Biologiquement informatif mais indirect [58] |
| Golić et al. (2017) [59] | Oui | Antagonisme in vitro + immunomodulation sur Caco-2 + essai de terrain chez l'animal [59] | Antagonisme multisouche ; colonisation [59] | 3 (L. helveticus + L. fermentum + S. thermophilus) [59] | Culture mixte liquide (50 mL par jour pour les caprins) [59] | Prototype transférable à la formulation [59] |
| Rutter et al. (2024) [60] | Oui | Plateforme de sécrétion de bactériocines in vitro ; eLBP issue de l'ingénierie [60] | Antagonisme multisouche ; exclusion compétitive [60] | E. coli modifiée + cibles E. faecalis/faecium [60] | Cultures BHI de laboratoire (aucune forme galénique commerciale) [60] | Biologiquement informatif mais indirect [60] |
Les études se répartissent en trois grands niveaux d'applicabilité. Quatorze sources constituent des preuves commerciales directes, évaluant soit des produits commercialisés, soit des préparations à l'échelle pilote modélisant fidèlement les formes galéniques commerciales [1, 3, 11, 12, 16, 18, 28, 41, 43, 53]. Vingt-neuf sources fournissent des preuves de prototypes transférables à la formulation, apportant des données quantitatives sur la survie, les effets des excipients et les résultats des épreuves GI à partir de préparations de laboratoire dont la conception est suffisamment spécifique pour orienter la fabrication commerciale [2, 4, 6–8, 10, 13, 17, 19–22, 24–27, 29–31, 33–39, 42, 51, 55, 57, 59]. Les dix-sept sources restantes sont biologiquement informatives mais indirectes, comprenant des études mécanistiques de co-culture, des revues narratives et de simples criblages d'antagonisme qui ne disposent pas du contexte de forme galénique requis pour une transposition directe [5, 14, 15, 23, 40, 44–50, 52, 54, 56, 58, 60].
Une limitation transversale majeure réside dans la rareté des études qui analysent simultanément les quatre vecteurs requis — viabilité à l'échelle de la souche, survie à la délivrance GI, interactions multisouches et résultats cliniques — au sein d'un même système expérimental. La plupart des sources optimisent une seule variable tout en maintenant les autres constantes, ce qui nécessite une triangulation entre les études pour formuler des conclusions au niveau de la synthèse.
Analyse thématique
Thème 1 : Humidité, activité de l'eau et conditionnement comme principal facteur de perte de viabilité en phase de stockage
L'accumulation d'humidité constitue le mécanisme de défaillance le plus systématiquement documenté parmi les formes probiotiques sèches, tant commerciales que prototypes. L'étude de stabilité commerciale de 24 mois menée par Sielatycka et al. (2023) a quantifié la diminution du nombre d'unités fluorescentes actives (AFU) dans des gélules sous blister stockées à 25 °C/60% RH, avec des pertes de 0.12 log10 AFU/g pour le produit à souche unique, 0.16 log10 AFU/g pour le produit à deux souches et 0.26 log10 AFU/g pour le produit à quatre souches, tandis que l'activité de l'eau (aw) augmentait tout en restant inférieure à 0.15 tout au long de l'étude [1]. La relation inverse monotone entre aw et AFU observée sur les trois produits souligne la primauté mécanistique de l'infiltration d'humidité [1].
L'étude sur suspension huileuse de Vikström et al. (2026) renforce cette conclusion dans une forme galénique radicalement différente. Sans bande déshydratante, la teneur en eau des préparations de L. reuteri DSM 17938 en flacon de verre présentait une forte corrélation négative avec les CFU (Pearson r = −0.9798, p < 0.0001), et le produit EasyDropper sans déshydratant contenant un mélange à parts égales de DSM 17938 et de BG-R46® est tombé en dessous des spécifications de qualité après seulement six mois, tandis que les lots protégés par un déshydratant sont restés viables pendant au moins 24 mois à 25 °C [3]. Les pertes moyennes en log-CFU étaient de 0.4 (avec déshydratant) contre 1.1 (sans déshydratant) pour la forme en flacon de verre à souche unique, et de 0.2 contre 0.8 pour la forme compte-gouttes à souches mixtes [3].
Miao et al. (2008) ont élucidé le mécanisme au niveau moléculaire, démontrant que les poudres lyophilisées stockées au-dessus d'une pression relative de vapeur (RVP) de 11.4% subissaient une cristallisation de la matrice, un abaissement de la température de transition vitreuse (Tg) et un affaissement structural, chacun entraînant des pertes catastrophiques de viabilité. À 44.1% de RVP, la survie de L. paracasei NFBC 338 et de L. rhamnosus GG dans du lait écrémé reconstitué (RSM) a chuté à environ 0.02%, tandis qu'à 11.4% de RVP, les valeurs respectives étaient de 22.0% et 65.4% [2]. Les protecteurs disaccharidiques (tréhalose et lactose + maltose) ont retardé la cristallisation, maintenant une survie de 95.5–100% à 11.4% de RVP [2]. Thantsha et al. (2014) ont corroboré cet effet de seuil d'aw : les pertes de viabilité les plus importantes dans les poudres de bifidobactéries encapsulées dans du PVP:PVAc-CA sont survenues au cours des semaines 3 à 5 de stockage à 30 °C, lorsque l'aw a atteint son pic (valeurs de 0.25 à 0.43, moyenne de 0.34) [7].
L'intégrité du système de conditionnement module directement l'infiltration d'aw. Les blisters de l'étude de Sielatycka et al. présentaient un taux de transmission de la vapeur d'eau (WVTR) de seulement 0.11 g/m²·d, mais l'aw a néanmoins augmenté de manière mesurable sur 24 mois [1]. Les flacons en verre de Vikström et al. affichaient un MVTR d'emballage primaire de 0.002 g/an, mais permettaient néanmoins une pénétration d'humidité suffisante pour entraîner une perte mesurable de viabilité en l'absence de dessiccation active [3]. Ce résultat met en cause la migration hygroscopique issue des cellules bactériennes lyophilisées elles-mêmes — un mécanisme proposé de génération d'eau par réaction de Maillard — comme une source interne d'humidité qu'un conditionnement passif seul ne peut pas totalement supprimer [3].
Le choix des excipients modifie la cinétique de l'humidité. Dans l'étude à l'échelle pilote de Savini et al. (2010), la glycérine (un polyalcool pénétrant) a offert la meilleure protection à température ambiante, tandis que les prébiotiques oligosaccharidiques n'ont pas surpassé le lait demi-écrémé (SSM) à température ambiante, bien que tous les agents protecteurs se soient révélés équivalents à 4 °C [18]. Yavnikov (2021) a constaté que 10% de lait écrémé combiné à 2% de SiO2 permettait d'obtenir un taux de survie post-lyophilisation de 82.48% et une humidité résiduelle de 4.93%, décrite comme optimale pour la viabilité à long terme, tandis que le lait écrémé seul générait 81.84% de survie et 4.40% d'humidité [21]. La revue narrative de Goderska (2012) souligne que les prébiotiques tels que l'inuline et l'inuline enrichie en oligofructose réduisaient la teneur en eau et l'aw dans les microcapsules, bien que l'oligofructose se soit avéré être le plus hygroscopique, illustrant le compromis entre le bénéfice d'une source de carbone et le risque lié à l'humidité [23].
La température de stockage exerce un effet majeur et dépendant de la souche, documenté de manière très détaillée dans l'étude de formulation multi-souches séchées par atomisation menée par Bustamante et al. (2025). Alors que B. longum s'est maintenu au-dessus de 6.81 log CFU/g dans toutes les formulations à 37 °C après 21 jours, L. rhamnosus est tombé en dessous de 6 log CFU/g à 25 °C au jour 45 et en dessous de 2.2 log CFU/g au jour 90 [4]. Les constantes de dégradation de premier ordre à 4 °C s'échelonnaient de 0.003 day⁻¹ pour B. longum à 0.010 day⁻¹ pour B. infantis [4]. L'étude a identifié L. rhamnosus comme étant intrinsèquement moins résistant aux températures élevées et aux environnements à faible humidité [4].
Thème 2 : Procédés de fabrication et leur impact différentiel selon la souche sur la viabilité
Chaque étape thermique et mécanique du procédé induit un coût en termes de viabilité, et les souches répondent à ces stress à des rythmes nettement différents. Salar-Behzadi et al. (2010) ont démontré que B. bifidum 12 subissait des dommages membranaires et estérasiques maximaux après une exposition thermique plus courte que E. faecium M 74 sur la plage de 60–90 °C applicable au séchage par atomisation [5]. Khosroshahi et al. (2023) ont quantifié le différentiel entre les méthodes de séchage : l'électro-nébulisation a réduit la viabilité de 0.55 log CFU/g contre environ 1.2 log CFU/g pour la lyophilisation issue de la même fermentation mixte L. acidophilus/L. plantarum, et après 70 jours de stockage à température ambiante, le produit électro-nébulisé conservait 9.05 ± 0.45 log CFU/g contre 7.86 ± 0.03 log CFU/g pour son équivalent lyophilisé [22].
L'étude sur le séchage en lit fluidisé et l'enrobage menée par Kiepś et al. (2023) révèle que les dommages membranaires induits par le procédé sont directement liés à la capacité de colonisation en aval : l'adhésion aux cellules Caco-2 était confinée à la sous-population cellulaire active (intacte), et le choc thermique a réduit nettement cette fraction pour L. mesenteroides, mais de manière non équivalente pour l'ensemble des trois souches testées [20]. Les taux d'adhésion pour les préparations séchées étaient de 8.14% pour L. mesenteroides, 34.12% pour E. faecium et 9.10% pour C. divergens ; l'enrobage a modifié ces valeurs de façon souche-spécifique, améliorant l'adhésion de C. divergens de 9.10% à 13.07% tout en réduisant celle d'E. faecium de 34.12% à 22.96% [20].
Pour la fabrication de comprimés, Vorländer et al. (2020) ont démontré que la contrainte de compression, en utilisant la levure de boulangerie comme organisme modèle, réduisait la survie de 19.7% à 100 MPa à 2.0% à 400 MPa pour le matériel lyophilisé non formulé, et que le phosphate dicalcique (DCP) entraînait la plus faible viabilité à 400 MPa (1.4%) par rapport à la cellulose microcristalline (2.4%) ou au lactose (2.6%), ce qui a été attribué à la rupture des particules à arêtes vives de DCP [6]. Le taux de survie global maximal atteignable sur l'ensemble de la chaîne de fabrication était >5%, équivalent à 6 × 10⁸ CFU g_total⁻¹, cryoprotecteurs et excipients inclus [6].
Le séchage par atomisation est à la fois l'approche la plus facilement transposable à l'échelle industrielle et la plus dommageable sur le plan thermique. Dans l'étude de Bustamante et al. (2025) à une température d'entrée de 130 °C, la survie immédiatement après l'atomisation variait de 86.65 ± 3.19% (L. rhamnosus avec mucilage de graines de lin) à 98.66 ± 0.19% (L. plantarum avec mucilage de chia), une différence dictée par la thermosensibilité intrinsèque de la souche plutôt que par la composition du matériau d'enrobage en soi [4]. Abd-Talib et al. (2013) ont mis en évidence une interaction souche-procédé encore plus marquée : L. plantarum B18 présentait une survie post-atomisation plus élevée que B13, mais s'effondrait à seulement 4 × 10² cfu/mL après deux semaines de stockage à température ambiante, tandis que B13 conservait 3.0 × 10⁵ cfu/mL [8]. Cette inversion — une tolérance élevée au procédé associée à une faible stabilité au stockage — illustre pourquoi les évaluations ponctuelles réalisées immédiatement après la fabrication surestiment systématiquement la qualité du produit à long terme.
La température de transition vitreuse (Tg) de l'enrobage ou de la matrice constitue un paramètre de formulation critique reliant la fabrication et la stabilité au stockage. Kiepś et al. (2023) ont mesuré par DSC des valeurs de Tg de 144.8 °C (gomme arabique), 152.6 °C (HPMC) et 147.6 °C (shellac) pour leurs matériaux d'enrobage, les préparations enrobées d'HPMC affichant le meilleur maintien de la viabilité à 12 mois [20]. Miao et al. (2008) ont établi que l'abaissement de la Tg en dessous d'environ 53–56 °C par absorption d'humidité marque le seuil à partir duquel la mobilité moléculaire augmente suffisamment pour provoquer une perte rapide de viabilité [2].
L'oxygène pendant le stockage est un cofacteur sous-estimé. Kiepś et al. (2023) ont montré que le conditionnement sous azote ou sous vide prolongeait la durée de conservation des échantillons non enrobés de 6 à 9 mois à 4 °C, par rapport à un stockage à l'air libre [20]. Goderska (2012) a cité un cas où le stockage sous azote s'est avéré essentiel à la stabilité d'une formulation séchée par atomisation sous vide assistée par ultrasons [23].
Thème 3 : Destruction par l'acide gastrique et la bile — Preuves quantitatives d'une délivrance dépendante de la protection
Les cellules probiotiques non protégées subissent une perte sévère de viabilité lors du transit gastrique. Venema et al. (2019) ont quantifié ce phénomène de manière particulièrement rigoureuse à l'aide du modèle dynamique TIM-1 : la poudre probiotique non formulée n'a délivré que 5,3 % de bifidobactéries et 1,0 % de Lactobacillus à travers le compartiment gastrique, chutant encore à 2 % et 0,1 % à travers le système complet estomac-intestin grêle [12]. Le comprimé à enrobage entérique HPMC:HPC éthanolique à 5 % optimisé a augmenté la survie gastrique à 71,5 % pour les bifidobactéries et à 52,7 % pour Lactobacillus, soit une amélioration de 13,5 à 50 fois par rapport à la poudre [12]. Govaert et al. (2024) ont transposé des résultats analogues à des produits disponibles dans le commerce : les formulations en gélules à libération retardée ont atteint une cultivabilité de 56,0 ± 15,4 % et une viabilité de 51,7 ± 10,4 % au point d'évaluation iléal, tandis que les formulations liquides, en poudre et en gélules standard sont toutes tombées en dessous de 1 % [11]. La gélule standard s'était totalement dissoute au terme du passage gastrique, supprimant prématurément toute protection contre l'acide [11].
L'ampleur quantitative de la protection est cohérente d'un protocole d'étude à l'autre. Dans la série sur le sulfate de cellulose de Gunzburg et al. (2020a/2020), L. casei libre a décliné d'environ 8 logs et S. boulardii d'environ 5 logs après seulement une heure dans du suc gastrique artificiel à pH 2 avec pepsine et lysozyme, tandis que les préparations encapsulées n'ont montré aucun effet significatif sur la viabilité après quatre heures d'acide suivies d'une heure de bile [9, 40]. D'Orazio et al. (2015) ont démontré que les cellules non encapsulées étaient totalement détruites par le SGJ à pH 2,5, alors que l'alginate-glucose avec enrobage de chitosane maintenait la viabilité initiale ; le retrait de la couche de chitosane a entraîné des pertes d'environ 2 logs, et le retrait conjoint du glucose et du chitosane a réduit la viabilité à des niveaux indénombrables [33]. Dans la comparaison entre formes encapsulées et libres menée par Ansari et al. (2017), les billes à double enrobage chitosane/Eudragit S100 n'ont subi que 2,6 logs de réduction (L. acidophilus) et 2,1 logs de réduction (L. rhamnosus) après 120 minutes à pH 1,55, contre des pertes de 6,7 et 6,5 logs pour les cellules libres [10].
L'exposition aux sels biliaires ajoute un facteur de stress indépendant et dépendant de la concentration. Abd Rabo et al. (2007) ont documenté que les cellules libres de L. helveticus Lh.B 02 tombaient sous la barre des 5 log cfu/mL à 0,5 % de sels biliaires après 180 minutes, un seuil auquel L. acidophilus La-5 restait encore au-dessus de 5 log cfu/mL, illustrant une sensibilité biliaire souche-dépendante substantielle au sein du même système expérimental [32]. Jiménez-Pranteda et al. (2012) ont montré que L. rhamnosus ATCC 53103 libre diminuait de >3 log CFU après seulement 2 heures d'exposition à 3 % de bile, tandis que L. plantarum CRL 1815 conservait des numérations détectables pendant 20 heures dans les mêmes conditions [37]. L'encapsulation dans de la gomme xanthane:gellane (1 %:0,75 %) a réduit les pertes biliaires à ≤1 log CFU pour les deux souches, tandis que la gomme jamilane:gellane (1 %:1 %) n'a pas réussi à protéger L. plantarum — une incompatibilité que les auteurs attribuent à des différences biologiques entre le polymère et cette souche plutôt qu'à un défaut de formulation universel [37].
Le protocole de stress séquentiel utilisé par les études physiologiquement les plus réalistes révèle une interaction importante : les cellules qui survivent au compartiment gastrique peuvent succomber dans le duodénum si l'enrobage s'est déjà désintégré [12]. Venema et al. (2019) ont émis l'hypothèse qu'une libération à pH gastrique bas conditionnait les cellules au stress ultérieur lié à une concentration élevée en bile et en enzymes pancréatiques dans le duodénum, expliquant la chute disproportionnée de survie entre les mesures gastriques et celles du système complet [12]. L'implication pratique est que l'intégrité de l'enrobage au moment de l'entrée dans le duodénum, et non la simple résistance à l'acide, détermine la délivrance finale dans l'intestin grêle.
Del Piano et al. (2011), le seul essai croisé chez l'humain de ce corpus, a fourni des preuves translationnelles directes : LP01 et BR03 microencapsulées dans des lipides administrées à 2 milliards de CFU/jour ont produit une cinétique de colonisation fécale similaire à celle de souches non enrobées administrées à 10 milliards de CFU/jour, ce qui concorde avec l'augmentation estimée à un facteur dix de la survie gastroduodénale conférée par l'encapsulation (au moins 90 % contre 15–25 % pour les cellules non enrobées) [28, 28]. La différence fécale entre les formulations n'était pas statistiquement significative, mais cette étude n'était pas dimensionnée pour la détecter, et le déséquilibre posologique en limite l'interprétation [28].
Le type de technologie de gélule constitue une variable décisive dans les produits commerciaux. Bernatek et al. (2022) ont montré que la gélule gastro-résistante Multilac (9 souches, temps de désintégration de 60 min) n'a perdu que 1,08 log CFU après 90 minutes à pH 2, tandis que les produits en gélules conventionnelles présentant des temps de désintégration de 10 minutes ont perdu de 3,0 à 3,12 log CFU [41]. Les données d'antagonisme sur gélose in vitro de la même étude ont montré que des zones d'inhibition plus étendues contre E. coli, Shigella, Salmonella et C. difficile étaient directement corrélées à la diversité des souches et à la stratégie de protection contre l'acide du produit, bien que ces deux variables fussent confondues [41].
Thème 4 : Interactions biologiques multi-souches — Antagonisme, compatibilité et conséquences de la co-formulation
La question de savoir si les souches co-formulées interagissent biologiquement pour réduire la viabilité, la récupération ou l'efficacité ne trouve de réponse empirique que pour un sous-ensemble restreint de plans d'étude éligibles. La plupart des études évaluant plusieurs souches le font dans des bras physiquement séparés plutôt que sous la forme d'un mélange véritablement non ségrégué, et la majorité de celles utilisant de véritables mélanges ne rapportent les résultats qu'au niveau agrégé.
Preuves de compatibilité sans antagonisme mesurable.
Forssten & Ouwehand (2017) ont utilisé un modèle de côlon simulé in vitro avec quantification par qPCR et n'ont observé aucune différence substantielle dans les niveaux de souches détectés entre l'administration d'une seule souche et celle des quatre souches de HOWARU Restore [47]. Les données ne soutiennent ni effet de survie antagoniste ni effet synergique entre L. acidophilus NCFM, L. paracasei Lpc-37, B. lactis Bl-04 et B. lactis Bi-07 dans l'environnement colique modélisé [47]. Zárate & Nader-Macías (2006) ont de même confirmé que leurs trois lactobacilles vaginaux « do not inhibit one to each other » lors de tests directs sur gélose, ce qui soutient leur association [17]. Golić et al. (2017) n'ont trouvé aucune interaction délétère et ont maintenu des numérations viables totales inchangées après neuf jours de stockage réfrigéré d'une culture mixte à trois souches [59]. Kimelman & Shemesh (2019) ont explicitement démontré l'absence d'inhibition significative entre B. subtilis et l'une quelconque des trois espèces de LAB co-cultivées [51].
Preuves d'incompatibilité et d'exclusion compétitive de souches.
L'étude de Reddy (2024) est celle qui aborde le plus directement l'exclusion compétitive intra-formulation. À l'aide d'expériences de transferts en série sur lait reconstitué, L. cremoris SC-2 a totalement supprimé L. lactis SL-2 jusqu'à des numérations indétectables dès le tout premier transfert (150 × 10⁷ SC-2 contre 0 SL-2 à une sensibilité de 10⁷), tandis que la combinaison SL-1/SC-1 a maintenu les deux composants [13]. Une association de trois espèces de Lactococcus (SL-1/SC-1/SD-1) a montré la disparition de L. cremoris SC-1 de la culture dès le second transfert, tandis que L. lactis et L. diacetylactis demeuraient robustes, un profil que l'auteur classe comme formulation incompatible [13]. Les mécanismes proposés incluent la production de Nisin par certaines souches de L. lactis et de Diplococcin par certaines souches de L. cremoris, ainsi que des taux différentiels de production d'acide [13]. Cette étude fournit la démonstration la plus claire, au niveau de la souche et intra-espèce, que la compatibilité n'est pas garantie, même entre taxons étroitement apparentés.
Strashnova et al. (2022) ont identifié des incompatibilités spécifiques par paires parmi des souches de Lactobacillus issues de sources naturelles : O1 a fortement antagonisé M3, et B4 a faiblement antagonisé M2, empêchant leur association dans des formulations multi-souches [58]. Après exclusion des paires incompatibles, les compositions sélectionnées à trois souches (M2/M3/175) à un ratio de 1:2:2 ont produit les zones d'inhibition des agents pathogènes les plus larges et les plus prononcées [58]. Les compositions cultivées séparément puis mélangées se sont révélées légèrement plus actives sur le plan antagoniste que les consortiums co-cultivés, ce qui concorde avec le mécanisme proposé selon lequel les métabolites inhibiteurs produits par des souches en co-culture peuvent s'inactiver mutuellement [58].
Protection croisée par l'ECM bactérienne en tant qu'interaction biologique positive.
Kimelman & Shemesh (2019) ont démontré que le bio-enrobage de LAB par B. subtilis NCIB3610 via la production partagée de matrice extracellulaire améliorait considérablement la survie à la dessiccation et à la lyophilisation : la co-culture avec B. subtilis a augmenté la viabilité de L. rhamnosus d'environ 3,12 log CFU/mL après 20 heures de dessiccation et d'environ 5 logs après 40 heures, tandis que ce même avantage était absent pour P. acidilactici lors de la lyophilisation et de l'exposition GI simulée [51]. Cela établit que les interactions physiques inter-espèces au sein de la matrice peuvent conférer une protection puissante, mais qu'elles sont souche-spécifiques plutôt qu'universelles [51].
Effets de la combinaison multi-souches sur l'inhibition des agents pathogènes.
Plusieurs études examinent si le nombre de souches co-formulées renforce l'inhibition des agents pathogènes, ce qui constitue un indicateur indirect de l'efficacité fonctionnelle plutôt qu'un résultat direct de viabilité ou de récupération. Piątek et al. (2020) ont constaté qu'un symbiotique à neuf souches (Multilac Baby avec FOS) produisait les plus grandes zones d'inhibition in vitro contre l'ensemble des cinq agents pathogènes testés, tandis que les mono-souches de L. rhamnosus GG et S. boulardii étaient les plus faibles, et que le mélange à trois souches de L. rhamnosus E/N/Oxy/Pen présentait une efficacité intermédiaire [16]. Bernatek et al. (2022) ont rapporté des résultats analogues pour l'inhibition sur gélose [41]. Fijan et al. (2018) ont obtenu des résultats opposés lors de co-cultures dans le lait : les produits mono-souches ont surpassé les produits multi-souches, avec des réductions logarithmiques moyennes d'E. coli de 1,35 contre 0,69 (p < 0,05), une inversion que les auteurs attribuent à la compétition nutritionnelle inter-espèces dans le milieu lacté [43]. Cette dépendance méthodologique constitue une mise en garde interprétative cruciale : les essais sur gélose favorisent les produits multi-souches, tandis que les essais en co-culture liquide favorisent les mono-souches, et aucun des deux ne reflète fidèlement les conditions intestinales.
Antagonisme levure-bactérie au sein des co-formulations.
Caballero-Pérez et al. (2023) ont documenté une interaction biologique intra-mélange d'une pertinence directe : les acides organiques produits par les LAB (propionate, acétate, lactate) ont progressivement inhibé la croissance de S. boulardii au cours de l'incubation en bouillon prébiotique, aboutissant à des numérations lors du test prébiotique de 6,994 log CFU/mL pour S. boulardii contre 9,664 et 9,129 pour L. rhamnosus et L. plantarum, respectivement (p = 0,000) [27]. Ce différentiel de concentration n'était pas apparent lors des expositions de 4 heures au SGF ou au SIF, suggérant que l'antagonisme est temps-dépendant et médié par la source de carbone plutôt que par le pH [27].
Survie différentielle parmi les souches co-formulées au niveau GI.
L'étude de Govaert et al. (2024) est la seule portant sur un produit commercial à déterminer la survie par genre au sein d'une gélule à libération retardée multi-souches non ségréguée lors d'un passage simulé dans le tractus GI supérieur : Bifidobacterium spp. n'a atteint qu'une cultivabilité de 4,76 × 10⁹ ± 5,13 × 10⁸ CFU/réacteur et 1,62 × 10⁹ copies d'ARNr 16S viables/réacteur au point final iléal, tandis que Lactobacillus spp. a atteint 2,92 × 10¹⁰ ± 9,05 × 10⁹ CFU/réacteur et 1,07 × 10¹¹ copies/réacteur, soit une différence d'un facteur 6 à 66 selon la mesure [11]. La co-supplémentation avec du GOS ou du FOS a affecté négativement l'OTU de Bifidobacterium détectée, mais pas l'OTU de Lactobacillus, une interaction que les auteurs attribuent à une altération de l'environnement colique plutôt qu'à un antagonisme probiotique-prébiotique direct [11].
De même, le comprimé à trois souches commercialisé BION3 dans Venema et al. (2019) a produit des pourcentages de survie dans le système complet différents pour les bifidobactéries regroupées (13,5 % chez les personnes âgées, 7,3 % chez les adultes) par rapport à L. gasseri (7,5 % chez les personnes âgées, 9,6 % chez les adultes), bien que les deux souches de Bifidobacterium n'aient pas pu être distinguées lors de l'ensemencement sur gélose [12]. Dans l'étude sur gélules commerciales de Sielatycka et al. (2023), le produit à quatre souches a présenté un déclin agrégé de 0,26 log10 AFU/g sur 24 mois, dépassant les pertes de 0,12 et 0,16 log10 des produits à une et deux souches, mais les contributions individuelles des souches n'ont pas pu être résolues car la méthode de cytométrie en flux ne permet pas de distinguer les souches constitutives [1].
Thème 5 : La non-équivalence des souches, un risque omniprésent et sous-caractérisé
Dans l'ensemble des domaines expérimentaux — stockage, fabrication, épreuve gastro-intestinale (GI) et marqueurs de substitution de la colonisation —, les données démontrent de manière constante que les désignations phénotypiquement identiques à l'échelle de l'espèce dissimulent d'importantes disparités quantitatives de performance entre souches spécifiques.
Dans l'expérience de stockage en RSM lyophilisé menée par Miao et al. (2008), L. rhamnosus GG a affiché un taux de survie de 65.4% à 11.4% de RVP après 38 jours, tandis que L. paracasei NFBC 338 n'a survécu qu'à 22.0% dans des conditions identiques [2]. Lors de l'essai de stress thermique réalisé par Ding & Shah (2007), L. salivarius W13 s'est révélée plus résistante que L. reuteri LRT18 face aux épreuves biliaires (37.2% contre 35.6% de survie à 0.3% d'oxgall) et thermiques (65°C, 75°C) [26]. Dans le modèle gastro-intestinal séquentiel de Campana et al. (2017), B. bifidum W23 n'a présenté qu'une diminution de CFU d'un facteur deux par rapport aux valeurs initiales tout au long du transit gastro-intestinal simulé complet, alors que L. acidophilus W37, L. salivarius W24 et L. rhamnosus W71 ont été totalement incapables de survivre aux conditions simulées de l'intestin grêle [15].
L'illustration la plus frappante de la non-équivalence intra-genre provient sans doute de Bubnov et al. (2018) : l'exposition séquentielle à 2% de suc gastrique, 1% de bile et 1% de pancréatine a entraîné une survie combinée de 96.96% pour L. acidophilus IMV B-7279, tandis que L. plantarum LM VK7 n'a survécu qu'à 49.25% et L. rhamnosus LB-3 VK6 à 50.00% dans des conditions identiques [14]. L'adhésion in vitro (AIM) variait de 2.14 ± 0.34 pour L. plantarum VK7 à 7.81 ± 0.86 pour L. casei IMV B-7280, soit un écart d'un facteur 3.6 [14].
Dans les formulations atomisées, Bustamante et al. (2025) ont quantifié la hiérarchie de susceptibilité au stockage : L. rhamnosus ATCC53103 était la plus vulnérable à 25 °C (inférieure à 6 log CFU/g au jour 45) et à 37 °C (inférieure à 6 log CFU/g au jour 21), tandis que B. longum ATCC15707 est restée supérieure à 6.81 log CFU/g à 37 °C pour toutes les formulations au jour 21 [4]. Les constantes de dégradation de premier ordre à 4 °C s'échelonnaient de k = 0.003 day⁻¹ pour B. longum à k = 0.010 day⁻¹ pour B. infantis, représentant un différentiel d'un facteur trois en matière de stabilité réfrigérée à long terme [4].
Thantsha et al. (2014) ont démontré que l'encapsulation conférait un gain de survie de 6 log c.f.u./g pour B. longum Bb46 sur 12 semaines à 30 °C, mais un gain de seulement 3.3 log pour B. lactis Bb12, cette dernière étant intrinsèquement plus stable [7]. Il en découle que la valeur absolue du bénéfice de l'encapsulation est inversement proportionnelle à la robustesse intrinsèque de la souche — une considération critique lors de la sélection des souches à intégrer et à protéger au sein d'une formulation complexe.
L'étude d'antagonisme in vitro contre H. pylori menée par Saracino et al. (2020) met en évidence le contraste d'efficacité le plus marqué : L. casei, L. paracasei et L. acidophilus ont chacune inhibé 100% des 57 isolats cliniques de H. pylori, B. lactis en a inhibé 89.5%, et S. thermophilus seulement 18% [54]. Bien qu'il ne s'agisse pas de comparaisons directes souche à souche au sein d'une même espèce, ces données illustrent que les dénominations au niveau de l'espèce dissimulent des variations de performance cliniquement significatives.
Au niveau intraspécifique, Piątek et al. (2020) ont montré que L. reuteri DSM 17938 générait des zones d'inhibition significativement plus larges contre l'ensemble des cinq pathogènes testés par rapport à L. rhamnosus GG (environ 8.0 contre 4.7 mm pour E. coli EPEC, 9.7 contre 4.3 mm pour K. pneumoniae) [16]. Cette non-équivalence quantitative au sein d'un même genre, et même d'une même espèce (L. rhamnosus GG par rapport à L. rhamnosus E/N, Oxy, Pen), a des répercussions directes sur le niveau de preuve étayant les allégations d'efficacité clinique formulées pour une souche mais extrapolées à une autre.
MacPherson et al. (2017) démontrent un mécanisme génomique : chacune des trois souches de leur mélange (L. helveticus R0052, B. longum subsp. infantis R0033, B. bifidum R0071) a induit une modulation transcriptionnelle unique et non redondante dans les cellules HT-29, et la combinaison probiotique n'a modulé que 131 gènes contre 467 (R0033), 367 (R0052) et 293 (R0071) pour les souches individuelles [49]. Cette réduction synergique de l'expression des gènes inflammatoires illustre le fait que les associations multi-souches peuvent produire des résultats biologiques qualitativement différents de ceux de chaque souche constitutive isolée ; néanmoins, ce mécanisme demeure spécifique à ces trois souches selon le ratio testé et ne saurait être généralisé à d'autres combinaisons sans évaluation indépendante.
Synthèse
Rapprochement des résultats hétérogènes à travers les quatre vecteurs
Vecteur 1 : Humidité/Stabilité de fabrication — Niveau de confiance élevé, seuils quantitatifs établis
L'ensemble des données probantes relatives à l'humidité est remarquablement convergent. Le seuil protecteur d'aw < 0.15 pour les gélules commerciales lyophilisées (Sielatycka et al., 2023) [1] et la plage critique de RVP de 0–11.4% pour les poudres lyophilisées (Miao et al., 2008) [2] s'alignent étroitement avec le cadre mécanistique de la Tg : en deçà de ces limites d'humidité, la mobilité moléculaire est supprimée et la viabilité est préservée. Au-delà, la cristallisation matricielle et le collapsus accélèrent l'inactivation. L'étude sur bandelette dessiccante menée par Vikström et al. (2026) fournit la preuve causale la plus robuste, car elle manipule directement la variable d'humidité dans une suspension huileuse au format commercial et mesure la cinétique de viabilité résultante [3]. Le constat selon lequel un conditionnement passif seul (MVTR 0.002 g/year) s'avère insuffisant pour prévenir la perte de viabilité à 25 °C/60% RH sans dessiccation active suggère que le postulat généralisé de l'industrie selon lequel un emballage scellé est adéquat est erroné pour au moins certains formats.
Les études divergent quant au choix optimal de l'excipient. La glycérine a surpassé les autres protecteurs à température ambiante (Savini et al., 2010) [18], tandis que le tréhalose et le mélange lactose + maltose se sont révélés supérieurs dans les systèmes de poudres lyophilisées étudiés par Miao et al. (2008) [2]. Ce conflit apparent se résout selon l'axe des agents pénétrants (glycérine) versus non pénétrants (sucres) : la glycérine confère une protection de la membrane cellulaire indépendante du milieu, et donc supérieure lorsque l'humidité résiduelle est variable, tandis que le mécanisme de matrice vitreuse du tréhalose est optimal à un RVP très faible. Les deux conclusions sont donc complémentaires plutôt que contradictoires, chacune répondant à un scénario de conservation distinct.
Vecteur 2 : Protection de la délivrance GI — Consensus quantitatif avec hétérogénéité selon le type de formulation
Toutes les études sur la protection de la délivrance concordent sur le plan tendanciel : les cellules libres non protégées subissent une perte de 5–8 logs lors du passage gastrique simulé, et l'encapsulation ou l'enrobage entérique réduit cette perte à 1–2 logs. L'ampleur du bénéfice résiduel dépend du type d'enrobage spécifique, de son épaisseur et de son intégrité au moment de la vidange gastrique. La divergence entre la survie gastrique de 71.5% observée avec le comprimé entérique optimisé TIM-1 HPMC:HPC (Venema et al., 2019) [12] et les taux de survie <50% rapportés pour de nombreux systèmes de billes d'alginate s'explique par un mécanisme déterminant : l'enrobage du comprimé empêche totalement la désintégration prématurée dans l'estomac, tandis que les billes d'alginate permettent une perméation variable des ions H⁺ selon la taille des capsules, la porosité et la présence d'enrobages secondaires. Il ne s'agit pas d'une contradiction quant à l'efficacité de l'encapsulation, mais d'une distinction quant à la stratégie d'encapsulation qui maximise la préservation de la viabilité cellulaire sur le site de libération ciblé.
Les données SHIME issues de produits commerciaux obtenues par Govaert et al. (2024) sont particulièrement instructives, car elles intègrent la même technologie de gélule à libération différée à la fois dans le passage simulé du tractus gastro-intestinal supérieur (GIT) et dans un modèle colique à court terme [11]. Les taux de 56% de cultivabilité et de 52% de viabilité récupérés au point d'évaluation iléal pour le produit à libération différée — bien qu'il ait été testé à la dose in vivo complète alors que les autres formats étaient testés à demi-dose — démontrent que l'écart technologique est réel et cliniquement significatif. Néanmoins, la conception de l'étude avec doses confondantes empêche une comparaison quantitative définitive entre les quatre formats.
Vecteur 3 : Compatibilité multi-souches — Preuves directes limitées, lacunes systématiques
La principale conclusion de synthèse pour ce vecteur réside dans un manque de preuves probantes plutôt que dans un résultat tangible : les véritables formes galéniques commerciales multi-souches non ségrégées ne sont presque jamais évaluées avec des critères d'évaluation résolus au niveau de la souche. La quasi-totalité des études rapportant des souches multiples les testent séparément dans des bras parallèles ou ne rapportent que des décomptes agrégés. Seuls Govaert et al. (2024) résolvent la survie au niveau du genre au sein d'une gélule commerciale multi-souches à libération différée, constatant une récupération iléale de Bifidobacterium environ six fois inférieure à celle de Lactobacillus [11]. Seul Reddy (2024) fournit des données contrôlées de transferts en série démontrant un déplacement compétitif intra-formulation, spécifiquement pour des paires de souches de Lactococcus [13]. Seuls Strashnova et al. (2022) procèdent à un criblage systématique des incompatibilités par paires avant d'associer les souches [58].
L'absence d'antagonisme mise en évidence par Forssten & Ouwehand (2017) dans un modèle colique est souvent citée comme une garantie quant à l'innocuité de formulation des produits multi-souches, mais ses limites méthodologiques sont majeures : le dosage mesurait les copies génomiques par qPCR plutôt que les cellules viables, ne pouvait distinguer B. lactis Bi-07 de Bl-04 en raison d'un manque de spécificité de souche, et un bruit de fond bifidobactérien endogène élevé limitait encore davantage la détection [47]. Ce résultat nul ne peut être extrapolé à la question de savoir si les souches réduisent mutuellement leur viabilité durant les phases de stockage ou de transit gastrique qui précèdent l'environnement colique.
À l'inverse, le déplacement compétitif négatif mis en évidence par Reddy (2024) concerne spécifiquement des variants d'une même espèce de Lactococcus plutôt que des combinaisons inter-espèces Lactobacillus-Bifidobacterium qui prédominent dans les produits commerciaux [13]. Il reste à déterminer si ce mécanisme (Nisin, Diplococcin, production différentielle d'acide) opère à une échelle équivalente pendant le stockage à sec ou la lyophilisation — où l'activité métabolique est supprimée. La conclusion la plus solide scientifiquement est que la compatibilité entre souches co-formulées doit être vérifiée empiriquement pour chaque association spécifique plutôt que présumée, et que les données actuelles sont insuffisantes pour affirmer a priori la compatibilité d'une quelconque combinaison multi-souches.
Vecteur 4 : Non-équivalence des souches et niveau de preuve sous-tendant les allégations d'efficacité
Une tension fondamentale dans cette littérature réside dans le fait que les allégations d'efficacité sont couramment attribuées à l'échelle de l'espèce, voire du genre, alors que les données mécanistiques et quantitatives démontrent systématiquement que la performance est spécifique à la souche. L'écart d'un facteur 3.6 dans l'adhésion aux cellules Caco-2 parmi les souches de Lactobacillus étudiées par Bubnov et al. (2018) [14], l'incapacité de trois souches de WincloveTravel à survivre au passage dans l'intestin grêle simulé alors que quatre autres y sont parvenues (Campana et al., 2017) [15], et la différence d'un facteur 2 dans les zones d'inhibition entre L. reuteri et L. rhamnosus GG sur cinq modèles de pathogènes (Piątek et al., 2020) [16] indiquent collectivement que le niveau de preuve de tout produit multi-souches dépend de l'utilisation exacte des souches étudiées, et non de la simple espèce. Les mentions, dans plusieurs sources, d'identifiants de souche précis (par ex., DSM 17938, GG ATCC 53103, R0052) [3, 27, 49] reflètent une bonne pratique d'identification au niveau de la souche qui demeure appliquée de manière hétérogène dans la littérature. Les études ne mentionnant que les noms d'espèces — ce qui est le cas d'environ un tiers des sources de cette revue — fournissent des données de viabilité et d'efficacité qui ne peuvent être extrapolées à un produit contenant ne serait-ce qu'une souche différente de la même espèce.
L'étude méthodologique nécessaire pour lever les principales incertitudes résiduelles devrait combiner : (1) un dénombrement individualisé par souche au sein d'une véritable forme galénique multi-souches non ségrégée sur l'ensemble du cycle, de la fabrication jusqu'à la délivrance GI, (2) des bras parallèles contrôlés à souche unique comme référence, (3) un suivi de l'activité de l'eau pendant le stockage, et (4) un critère d'évaluation validé de colonisation in vitro ou sur modèle animal. Aucune étude de ce corpus ne satisfait simultanément à ces quatre critères.
