Prébiotiques : l'essentiel pour comprendre
Une seule lettre sépare prébiotique de probiotique, de quoi les confondre ! Pour corser l’affaire, les deux ont la même « vocation » : équilibrer notre microbiote et améliorer notre santé. Ils sont pourtant bien différents, par leur nature et leur mode d’action. Relativement nouveaux, les prébiotiques restent mal connus des consommateurs. De quoi s’agit-il ? Où les trouve-t-on ? Quels sont leurs bienfaits ? Pour sortir du flou, faisons le point !
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C’est quoi un prébiotique ?
Une première définition « officielle » des prébiotiques a été proposée en 1995. Depuis, elle a évolué en fonction des avancées des connaissances sur le rôle et le fonctionnement du microbiote humain1,2.
Petite histoire d’une définition
En 1995, les prébiotiques ont été définis pour la première fois par deux scientifiques, Glenn Gibson et Marcel Roberfroid3. Selon eux, ce sont « des composés non digestibles de l’alimentation qui ont un bénéfice sur la santé d’un individu, en stimulant de manière spécifique la croissance et/ou l’activité d’un ou de certains micro-organismes résidant dans le côlon ». Cette définition a ensuite été plusieurs fois mise à jour avant qu’en 2016, un panel d’experts internationaux s’accorde sur « substrat sélectivement utilisé par les microorganismes de l’hôte conférant un avantage pour la santé »4.
En clair, les prébiotiques sont des substances qui « nourrissent » de façon ciblée certains microorganismes du microbiote, ceux bénéfiques de notre corps. Et ce faisant, ils améliorent notre santé. Ils ne sont donc pas des substrats (nourritures) qui vont être utilisables par la plupart des microorganismes du microbiote5 et encore moins pour des bactéries qui pourraient nous rendre malades comme certaines espèces de clostridies et d’E. coli !6.
Ce qui change, ce qui reste : les prébiotiques aujourd’hui et demain
Selon la définition de 1995, seuls certains composés de la famille des glucides pouvaient être considérés comme prébiotiques7. Le terme de « substrat », qui a été récemment préféré par les experts, élargit le concept des prébiotiques au-delà de ces glucides à tout ce qui nourrit spécifiquement les bactéries du microbiote en apportant un bénéfice à la santé8,9. De plus, les prébiotiques peuvent agir dans d’autres zones du corps ayant un microbiote comme les intestins. Ils peuvent agir au niveau de la peau, de la cavité orale ou du vagin10.
Les microorganismes ciblés par les prébiotiques ne sont pas précisés dans la première et la plus récente définition. Historiquement, il s’agit des bifidobactéries et de lactobacilles, reconnus bénéfiques à la santé et également utilisés comme probiotiques11. Ils sont encore aujourd’hui les genres plus souvent testés et utilisés en tant que cible des prébiotiques. Mais on sait désormais que d’autres métabolisent les prébiotiques et peuvent aussi participer aussi à notre bonne santé12. Les recherches s’orientent ainsi vers des prébiotiques stimulant des espèces telles que Propionibacterium, Faecalibacterium, Eubacterium, Akkermansia ou Roseburia13,14.
Les règles pour prétendre au label « prébiotique »
La définition des prébiotiques a beau avoir été élargie15, on ne peut pas pour autant appeler prébiotique tout et n’importe quoi !
Afin qu’une substance puisse être considérée prébiotique, sa structure chimique doit d’abord être bien décrite. Des études précliniques en laboratoire puis des essais cliniques chez l’homme doivent ensuite être menées pour confirmer :
- sa résistance aux enzymes digestives (par exemple, l’acidité gastrique ou la bile) lui permettant bien d’atteindre intacte le microbiote cible, comme le microbiote intestinal;
- sa sélectivité et son action sur des microorganismes visés ;
- les modifications qu’elle entraîne sur le microbiote et un effet bénéfique mesurable sur la santé ;
- un dosage efficace ne causant pas d’effet secondaire16,17,18.
Sources, fonctions, mode d’action… : tout savoir sur les prébiotiques
Découvrez à quoi les prébiotiques ressemblent, où on les trouve et comment ils agissent sur nos microorganismes bénéfiques.
Un peu de chimie : que sont les prébiotiques ?
Aujourd’hui, les composés pouvant être considérés prébiotiques font principalement partie de la famille des glucides complexes : des oligosaccharides et des polysaccharides25,26. Les oligosaccharides sont des assemblages, ou polymères, de plusieurs sucres simples ou monosaccharides (généralement de 3 à 10) : glucose, fructose, galactose, etc. Les polysaccharides en contiennent plus de 2027. Cependant, certains prébiotiques utilisés plus rarement ne comportent que deux sucres : on les appelle disaccharides.
Les principaux prébiotiques sont
qui contiennent une molécule de glucose et des molécules de galactose, un sucre qu’on retrouve dans le lait.
Les GOS font partie de la famille des « galactanes »31.
qui contiennent une molécule de glucose et des molécules de fructose. Ses sources naturelles sont principalement les fruits et le miel.
Les FOS font partie de la famille des « fructanes »31.
un type de FOS comprenant plusieurs molécules de fructose et principalement issu de la racine de chicorée.
L'inuline fait partie de la famille des « fructanes »31.
un disaccharide galactose-fructose également utilisé comme médicament pour soulager la constipation28,29,30.
Les FOS (dont l’inuline) et les GOS sont les prébiotiques dont les effets sur les microorganismes bénéfiques du microbiote intestinal et sur la santé sont les plus scientifiquement reconnus. Ce sont donc actuellement les « stars » des prébiotiques32,33. La dose recommandée pour obtenir un effet prébiotique chez l’adulte est de 5 à 8 g de FOS ou GOS par jour34.
Mais d’autres substances sont en phase de test de leur potentiel prébiotique, comme :
- d’autres glucides complexes de type fibre: xylo-oligosaccharides (XOS), isomalto-oligosaccharides (IMO), polydextrose, oligosaccharides de soja (SBOS), bêta-glucanes, pectine… ;
- des dérivés de l’amidon comme des polyols : sorbitol, maltitol… ;
- des acides gras polyinsaturés ;
- des polyphénols : par exemple, du cacao ou du thé35,36,37,38.
Concrètement, où les trouve-ton ?
Les prébiotiques sont naturellement présents dans de nombreux aliments d’origine végétale et dans le lait maternel. Ils sont également ajoutés dans des aliments comme des biscuits, des céréales, des boissons et des produits laitiers, mais aussi dans les préparations pour nourrissons41. Enfin, ils sont disponibles sous forme de compléments alimentaires42, seuls ou associés à des probiotiques, des vitamines, des minéraux, des extraits de plantes, etc.
Les sources naturelles de prébiotiques
De nombreux fruits, légumes, céréales et autres aliments d’origine naturelle sont des sources de prébiotiques. Citons par exemple :
- l’artichaut, la racine de chicorée, le poireau, l’asperge (qui contiennent de l’inuline) ;
- la banane, l’ail, l’oignon, le miel, le blé (qui contiennent des FOS) ;
- le lait de soja et d’avoine, les noix de cajou, lupins, pois chiches et pistaches (qui contiennent des GOS)…43,44.
Ces aliments présentant une faible teneur en prébiotiques, leur consommation occasionnelle ne peut pas apporter d’effet significatif sur la santé45.
Nos ancêtres chasseurs-cueilleurs consommaient beaucoup d’aliments contenant des prébiotiques naturels et pouvaient bénéficier jusqu’à 135 g par jour d’apport. Ce n’est généralement plus notre cas avec notre alimentation occidentale moderne, qui n’en apporte que de 1 à 4 g par jour aux Etats-Unis et de 3 à 11 g par jour en Europe46.
Les prébiotiques sont donc aujourd’hui produits industriellement, soit isolés à partir d’aliments riches en substances prébiotiques, soit synthétisés à partir de sucres comme le fructose, le lactose ou le saccharose47,48,49.
Comment les prébiotiques sont-ils produits ?
A quoi servent les prébiotiques ?
Si on imagine notre microbiote comme un jardin, on pourrait dire que les prébiotiques servent d’« engrais » favorisant la pousse de ces belles plantes, et pas des mauvaises herbes ! Et tout l’organisme en bénéficie.
Comme tout engrais, les prébiotiques ne sont pas « nécessaires » pour nourrir les microorganismes du microbiote. Mais ils permettent de stimuler la croissance et l’activité de ceux ayant un effet bénéfique sur la santé. Cela signifie qu’ils contribuent à rééquilibrer le microbiote, notamment en augmentant la part de bactéries bénéfiques au détriment des bactéries pathogènes, ce qui permet au microbiote d’assurer correctement ses missions de digestion, d’assimilation des nutriments, de soutien des défenses naturelles, etc50,51.
Les prébiotiques favorisent également la production par les bactéries, lors du processus de fermentation, de substances participant au bon fonctionnement de l’organisme et à la santé52. Il s’agit par exemple du lactate et des acides gras à chaîne courte (AGCC) : acétate, propionate et butyrate, qui agissent au niveau intestinal et se diffusent aussi au reste du corps par la circulation sanguine53. Ils servent de source d’énergie à l’organisme et y jouent des rôles importants pour notre santé, comme le maintien de l’intégrité de la barrière intestinale et la régulation du métabolisme des sucres et des graisses54.
Enfin, la production de ces AGCC abaisse le pH (acidifie) le milieu colique, ce qui a également des avantages pour la santé comme une meilleure absorption des nutriments et une protection plus efficace contre les microbes55,56.
Comment les prébiotiques peuvent-ils améliorer la santé ?
Les prébiotiques étant un sujet scientifique relativement nouveau, les résultats de recherche clinique sur leur effet sur la santé sont moins nombreux que ceux sur les probiotiques59. Ils suggèrent toutefois qu’en agissant sur la croissance et le métabolisme des bactéries bénéfiques du microbiote60, les prébiotiques participent à plusieurs grandes fonctions de l’organisme essentielles pour mieux lutter contre divers troubles61.
Lorsque les microorganismes comme les lactobacilles et les bifidobactéries augmentent dans le microbiote grâce aux prébiotiques, la proportion de pathogènes diminue. De plus, ils s’accaparent donc les nutriments qui pourraient autrement nourrir les microbes pathogènes, ce qui freine leur colonisation62. Aussi, lors de la fermentation des prébiotiques, ces bactéries produisent des composés qui réduisent le pH du milieu colique, ce qui inhibe également le développement des germes néfastes63,64.
Les prébiotiques améliorent les défenses immunitaires au niveau du microbiote intestinal, mais aussi de l’organisme entier avec lequel il interagit65. Leur fermentation produit des métabolites (AGCC, peptidoglycanes…) qui stimulent les défenses immunitaires et régulerait la production de molécules anti- et pro-inflammatoires66,67. Des études auraient montré que la prise de prébiotiques comme les GOS augmenterait les performances des cellules du système immunitaire dans le sang de personnes âgées68 et qu’un mélange de FOS et d’inuline améliorerait la réponse du système immunitaire à la vaccination contre la grippe69.
Les prébiotiques diminueraient l’activité de certaines cellules immunitaires, les lymphocytes auxiliaires, qui sont impliquées dans l’allergie. L’effet modulateur des prébiotiques sur l’allergie a été particulièrement observé lors d’études chez les bébés : ceux prenant du lait enrichi en GOS et FOS avaient moins de dermatite atopique, d’asthme et d’urticaire que ceux prenant des laits non enrichis70. Cependant, l’effet des prébiotiques sur l’allergie n’est pas encore certain71.
Par leur capacité à se lier à l’eau, les prébiotiques pris par voie orale ramolliraient les selles en facilitant leur évacuation72. De plus, les AGCC qu’ils produisent pourraient aussi réguler des hormones impliquées dans la motricité intestinale73. Le lactulose est déjà utilisé comme médicament contre la constipation, et des résultats encourageants ont été obtenus avec des prébiotiques à faible dose pour soulager certains symptômes du syndrome du côlon irritable74. L’Union Européenne a officiellement autorisé l’allégation de santé « améliore la fonction intestinale » pour l’inuline de chicorée à 12g par jour, car les preuves scientifiques de cet effet sur l’homme sont robustes75.
Les prébiotiques amélioreraient l’absorption des sels minéraux comme le calcium et le magnésium, avec de potentiels effets bénéfiques sur la croissance des os chez les adolescents et le maintien de la densité osseuse chez les femmes ménopausées76. En effet, les AGCC dont ils favorisent la production augmentent la surface d’absorption des cellules intestinales et la solubilité des minéraux, qui deviennent ainsi plus faciles à assimiler77,78.
Des études auraient montré que certains prébiotiques avaient un effet positif sur le taux de sucre (glycémie) et de graisses (comme les triglycérides) dans le sang79, mais aussi sur la régulation de l’insuline chez les personnes en bonne santé ou ayant un diabète80. La production d’AGCC par les bactéries bénéfiques joue un rôle dans cet effet, mais les prébiotiques aideraient aussi directement au maintien de la fonction « barrière » du microbiote intestinal. En effet, ils freinent le passage dans le sang de certaines molécules comme les lipopolysaccharides bactériens qui peuvent engendrer une inflammation chronique impliquée dans le diabète et l’obésité81
Les AGCC produits par la fermentation des prébiotiques dans les intestins pourraient réguler l’appétit et la satiété. En effet, ceux-ci sont régulés par la libération de différents médiateurs sur un circuit complexe dépendant de la nature de notre prise alimentaire (sucres, protéines, graisses…), du volume du contenu de notre estomac, de notre système nerveux digestif et de notre cerveau82. Parmi ces médiateurs, on compte notamment des hormones, la ghréline qui stimule l’appétit, ainsi que le peptide YY et le glucagon-like peptide 1, qui provoquent la satiété. Les AGCC interagiraient avec certains récepteurs d’acides gras et contribueraient ainsi à la diminution de la production de ghréline et à l’augmentation de sécrétion de peptide YY et de glucagon-like peptide 183.
En nourrissant les lactobacilles de la flore vaginale, les GOS pourraient réduire les risques d’infection84.
Une recherche dynamique pour dévoiler de nouveaux bienfaits
Actuellement, d’autres effets bénéfiques potentiels des prébiotiques sur la santé sont encore en cours d’étude, principalement sur l’animal, avec de premiers résultats prometteurs. Les prébiotiques pourraient par exemple lutter contre la transformation maligne des cellules. En effet, leurs produits de fermentation comme le butyrate pourraient avoir un effet protecteur contre le cancer colorectal. Certains prébiotiques pourraient également améliorer la mémoire et la concentration chez les personnes d’âge mûr, voire ralentir le déclin cognitif dans les maladies de type Alzheimer. Même si les preuves des bienfaits de prébiotiques s’accumulent, de nombreux travaux scientifiques doivent être poursuivis avant que davantage de recommandations sur l’utilisation des prébiotiques soient diffusées par les sociétés savantes85,86.
Des effets qui peuvent varier entre vous et nous !
L’effet des prébiotiques, comme celui des probiotiques, peut varier d’une personne à une autre. D’abord, il dépend de la présence des microorganismes que les prébiotiques doivent nourrir dans le microbiote de la personne. Il peut aussi être différent chez les personnes ayant des gènes qui influent sur la composition du microbiote ou prédisposent à certaines maladies. Il peut enfin être modulé par le mode de vie de chacun : les habitudes alimentaires, l’état de santé ou encore la prise de médicaments, etc87,88. Les chercheurs espèrent encore progresser dans les connaissances des effets des prébiotiques sur le microbiote, mais aussi dans les techniques permettant d’analyser le microbiote de chaque personne, afin de pouvoir envisager des préconisations plus précises et personnalisées89.
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BMI 22.52-Nov 22
1 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502
2 Bedu-Ferrari C, Biscarrat P, Langella P, Cherbuy C. Prebiotics and the Human Gut Microbiota: From Breakdown Mechanisms to the Impact on Metabolic Health. Nutrients. 2022;14(10):2096
3 Roberfroid, M. Health benefits of non-digestible oligosaccharides. In Dietary Fiber in Health and Disease; Springer: New York, NY, USA, 1997; pp. 211–219
4 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502
5 ISAPP : Understanding Prebiotics and Fiber, 2018
6 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502
7 Davani-Davari D, Negahdaripour M, Karimzadeh I, et al. Prebiotics: Definition, Types, Sources, Mechanisms, and Clinical Applications. Foods. 2019;8(3):92
8 Gibson GR, Hutkins R, Sanders ME, et al. Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502
9 ISAPP : Prebiotics :https://isappscience.org/for-scientists/resources/prebiotics/
10 ISAPP : Prebiotics: A Consumer Guide for Making Smart Choices - Developed by the International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (04/11/21)
11 ISAPP : Understanding Prebiotics and Fiber, 2018
12 Bedu-Ferrari C, Biscarrat P, Langella P, Cherbuy C. Prebiotics and the Human Gut Microbiota: From Breakdown Mechanisms to the Impact on Metabolic Health. Nutrients. 2022;14(10):2096
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14 Prebiotics: A Consumer Guide for Making Smart Choices - Developed by the International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (04/11/21)
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19 Markowiak P, Slizewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients 2017, 9, 1021
20 ISAPP : Understanding Prebiotics and Fiber, 2018
21 Markowiak P, Slizewska K. Effects of Probiotics, Prebiotics, and Synbiotics on Human Health. Nutrients 2017, 9, 1021
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27 Cours-médecine. Fr : Les polyosides https://www.cours-medecine.info/medecine/biochimie/polyosides.html
28 ISAPP : Prebiotics, 2019
29 WGO Review Team. Probiotiques et prébiotiques, World Gastroenterology Organisation Global guideline, février 2017
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32 Whisner CM, Castillo LF. Prebiotics, Bone and Mineral Metabolism. Calcif Tissue Int. 2018;102(4):443-479
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40 Binns N : Probiotics, Prebiotics and the gut microbiota, ILSI Europe Concise monograph series, Belgium, ISBN: 9789078637394
41 Jenkins G, Mason P. The Role of Prebiotics and Probiotics in Human Health: A Systematic Review with a Focus on Gut and Immune Health. Food Nutr J 2022, 7: 245
42 Jenkins G, Mason P. The Role of Prebiotics and Probiotics in Human Health: A Systematic Review with a Focus on Gut and Immune Health. Food Nutr J 2022, 7: 245
43 Jenkins G, Mason P. The Role of Prebiotics and Probiotics in Human Health: A Systematic Review with a Focus on Gut and Immune Health. Food Nutr J 2022, 7: 245
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47 Whisner CM, Castillo LF. Prebiotics, Bone and Mineral Metabolism. Calcif Tissue Int. 2018;102(4):443-479
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49 Davani-Davari D, Negahdaripour M, Karimzadeh I, et al. Prebiotics: Definition, Types, Sources, Mechanisms, and Clinical Applications. Foods. 2019;8(3):92
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