• probiotic formulations
• formulazioni probiotiche. human gut microbiota
• microbiota intestinale umano

Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), i probiotici sono microrganismi vivi che, se somministrati in adeguate quantità, sono in grado di esercitare effetti benefici sulla salute dell’ospite. Un microrganismo probiotico deve essere sicuro, geneticamente stabile, non presentare antibiotico-resistenze trasmissibili ed essere in grado di sopravvivere durante il transito nello stomaco e di moltiplicarsi una volta raggiunto l’intestino, determinandone una temporanea colonizzazione ed esprimendo, in questo distretto, le sue proprietà benefiche. Le principali formulazioni probiotiche sono costituite da singole specie o miscele di diverse specie microbiche appartenenti ai generi Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Bacillus e Saccharomyces.
Il lavoro svolto durante in presente internato di Tesi si è posto come principale obiettivo l’analisi qualitativa e quantitativa di due nuove formulazioni probiotiche (A monospecie e B multispecie) di imminente commercializzazione nel Regno Unito. La prima parte del progetto di ricerca è stata dedicata alla determinazione dell’effettivo contenuto microbico di entrambe le formulazioni probiotiche, impiegando sia metodiche di microbiologia convenzionale, per la conta dei microrganismi e l’isolamento delle diverse specie, sia tecniche molecolari per l’identificazione di specie, tra cui la spettrometria di massa MALDI-TOF MS e il sequenziamento dell’rDNA 16s e 18s. I risultati ottenuti hanno evidenziato la validità dei diversi approcci metodologici utilizzati per l’identificazione della specie di lievito Saccharomyces boulardii costituente la formulazione A e di due specie di lattobacilli (Lactobacillus rhamnosus e Lactobacillus helveticus) presenti nella formulazione B.
Ulteriore obiettivo del progetto di Tesi è stato quello di ottenere informazioni sulla tolleranza gastrica e sulla resistenza ai sali biliari dei microrganismi presenti nelle formulazioni probiotiche, per meglio comprenderne l’effettivo valore probiotico. Sono stati condotti studi in vitro con due succhi gastrici artificiali, ASTM e USP, preparati entrambi a pH 1.5 e pH 3.0 e con il succo intestinale artificiale contenente pancreatina e sali biliari a pH 8.0. I risultati ottenuti hanno mostrato una forte tolleranza all’acidità gastrica e al succo intestinale artificiale per entrambi i prodotti.
Sebbene con i limiti di uno studio in vitro, i risultati ottenuti suggeriscono che entrambe le formulazioni testate siano dei prodotti che rispecchiano quanto dichiarato sulle rispettive confezioni, sia in termini quantitativi che per il contenuto delle specie microbiche. Inoltre, l’elevata sopravvivenza in ambiente gastrico e la tolleranza all’ambiente intestinale simulati anche per tempi prolungati costituiscono i requisiti fondamentali affinché queste formulazioni possano esercitare la loro attività probiotica.

The World Health Organization (WHO) defines probiotics as living microorganisms that, if administered in adequate amounts, are capable of exerting beneficial effects on the host. A probiotic microorganism must be safe, genetically stable, not present transmissible antibiotic resistances, be able to survive to the harsh gastric environment and survive, multiply and temporarily colonize the intestine, where it can exert its beneficial properties. The main probiotic formulations are constituted by single species or mixtures of different microbial species mostly belonging to the Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Bacillus and Saccharomyces genera.
The main objective of this Thesis was to perform a qualitative and quantitative analysis of two new probiotic formulations (A, monospecies and B, multispecies) of imminent commercialization on the United Kingdom market. The first part of the research project was dedicated to the analysis of the actual microbial content of both probiotic formulations, using both conventional microbiology methods, for the count of microorganisms and the isolation of different species, and molecular techniques for species identification, including MALDI-TOF MS mass spectrometry and metagenomics analysis by 16s and 18s rDNA sequencing. The results obtained highlighted the validity of the different methodological approaches used for the identification of the yeast species Saccharomyces boulardii constituting formulation A and of two species of lactobacilli (Lactobacillus rhamnosus and Lactobacillus helveticus) present in formulation B.
A further objective of the Thesis was to obtain information on the gastric tolerance and resistance to bile salts of the microorganisms constituting the probiotic formulations, to better understand their effective probiotic value. In vitro studies were conducted with two artificial gastric juices, ASTM and USP, both prepared at pH 1.5 and pH 3.0 and with artificial intestinal juice containing pancreatin and bile salts at pH 8.0. The results obtained showed a strong tolerance to gastric acidity and artificial intestinal juice for both products.
Although with the limitations of an in vitro study, the overall results indicate that both formulations contain the number and the species of microorganisms that are declared on the respective labels, thus being safe and free of contaminants. In addition, the high survival in the gastric environment and the tolerance to the intestinal environment, even for a long time, constitute the fundamental requirements for these formulations to behave as probiotics.