Stability of freeze-dried vaginal Lactobacillus strains in the presence of different lyoprotectors

Abstract

The industrial use of lactic acid bacteria as probiotic cultures depends on the preservation techniques employed, which are required to guarantee stable cultures in terms of viability and functional activity. The aim of this study was to evaluate the effects of 12% lactose and 12% sucrose suspended in water or reconstituted skim milk on the survival and expression of beneficial characteristics during freeze-drying and subsequent storage of 6 vaginal lactobacilli strains. A cubic polynomial model was also used for the first time to evaluate the effects of different protectors on survival behavior during storage. Different survival patterns were observed among the strains considered. The presence of both lactose and sucrose in water or in 6% skim milk as the suspension medium proved to be effective in maintaining a high degree of survival and expression of potentially probiotic characteristics (production of antimicrobial substances or auto-aggregation capabilities) of most strains after lyophilization and long-term storage. This study constitutes a valuable step to obtain concentrated cultures with the highest stability of microorganisms for pharmaceutical purposes.

L’utilisation industrielle des bacte´ries lactiques comme cultures probiotiques de´pend des techniques de pre´servation employe´es, lesquelles sont requises pour garantir des cultures stables en termes de viabilite´ et d’activite´s fonctionnelles. Le but de cette e´tude e´tait d’e´valuer les effets du lactose 12% et du sucrose 12% en suspension dans l’eau ou dans le lait e´cre´me´ reconstitue´ sur la survie et l’expression de caracte´ristiques be´ne´fiques lors de lyophilisation et l’entreposage subse´quent de six souches de lactobacilles vaginales. Un mode`le polynomial cubique a aussi e´te´ utilise´ pour la premie`re fois afin d’e´valuer les effets de diffe´rents agents de protection sur la survie lors de l’entreposage. Diffe´rents patrons de survie ont e´te´ observe´s parmi les souches conside´re´es. La pre´sence des deux compose´s dans l’eau ou dans le lait e´cre´me´ 6% comme milieu de suspension s’est ave´re´e efficace pour maintenir un haut niveau de survie et pour permettre l’expression de caracte´ristiques potentiellement probiotiques (production de substances antimicrobiennes ou capacite´ d’auto-agre´gation) chez la plupart des souches apre`s une lyophilisation et un entreposage a` long terme. Cette e´tude constitue une e´tape importante dans l’obtention de cultures concentre´es de microorganismes hautement stables a` des fins pharmaceutiques.