La forte acidité du contenu gastrique fait de l'estomac un environnement particulièrement hostile aux virus et aux bactéries. Helicobacter pylori, une seule espèce, est capable de survivre de manière permanente et de coloniser la muqueuse gastrique humaine. Pour le reste, la plupart des microorganismes ingérés sont rapidement détruits en quelques minutes.
Plusieurs études menées in vitro ont montré que, en raison d'une action bactéricide large et efficace, le pH devait être particulièrement faible. Plus précisément, un pH de 2, 0 ou moins tue généralement toutes les bactéries; cependant, cette acidité n'est présente dans l'estomac que dans des conditions de jeûne, alors qu'après les repas, la présence d'aliments (le principal vecteur par lequel les bactéries pénètrent dans l'estomac) élève temporairement le pH à 4-5.
Le facteur temps doit également être pris en compte, car plus le pH est bas, moins il faut de temps pour obtenir une action bactéricide complète, et inversement. Cependant, des valeurs de pH supérieures à 3, 5 ont un très faible effet bactéricide, tandis qu'un pH supérieur à 4 n'a pas d'effet bactéricide.
Des preuves scientifiques récentes démontrent que l'activité bactéricide est déterminée non seulement par l'acidité gastrique mais également par la pepsine (enzyme protéolytique impliquée dans la digestion des protéines). Une certaine activité antibiotique est également exercée par certaines enzymes présentes dans le suc gastrique, telles que les défensines et la lactoferrine.
Sur le front microbien, la liaison de certains constituants alimentaires peut favoriser la survie de divers microorganismes à l’activité bactéricide des sucs gastriques. par exemple, il a été démontré que la virulence de la salmonelle est significativement plus élevée lorsqu'elle est introduite dans le tube digestif avec des aliments protéiques contaminés (par exemple, des œufs ou de la viande).
Clairement, même l'utilisation d'antiacides ou d'inhibiteurs de la pompe à protons, abaissant le pH gastrique, favorise la survie des bactéries dans l'estomac. De plus, à mesure que la charge bactérienne augmente (nombre de bactéries ingérées), la probabilité que certains microorganismes augmentent également.
Le problème des toxines et des spores doit également être pris en compte. Les toxines sont des substances produites par des bactéries ou leurs constituants, qui peuvent causer des dommages (intoxication alimentaire) même lorsque la bactérie est détruite par l'acidité gastrique. Les spores sont des formes quiescentes dans lesquelles certaines bactéries se retirent lorsque les conditions environnementales sont défavorables, puis se réactivent dès que les circonstances le permettent. Les spores de Clostridium difficile, par exemple, dépassent intactes l'acidité gastrique et germent ensuite dans l'estomac.
Comparativement aux bactéries, les virus ont généralement plus de chances de survivre dans l'environnement acide de l'estomac. Sans surprise, les virus appartenant aux norovirus (virus de Norwalk), rotavirus, astrovirus et adénovirus sont souvent impliqués dans l'apparition de formes diarrhéiques infectieuses (gastro-entérite virale).
