• Batteri acetici / Acetic bacteria

I batteri acetici sono microrganismi molto diffusi in natura, presenti sulla superficie di piante, fiori e frutti. Appartengono alla famiglia delle Acetobacteraceae e sono batteri Gram-negativi, aerobi obbligati, mesofili e acidofili.Sono microrganismi nutrizionalmente esigenti e difficili da isolare su terreni colturali, caratterizzati dalla capacità di ossidare i carboidrati, alcoli e alcoli di zucchero (alcoli polivalenti o polioli) nei loro corrispondenti acidi organici, aldeidi o chetoni, in un processo chiamato “fermentazione ossidativa”, da cui traggono energia. Oltre a svolgere un ruolo importante nella produzione di cibi e bevande fermentati, quali aceto, cacao, birra lambic, kefir e kombucha, producono composti di rilevanza industriale quali acido ascorbico (vitamina C), esopolisaccaridi (cellulosa batterica, levano e destrano), l’acido gluconico, tartarico e glicerico.
La parte sperimentale della presente tesi ha riguardato la messa a punto della tecnica PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) per lo studio dei batteri acetici caratterizzanti una bevanda fermentata simil-kombucha. In particolare, sono stati utilizzati due campioni di una bevanda simil-kombucha e quattro ceppi di batteri acetici isolati precedentemente e inseriti nella collezione IMA (International Microbial Archives) del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali (DISAAA-a) dell’Università di Pisa. I campioni sono stati sottoposti ad estrazione del DNA e successiva amplificazione PCR mediante l’utilizzo di tre diverse coppie di primers. Infine, gli amplificati ottenuti sono stati separati mediante elettroforesi su gel di poliacrilammide con gradiente denaturante chimico. I risultati hanno permesso di evidenziare la coppia di primers più idonea che potrà essere utilizzata per lo studio dei batteri acetici presenti nella bevanda fermentata simil-kombucha.

Acetic bacteria are very widespread microorganisms in nature, present on the surface of plants, flowers and fruits. They belong to the Acetobacteraceae family and are Gram-negative, obligate aerobic, mesophilic and acidophilic bacteria. They are nutritionally demanding microorganisms and difficult to isolate on culture media, characterized by the ability to oxidize carbohydrates, alcohols and sugar alcohols (polyvalent alcohols or polyols) into their corresponding organic acids, aldehydes or ketones, in a process called "oxidative fermentation", from which they draw energy. In addition to playing an important role in the production of fermented foods and drinks, such as vinegar, cocoa, lambic beer, kefir and kombucha, they produce compounds of industrial importance such as ascorbic acid (vitamin C), exopolysaccharides (bacterial cellulose, leve and dextran), 'gluconic, tartaric and glyceric acid.
The experimental part of this thesis concerned the development of the PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) technique for the study of acetic bacteria characterizing a kombucha-like fermented drink. In particular, two samples of a kombucha-like drink and four strains of acetic bacteria previously isolated and included in the IMA collection (International Microbial Archives) of the Department of Agricultural, Food and Agro-environmental Sciences (DISAAA-a) of the University of Pisa. The samples were subjected to DNA extraction and subsequent PCR amplification through the use of three different pairs of primers. Finally, the amplified products obtained were separated by electrophoresis on polyacrylamide gel with a chemical denaturing gradient. The results made it possible to highlight the most suitable pair of primers that can be used for the study of acetic bacteria present in the kombucha-like fermented drink.