• acetic acid bacteria
• bacterial cellulose
• high producer strain
• K2G30
• Kombucha

La cellulosa è il polimero più abbondante sulla terra ed è uno dei principali composti strutturali delle piante. L’uso della cellulosa oggigiorno trova impiego nei più disparati campi d’applicazione, ma il suo utilizzo massivo e il suo non adeguato riutilizzo sono alcune delle principali cause dei sempre più attuali problemi ambientali. La cellulosa batterica (BC) è un polimero prodotto da le più disparate specie di batteri in cui sono presenti legami glicosidici β(14) che legano tra loro migliaia di unità di glucosio, similarmente alla cellulosa delle piante. Alcuni batteri acetici (AAB), specialmente quelli appartenenti al genere K.xylinus, si sono dimostrati essere importanti produttori di questo polimero e quindi potrebbero fungere da fonte alternativa per quanto riguarda la produzione di polimeri cellulosici.

La cellulosa batterica prodotta ha interessanti proprietà quali: biodegradabilità, rinnovabilità, purezza chimica, biocompatibilità, alto grado di cristallizzazione, etc. che la rendono un polimero di interesse per una moltitudine di applicazioni biotecnologiche. K2G30 è un ceppo alto produttore di cellulosa batterica derivante dalla collezione di colture microbiche dell’università degli studi di Modena e Reggio Emilia che ha dimostrato una notevole produttività (23 g/L). In questo studio si è andati ad eseguire uno screening ed una successiva dereplicazione su 46 isolati, tra cui anche il ceppo K2G30, tutti produttori di cellulosa batterica e provenienti da due diverse fonti: kombucha tea nero e kombucha tea verde. Da questo studio è stato identificato un ceppo medio produttore di cellulosa batterica appartenente al genere K.xylinus, a cui appartiene anche K2G30, che è stato nominato come K1G4. Data l’appartenenza di questi due ceppi alla stessa specie, in questo studio si è andati a vedere la correlazione esistente tra la quantità di cellulosa batterica prodotta dai due rispettivi ceppi, anche in presenza di differenti fonti di carbonio, e la quantità di copie di operoni bcs presenti all’interno dei rispettivi genomi. Da questo studio si è osservato che K2G30 presenta un maggior numero di copie di questi operoni rispetto a K1G4 che risulta essere correlabile alla maggiore produttività del primo ceppo rispetto al secondo. Grazie a questo studio sono state ottenute informazioni e risultati importanti che permetteranno nel prossimo futuro di mettere a punto nuove strategie per aumentare la resa e la produttività di cellulosa batterica e quindi aumentare i possibili campi di applicazione.

Cellulose is the most abundant polymer on earth and is one of the main structural compounds of plants. Nowadays, cellulose is used in the most disparate fields of application, but its massive use and inadequate reuse are some of the main causes of the current environmental issues. Bacterial cellulose (BC) is a polymer produced by different species of bacteria in which β (14) glycosidic bonds bind thousands of glucose units together, similarly to the cellulose of plants. Some acetic acid bacteria (AAB), especially those belonging to the genus K.xylinus, have proved to be important producers of this polymer and therefore could act as an alternative source for the production of cellulosic polymers. The bacterial cellulose produced has interesting properties such as: biodegradability, renewability, chemical purity, biocompatibility, high degree of crystallization, etc. which make it a polymer of interest for a multitude of biotechnological applications. K2G30 is a high BC producer strain from the collection of microbial cultures of the University of Modena and Reggio Emilia which has shown a remarkable productivity (23 g/L). In this study, screening and subsequent dereplication was performed on 46 isolates, including the K2G30 strain, all producers of BC and coming from two different sources: black kombucha tea and green kombucha tea. An average producer of BC belonging to the genus K.xylinus, to which K2G30 also belongs, was identified from this study, and was named K1G4. According to the belonging of these two strains to the same species, in this study the correlation between the quantity of bacterial cellulose produced by the two respective strains, even in the presence of different carbon sources, and the number of copies of bcs operons present within their respective genomes was investigated. From this study it was observed that K2G30 has a greater number of copies of these operons compared to K1G4 which results to be correlated to the higher productivity of the first strain compared to the second one. Thanks to this study, important information and results have been obtained that will allow in a near future to develop new strategies to increase the yield and productivity of BC and therefore increase the possible fields of application.