Acetic Acid Bacteria Analysis Using Non-Conventional Culture Media in Kombucha Fermentation

Resumo

Acetic acid bacteria are involved in several spontaneous fermentation processes, such as kombucha production. Kombucha is made by fermenting a Camellia sinensis infusion with acetic acid bacteria and yeasts. This study aimed to evaluate six non-commercial culture media for the enumeration, isolation, and identification of acetic acid bacteria during the fermentation of black tea and green tea kombucha. The fermentation process was performed in glass flasks at 28 ± 2 °C for 15 days. Samples were collected at 0, 3, 7, 10, and 15 days. The colonies were spread-plated and subsequently identified by Sanger sequencing. We aimed to determine if non-conventional culture media could enumerate and isolate acetic acid bacteria during kombucha fermentation, which would indicate their applicability in commercial production. All evaluated media exhibited the potential for commercial use in the enumeration and isolation of acetic acid bacteria. Considering the metabolic differences in these bacteria, the combined use of mannitol yeast extract peptone and reinforced acetic acid ethanol media is recommended. Glucose yeast extract carbonate medium can be used for the qualitative selection of acetic acid-producing strains. Among the isolates obtained, Komagataeibacter was found to be the most abundant genus during kombucha fermentation. The use of non-conventional culture media can improve kombucha fermentation by controlling the viability of the inoculum and enhance the production and establishment of commercial culture media.

Keywords: Komagataeibacter. Camellia sinensis. Kombucha.

Resumo
Bactérias ácido acéticas estão envolvidas em vários processos de fermentação esponatânea, tais como a produção de kombucha. A bebida kombucha é obtida pela fermentação da infusão de Camellia sinensis por leveduras e bactérias ácido acéticas. Este estudo objetivou avaliar seis meios de cultura não convencionais para enumeração, isolamento e identificação de bactérias ácido acéticas durante a fermentação de kombucha de chá preto e de chá verde. O processo de fermentação foi conduzido em frascos de vidro a 28 ± 2 °C por 15 dias. Amostras foram coletadas nos tempos 0, 3, 7, 10, e 15 dias. As colônias selecionadas foram estriadas em placas e posteriormente identificadas por sequenciamento Sanger. Todos os meios de cultura analisados apresentaram potencial para uso comercial na enumeração e isolamento de bactérias ácido acéticas. Considerando as diferenças metabólicas dessas bactérias, o uso combinado dos meios (1) manitol, extrato de levedura e peptona e (2) meio reforçado de ácido acético e etanol é recomendado. O meio glicose extrato de levedura e carbonato de cálcio pode ser utilizado para seleção qualitativa de linhagens produtoras de ácido. Em relação aos isolados obtidos, Komagataeibacter é o gênero mais abundante em fermentação de kombucha. O uso de meios de cultura não convencionais pode otimizar a fermentação de kombucha pelo controle da viabilidade do inóculo e aprimorar a produção e estabelecimento de um meio de cultura comercial.

Palavras-chave: Komagataeibacter. Camellia sinensis. Kombucha