IL PARERE DELL’ESPERTO

LA KOMBUCHA TEA (Parte Prima)

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La Kombucha tea è una bevanda fermentata divenuta recentemente di notevole popolarità tra i consumatori molto probabilmente grazie ai propagandati benefici divulgati da quella parte della scienza che studia il ruolo del microbioma sulla salute umana. Le proprietà e gli effetti vengono descritti da Federico Paggio, esperto in sicurezza e controllo degli alimenti.

INTRODUZIONE

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La Kombucha tea è un’antica bevanda la cui produzione prevede la fermentazione del tè zuccherato da parte di una coltura simbiotica di batteri e lieviti (SCOBY), conosciuta anche come "fungo del tè". Questa bevanda di solito ha un sapore che ricorda il sidro di mele dolce e frizzante, ma un tempo di fermentazione prolungato può portare allo sviluppo di un sapore acidulo [12]. Il prodotto finale risulta particolarmente ricco in acidi organici e CO2. Sebbene sia considerata una bevanda analcolica, è possibile osservare tracce di etanolo anche in base alle variazioni dei processi di fermentazione o della durata [6]. La fermentazione di zuccheri da parte di lieviti e specie batteriche provoca la formazione di etanolo e acidi organici, sostanze naturali responsabili della conservazione della bevanda fermentata, con la sintesi di altri componenti bioattivi a supporto della salute umana [12].

CENNI STORICI

La Kombucha tea è una bevanda fermentata analcolica tradizionale originaria dell’Oriente [5]. L’etimologia della parola "Kombucha" si pensa, ma non se ha certezza, che possa derivare da due parole giapponesi kombu (alga marina), e cha (tè) [6]. Nel 220 a.c. si trovano prime tracce del consumo di questa bevanda in Cina. Successivamente nel 414 d.C., un medico coreano di nome Kombu fu convocato per curare i disturbi digestivi del re giapponese Inkyo con questa bevanda resa poi popolare in Giappone come Kombucha. [12]. Se ne diffuse successivamente il consumo con una varietà di nomi diversi in altri Paesi e Regioni [17] come Corea e Giappone. Si notava un tardivo invecchiamento della popolazione: la vita media oltrepassava i cento anni. Con l’estensione delle rotte commerciali il consumo della bevanda si espanse in tutto il mondo [12]. Al giorno d’oggi, questa bevanda è diventata molto popolare anche nel Nord America ed in Europa per le sue presunte proprietà salutari disintossicanti, antiossidanti ed anticancerogene che si dice derivino dal tè o dai metaboliti prodotti dai microrganismi durante la fermentazione. Nonostante le affermazioni della campagna di marketing, mancano ancora studi in letteratura per valutare appieno tali indicazioni sulla salute [6]

IL PROCESSO DI PREPARAZIONE

Il tè nero e lo zucchero bianco sono considerati i substrati ideali per la preparazione della Kombucha tea, sebbene si possa usare anche il tè verde [7]. Si deve precisare che le diverse fasi dell’elaborazione della Kombucha tea non sono standardizzate. La concentrazione di saccarosio può variare da 50 a 100 g/L e la quantità di tè da 1,5 a 10 g/L con un tempo di macerazione compreso tra 5-15 min [26]. In questo elaborato consideriamo la procedura seguente: si fa bollire 1 L di acqua con 50 g di saccarosio disciolto dopo la bollitura. Successivamente si aggiungono 5 g di foglie di tè, dopo 5 minuti si filtra il composto per separare il liquido dalle foglie. Quest’ultimo si lascia raffreddare ad una temperatura di circa 20°C. il tè viene inoculato con 24 g di “fungo del tè” [14]. La soluzione, così composta, è versata in un becher sterilizzato con acqua bollente, dove si aggiunge un volume di 100 ml/L di una precedente fermentazione di Kombucha tea che provoca un abbassamento di pH, inibendo così la crescita di microrganismi indesiderati. Il becher viene coperto per tenere lontani gli insetti (es. moscerini della frutta “Drosophila”). Il processo di incubazione ha una temperatura di 20 – 22°C, ma può oscillare tra i 18 – 26°C. Nei giorni a seguire sulla superficie inizierà a galleggiare una sottile membrana trasparente simile ad un gel: inizio della crescita del nuovo fungo che, dopo 10-14 giorni, sarà sviluppato ed apparirà come un disco di circa 2 cm di spessore coprendo l’intero diametro del becher. La matrice così formata viene rimossa e conservata insieme ad una piccola quantità di liquido fermentato. La bevanda rimanente viene filtrata e conservata in recipienti idonei ad una temperatura di 4 ºC. [14]. E’ molto importante lavorare in ambienti idonei e con utensili igienizzati e sanificati, sia per prevenire le contaminazioni indesiderate che per avere un controllo sulla crescita dei microrganismi. Inoltre, durante tutto il processo di fermentazione occorre controllare i livelli di pH: è preferibile arrestare il processo quando il pH raggiunge un valore di 4,2 evitando così una eccessiva produzione di acido acetico che può influire negativamente dal punto di vita organolettico [20]. Di seguito, nella tabella 1 viene riportata l’analisi dei rischi di ogni step nella procedura di preparazione della Kombucha tea secondo il modello del codice alimentare.

F.D.A.[21].

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Tabella 1. [21] Kombucha Hazards Analysis. Brian A. Nummer Kombucha Brewing Under the Food and Drug Administration Model Food Code: Risk Analysis and Processing Guidance, Journal of Environmental Health, November 2013. [21]

COMPOSIZIONE MICROBIOLOGICA

Il processo di produzione della Kombucha tea può essere considerato una fermentazione naturale, poiché quest’ultima viene attivata addizionando una quantità di materia precedentemente fermentata (“back- slopping”). La bevanda prodotta tradizionalmente con una grande varietà di metodologie di processo, anche a livello familiare, possiede una composizione microbica molto ampia: batteri dell’acido acetico e lieviti sono i microrganismi caratteristici. I batteri lattici non costituiscono una parte essenziale dell’ecosistema microbico Kombucha poiché non sempre sono presenti. A volte possono essere presenti anche funghi filamentosi, ma sono considerati microrganismi deterioranti, poiché vengono associati a micotossine ed effetti avversi alla salute umana [17].

LIEVITI

I lieviti costituiscono parte integrante della composizione microbica nella Kombucha tea in quanto sono sempre presenti durante il processo di fermentazione. Sono microrganismi eucarioti appartenenti ai funghi. Hanno dimensioni di circa 8 µm di diametro, con una forma delle cellule che varia da sferiche ad ovoidali [17]. All’interno della bevanda possiamo riscontrare: Zygosaccharomyces, Candida, Saccharomycodes, Kloeckera/Hanseniaspora, Torulaspora, Pichia, Brettanomyces/Dekkera, Saccharomyces, Lachancea, Schizosaccharomyces. Oltre a quelli già citati, diversi autori hanno quantificato altri lieviti presenti nella cultura Kombucha [28], hanno riportato Zygosaccharomyces come lievito predominante con 84,1 di percentuale relativa di abbondanza, le specie Dekkera e Pichia 6% e il 5%, rispettivamente. Studi hanno rivelato lieviti che formano biofilm come Candida krusei o Issatchenkia orientalis, nonché specie di lieviti apiculati come Kloeckera e Hanseniaspora [27]. Un nuovo lievito ascosporogeno chiamato Zygosaccharomyces kombuchaensis è stato isolato dalla Kombucha tea [16].

BATTERI

All’interno della Kombucha tea sono risultati dominanti i batteri acetici [27] appartenenti alla classe Alfa- proteobatteri e alla famiglia delle Acetobacteraceae, possono essere mobili, larghi circa 0,5 µm e lunghi da 1 a 4 µm, la forma delle cellule varia da ellissoidale a bastoncellare [17], sono microrganismi aerobici in grado di utilizzare l’alcol come substrato per formare acido acetico grazie all’enzima acetaldeide deidrogenasi, i quali, a differenza dei lieviti, richiedono grandi quantità di ossigeno per la loro crescita e attività [27]. I microrganismi in questione, riscontrati nella bevanda, sono appartenenti ai generi Acetobacter, Gluconobacter, Gluconacetobacter e Komagataeibacter [17]. Sono stati riscontrati deversi batteri acetici, tra cui: Acetobacter xylinoides, Bacterium gluconicum, Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus e Gluconobacter oxydans. Alcuni ricercatori [19] lavorando con l’analisi della sequenza di rRNA hanno trovato tra l’86 e il 99% di abbondanza relativa di Gluconacetobacter durante la fermentazione sia nel mezzo liquido che nel biofilm. [27]

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Tabella 2. Specie di batteri e lieviti tipicamente contenuti nella Kombucha tea. [20]

PRODUZIONE DI CELLULOSA

Nella Kombucha tea l’Acetobacter xylinum è la specie dominante del genere Acetobacter, riclassificato come Gluconacetobacter xylinus e, più recentemente, in Komagataeibacter xylinus [29]. Esso svolge importanti attività biochimiche: un metabolismo specifico è in grado di ossidare il glucosio in acido gluconico, un altro metabolismo, invece, porta alla sintesi della cellulosa batterica formando un biofilm che tendenzialmente rimane sulla superficie del liquido; il processo include la sintesi dell’uridina difosfoglucosio (UDPGlc), precursore della cellulosa; ogni cellula può polimerizzare fino a 200.000 residui di glucosio/s con legami β- 1,4 glucosidici. La cellulosa batterica può essere prodotta da fonti di carbonio, tra cui: glucosio, etanolo, saccarosio e glicerolo [27]. Si ritiene che la stessa, prodotta da Komagataeibacter xylinum, sia proporzionale al tasso di crescita del microrganismo, mentre, la resa finale dipende dal ceppo specifico, dalla fonte di carbonio e da altri fattori; inoltre, sembra essere stimolata dalla presenza di caffeina e altre xantine presenti nel tè [17].

In un recente studio [11] sono stati isolati diversi ceppi di batteri acetici prelevati dalla Kombucha tea: sia dal liquido che dalla pellicola. Si è osservato che la produzione di cellulosa batterica, da parte dei ceppi di Komagataeibacter xylinus, varia da 0 a 12 g/L ad eccezione del ceppo K2G30 con una produzione di 23 g/L. In terreni di coltura opportunatamente selezionati e differenziati, con diverse tipologie di substrati, si sono riscontrate diverse rese di produzione del polimero, probabilmente influenzate da fonti di carbonio e pH; infatti, si è verificato che, in presenza di un brodo di coltura contenente glucosio ed etanolo, la resa della cellulosa batterica aumenta rispetto a quello contenente solo glucosio. Difatti, quando quest’ultimo è l’unica fonte di carbonio, le cellule batteriche tendono a produrre acido gluconico, che a sua volta riduce il pH del brodo, rallentando ed inibendo la produzione di cellulosa.

Invece, in un mezzo in cui abbiamo due fonti di carbonio, la cellula batterica non si trova in sofferenza nella scelta di fonti energetiche di carbonio, il pH subisce un abbassamento minore e si ha una resa maggiore di cellulosa.

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Figura 1. Via biochimica per la sintesi della cellulosa da parte di A. xylinum. CS, cellulosa sintasi, GK, glucochinasi, FBP, fruttosio ‐ 1,6‐ bifosfato fosfatasi, FK, fruttochinasi, 1FPk, fruttosio‐1‐fosfato chinasi, IGP, fosfoglucoisomerasi, PMG, fosfoglucomutasi, PTSGP, fosfosferasi del sistema uridina difosfoglucosio, UDPG, lcuridina difosfoglucosio, G6PDH, glucosio ‐ 6 ‐ fosfato deidrogenasi, NAD, nicotinamide adenina dinucleotide, NADP, nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (Chawla et al.,2009). [27]

LA SIMBIOSI MICROBICA

La distribuzione degli organismi nel tappeto di cellulosa è molto complessa. Alcuni studiosi [1] hanno dimostrato che i batteri ed i lieviti della colonia Kombucha sono disposti in bande e strati all’interno della rete di cellulosa. Un esame eseguito con un microscopio elettronico a scansione (Figura 2) mostra i piccoli bastoncini di Acetobacter accanto ai lieviti Saccharomyces all’interno della matrice di cellulosa. Altri ricercatori [18], osservando la relazione esistente tra i microrganismi all’interno di questa bevanda, hanno dimostrato che l’etanolo prodotto dai lieviti favorisce la sintesi batterica di acido acetico che a sua volta stimola una ulteriore produzione di etanolo da parte dei lieviti. Questo meccanismo di produzione simultanea di etanolo e acido acetico inibisce la concorrenza di altri microrganismi [10].

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Figura 2. Micrografia elettronica a scansione di una colonia di Kombucha [10]

Federico Paggio

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