Evoluzione delle biotecnologie FERMENTAZIONE ACETICA Per azione dell Acetobacter l alcol etilico viene ossidato ad acido acetico. Lasciando il vino a contatto con l aria è facile che insorga questa malattia. Il vino perde corpo e acquisisce il gusto tipico dell aceto dovuto, però, non all acido acetico dal sapore acre, ma alla formazione di esteri (acetato di etile), eteri, alcoli volatili. Se la fermentazione è solo iniziale è nota come spunto, se lo stadio è avanzato come acescenza. La fermentazione acetica viene utilizzata nella produzione dell aceto ottenuto da vino, sidro di mele, birra, malto. Con processi tecnologici artigianali o industriali si attua la 75 Capitolo 2 lenta trasformazione del vino ad opera della madre , aceto pronto o in formazione che contiene l Acetobacter. Un periodo di maturazione e invecchiamento consente la formazione di tutte quelle sostanze volatili che gli conferiranno ottime caratteristiche organolettiche [ 43 ]. FERMENTAZIONE CITRICA condotta da muffe come l Aspergillus niger [ 44 ], allevate su substrati zuccherini tipo la melassa. In presenza delle muffe di Aspergillus, vengono inattivati alcuni degli enzimi del ciclo di Krebs e si accumula acido citrico. Questa fermentazione è utilizzata, appunto, per la produzione di acido citrico. a c b 43 (a) Alcune confezioni di aceto. (b) Madre dell aceto di diversi anni: si notano i vari strati di accrescimento delle popolazioni batteriche. (c) Cellule al microscopio di Acetobacter aceti. 44 Conidioforo portante le spore riproduttive di Asperillus niger (muffa nera). LIBRO DIGITALE Campi d azione delle biologie dei processi fermentativi FOCUS I METABOLITI PRIMARI E I METABOLITI SECONDARI Nella cellula microbica, come in ogni vivente, si svolge un insieme di trasformazioni biochimiche coordinate e integrate che prende il nome di metabolismo i cui prodotti intermedi o nali, detti metaboliti, si distinguono in primari e secondari Metaboliti primari Sono il risultato di processi metabolici essenziali per la sopravvivenza, la crescita e la regolazione delle funzioni cellulari del microorganismo. Essi vengono prodotti nel momento di massima crescita della cellula e sono ulteriormente suddivisi in due categorie: 1. metaboliti essenziali primari come vitamine, nucleosidi, amminoacidi, polioli, acidi grassi ed enzimi. Si tratta di composti importanti per la vita della cellula e, quindi, sono prodotti in quantità adeguata; 2. prodotti nali metabolici primari come etanolo, acetone, acido lattico e butanolo. Si tratta dei prodotti nali del processo di fermentazione del metabolismo primario. Metaboliti secondari Sono il risultato di processi non essenziali per l immediata sopravvivenza del microorganismo, non sono necessari per la normale crescita e sviluppo e sono quindi considerati eliminabili. Non hanno relazione diretta 0090.Parte1_Cap_02.indd 75 con la sintesi del materiale cellulare. Quando il processo di crescita è rallentato, i nutrienti si esauriscono e si accumulano ri uti, prodotti in quantità maggiori. Comprendono antibiotici e tossine, antiossidanti e aromi, neurotrasmettitori come serotonina e GABA e altre sostanze che modi cano il metabolismo cellulare, come l acido indolacetico che attiva fattori di crescita e peptidi ad azione antibatterica. I metaboliti secondari sono in grado di fornire ai microrganismi anche alcuni vantaggi come il miglioramento dei nutrienti disponibili per l assorbimento o la protezione da fattori di stress ambientale. Si ipotizza che i metaboliti prodotti durante questa fase di crescita mostrino una maggiore attività biologica. Ai ni della produzione industriale, la distinzione fra metaboliti primari e secondari è importante: se si vuole raccogliere il prodotto di un metabolita primario è necessario mantenere i microrganismi in colture continue che assicurino sempre lo stato delle cellule nella fase di massima crescita, processo che su scala industriale viene detto Down stream processing. Se, invece, si desidera ricavare dei metaboliti secondari è necessario lasciare che la colonia cresca no a un certo punto e poi fermarla. 26/02/21 16:58