Gut microbiota of Apis mellifera: a focus on the presence and role of bifidobacteria

The primary objective of this PhD thesis was to isolate and characterize the microbial communities belonging to the Lactic Acid Bacteria (LAB) group and the genus Bifidobacteria, specifically sourced from the gastrointestinal tract of Apis mellifera subsp. mellifera. A key component of the research involved phenotypic characterization, which encompassed the study of fermentation and enzymatic profiles of these bacteria to better understand their potential role in supporting the health and wellbeing of honeybees. In addition to this core focus, the thesis extended to the microbiological and chemical characterization of various hive products, specifically fermented pollen and propolis. Regarding fermented pollen, a comparative analysis was performed to examine the plant origins, microbial communities, and phenolic compound profiles of bee pollen (BP) and bee bread (BB) samples, which were collected from two distinct apiaries in Italy, one in Molise and the other in Campania. For propolis, the research concentrated on evaluating the antimicrobial activity and chemical composition of propolis samples from apiaries spread across five geographical regions of Romania.

L’obiettivo principale di questa tesi di dottorato è stato l’isolamento e la caratterizzazione delle comunità microbiche appartenenti al gruppo dei Batteri Lattici (Lactic Acid Bacteria, LAB) e al genere Bifidobacterium, provenienti specificamente dal tratto gastrointestinale di Apis mellifera subsp. mellifera. Un aspetto centrale della ricerca ha riguardato la caratterizzazione fenotipica, che ha incluso lo studio dei profili fermentativi ed enzimatici di questi microrganismi, al fine di comprendere meglio il loro potenziale ruolo nel supportare la salute e il benessere delle api mellifere. Oltre a questo focus principale, la tesi ha incluso anche la caratterizzazione microbiologica e chimica di diversi prodotti dell’alveare, in particolare del polline fermentato e della propoli. Per quanto riguarda il polline fermentato, è stata condotta un’analisi comparativa volta a esaminare l’origine botanica, le comunità microbiche e i profili dei composti fenolici di campioni di polline d’ape (BP) e pane d’ape (BB), raccolti in due apiari distinti situati in Molise e in Campania. In relazione alla propoli, la ricerca si è concentrata sulla valutazione dell’attività antimicrobica e sulla composizione chimica di campioni provenienti da apiari localizzati in cinque differenti regioni geografiche della Romania.