Microbiologia applicata (2007/2008)

Corso a esaurimento (attivi gli anni successivi al primo)

Codice insegnamento
4S00177
Crediti
7
Coordinatore
Sandra Torriani
L'insegnamento è organizzato come segue:
Modulo Crediti Settore disciplinare Periodo Docenti
Microbiologia alimentare 2,5 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA 1° Sem Sandra Torriani
Microbiologia alimentare laboratorio 1 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA 1° Sem Sandra Torriani
Microbiologia ambientale 2,5 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA 1° Sem Silvia Lampis
Microbiologia ambientale laboratorio 1 AGR/16-MICROBIOLOGIA AGRARIA 1° Sem Silvia Lampis

Obiettivi formativi

Modulo: Microbiologia ambientale
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Il Modulo di Microbiologia Ambientale si propone di fornire agli studenti concetti e metodi di base per lo studio dei fenomeni di biotrasformazione/biodegradazione microbica delle principali classi di contaminanti organici e metalli in matrici ambientali inquinate, con particolare riferimento al suolo. Il Corso analizza altresì le diverse opzioni metodologiche per la messa a punto di interventi mirati di bonifica biologica di siti contaminati.


Modulo: Microbiologia ambientale laboratorio
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La parte di laboratorio si propone di fornire agli studenti la possibilità di caratterizzare dal punto di vista microbiologico una matrice ambientale realmente contaminata da metalli e composti organici mediante l'impiego di tecniche della microbiologia classica e di biologia molecolare.


Modulo: Microbiologia alimentare
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Il modulo si prefigge di fornire le conoscenze di base sui microrganismi coinvolti nella trasformazione, conservazione ed alterazione degli alimenti di origine animale e vegetale e delle loro attività con particolare riferimento alle interazioni microrganismo-prodotto e microrganismo-processo. Verranno approfonditi i principi per una comprensione delle potenzialità dei microrganismi come artefici di biotrasformazioni finalizzate all’ottenimento di prodotti alimentari con valenza funzionale.


Modulo: Microbiologia alimentare laboratorio
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Il modulo si propone di fornire strumenti relativi all’applicazione di avanzate tecniche microbiologiche per l’identificazione e la caratterizzazione dei microrganismi di interesse agro-alimentare.

Programma

Modulo: Microbiologia ambientale
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1. Considerazioni generali sui concetti di biotrasformazione e biodegradazione microbica - 2. Metodi per la stima della biodegradabilità - 3. Previsione e quantificazione dei fattori limitanti la biodisponibilità e la biodegradazione - 4. Degradazione di composti organici alifatici e aromatici da parte di ceppi batterici- 5. Genetica della trasformazione degli IPA da parte di batteri - 6. Metodi per la misura della biodegradazione degli idrocarburi nei terreni - 7. Metodi per l’isolamento dei microorganismi degradatori di idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e procedure per la determinazione degli intermedi metabolici degli IPA - 8. Incremento della biomassa microbica attiva mediante apporto di inoculi specifici - 9. Metodi per lo studio della struttura di comunità microbiche in matrici ambientali complesse (suolo), Tecniche culture-dependent - 10. Metodi per lo studio della struttura di comunità microbiche in matrici ambientali complesse (suolo), Tecniche culture-independent - 11. Potenzialità e limiti della metodica PCR-DGGE - 12. Trasformazione di metalloidi e metalli pesanti da parte di ceppi batterici - 13. Genetica della trasformazione dei metalli da parte di batteri - 13. Biodegradazione, trasformazione e bonifica dei composti nitro-aromatici - 14. Biotrasformazioni dei policlorobifenili (PCB) - 15. Produzione di biosurfattanti e metallotionine - 16. Sviluppo in scala reale dei processi per la bonifica biologica.


Modulo: Microbiologia ambientale laboratorio
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Le esercitazioni saranno l’occasione per la caratterizzazione della cenosi batterica di un terreno contaminato da composti organici e inorganici del piombo (principalmente piombo tetraetile) nonchè da idrocarburi policiclici aromatici (IPA). La caratterizzazione verrà condotta mediante l'impiego di metodiche coltura-dipendente e coltura-indipendente direttamente sulla matrice ambientale e su ceppi batterici in coltura pura isolati dalla matrice stessa. Verrà applicata sul suolo la procedura di analisi molecolare mediante PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) a seguito di estrazione del DNA dal terreno con metodologia Fast-Prep. I ceppi in coltura pura verranno studiati per la loro capacià di trasformare le forme inorganiche del piombo, il piombo tetraetile e gli IPA. Si procederà inoltre all'analisi della diversità genetica per la resistenza ad alcuni metalli e per la capacità di trasformare gli IPA.


Modulo: Microbiologia alimentare
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Introduzione al corso: settori di interesse della microbiologia alimentare. Ecologia delle contaminazioni. Comportamento microbico in funzione delle caratteristiche micro-ecologiche dell’alimento. Parametri intrinseci ed estrinseci che condizionano la crescita microbica negli alimenti (pH, aw, temperatura, umidità, sostanze nutritive, modificazioni di atmosfera, effetti combinati). Metodi fisici e chimici per limitare la crescita dei microrganismi negli alimenti. Conservazione degli alimenti con additivi, con radiazioni, con bassa ed alta temperatura, per essiccamento, conservazione per via fermentativa. Incidenza e tipo di microrganismi negli alimenti. Danni subletali in relazione agli stimoli termici, chimici ed osmotici. L'alterazione microbiologica degli alimenti. I microorganismi utili, gli alteranti ed i patogeni. Microrganismi di interesse igienico sanitario connessi con gli alimenti: Aeromonas hydrophila, Clostridium botulinum, Salmonella, etc. Impiego di microrganismi per la trasformazione e conservazione degli alimenti: i batteri lattici, i lieviti. Il concetto e l’applicazione del sistema HACCP nell’industria alimentare. L’autocontrollo aziendale, norme GMP (Good Manufacturing Practice).
Aspetti microbiologici relativi ad alcuni prodotti alimentari: latti fermentati; carni fresche, conservate e trasformate (insaccati e salumi); vegetali freschi, di IV e V gamma e fermentati;
Alimenti funzionali: probiotici, prebiotici e simbiotici.


Modulo: Microbiologia alimentare laboratorio
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Analisi microbiologica di campioni di alimenti con metodi coltura-dipendenti e coltura-indipendenti. Estrazione di acidi nucleici da matrici alimentari. Identificazione e tipizzazione molecolare di microrganismi isolati.

Modalità d'esame

Modulo: Microbiologia ambientale
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scritto


Modulo: Microbiologia ambientale laboratorio
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Relazione scritta sulle attività e i risultati ottenuti relativamente alle analisi condotte in laboratorio


Modulo: Microbiologia alimentare
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Non sono previste prove in itinere. La prova d’esame consisterà in una valutazione orale del grado di apprendimento conseguito sul programma svolto.


Modulo: Microbiologia alimentare laboratorio
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La prova d’esame consisterà in una valutazione scritta e orale del grado di apprendimento conseguito sul programma svolto.