Biotecnologie microbiche agro-alimentari (2019/2020)

Codice insegnamento
4S008238
Docenti
Giovanna Felis, Giacomo Zapparoli
Coordinatore
Giovanna Felis
crediti
6
Settore disciplinare
AGR/16 - MICROBIOLOGIA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I semestre dal 1-ott-2019 al 31-gen-2020.

Orario lezioni

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Obiettivi formativi

L’insegnamento fornisce agli studenti le basi teoriche e le conoscenze in merito alle metodologie per lo sfruttamento dei sistemi microbici in ambito agro-alimentare. L’insegnamento è diviso in due moduli, al termine dei quali lo studente avrà le conoscenze di base del metabolismo di diverse classi di microrganismi utili allo sviluppo di processi industriali, collegandone l’identità con lo sviluppo e l’ottimizzazione di processi. Infine, avrà conoscenze relative allo sfruttamento delle innovazioni biotecnologiche e saprà orientarsi nelle opportunità derivanti dalla biologia dei sistemi e dall’ingegnerizzazione dei microrganismi per il miglioramento dei processi in ambiente confinato (bioreattori). Queste conoscenze e abilità sono utili perché lo studente abbia parte attiva nel trasferimento tecnologico delle conoscenze scientifiche dei sistemi microbici per l’innovazione di prodotto e processo rilevanti per la filiera agro-alimentare.

Programma

Modulo 1 (G. Felis)
La biodiversità microbica come fonte di prodotti e processi biotecnologici.
1. La biodiversità come fonte di microrganismi di interesse per applicazioni industriali, gruppi microbici di interesse, richiami di tassonomia.
2. I processi fermentativi: aspetti metabolici, terreni colturali e materie prime, il fermentatore e l’isolamento dei prodotti di fermentazione. La sicurezza dei processi microbiologici.
3. La biodiversità non coltivabile/non coltivata come frontiera di innovazione (metodi di analisi coltura-indipendenti e metodiche di screening, nuovi approcci all’isolamento dei microrganismi)
4. Aspetti normativi della conservazione e sfruttamento della biodiversità microbica. Il protocollo di Nagoya. Il contesto normativo dei microrganismi geneticamente modificati e la brevettazione dei microrganismi.
5. Approcci innovativi (systems biology e genome editing) per il miglioramento delle performance di ceppi microbici.

Modulo 2 (G. Zapparoli)
5. Le applicazioni dei microrganismi per l’ottenimento di prodotti di interesse agro-alimentare.
6. La produzione di biomasse.
7. La produzione di proteine anche enzimatiche in lieviti e batteri.
8. Gli agro-farmaci (inclusi insetticidi) di natura microbica.
9. La produzione microbica di aminoacidi, vitamine e aromi.
10. Gli acidi organici.
11. I polisaccaridi e i poliesteri di origine microbica.
12. La produzione di antibiotici.

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Donadio Stefano, Marino Gennaro Biotecnologie microbiche Casa Editrice Ambrosiana. Distrib. Zanichelli 2008 978-8-808-18438-2
Baltz R.H., Davies J.E., Demain A.L. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology (3rd Edition) ASM Press 2010
Manzoni Matilde Microbiologia industriale Casa Editrice Ambrosiana. Distrib. Zanichelli 2006

Modalità d'esame

Verifica di profitto finale mediante esame scritto. La prova consisterà in 6-10 domande a risposta secca, risposta multipla, richiesta di brevi commenti e descrizioni. Ad ogni quesito è attribuito un differente peso in punti. La modalità di esame è la stessa per frequentanti e non frequentanti.