Biotecnologie microbiche industriali (2020/2021)

Codice insegnamento
4S008290
Docente
Silvia Lampis
Coordinatore
Silvia Lampis
crediti
6
Settore disciplinare
BIO/19 - MICROBIOLOGIA GENERALE
Lingua di erogazione
Italiano
Sede
VERONA
Periodo
I semestre dal 1-ott-2020 al 29-gen-2021.

Orario lezioni

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze teoriche ed il quadro aggiornato delle applicazioni tecnologiche riguardo ai processi di trasformazione microbica in ambito industriale e ambientale mirati all’ottenimento di prodotti ad elevato valore aggiunto e servizi basati sia sul ricorso a substrati di partenza rinnovabili e filiere sostenibili dal punto di vista ambientale, sia su interventi di decontaminazione di matrici inquinate. In particolare, verrà posta attenzione sulle caratteristiche metaboliche e molecolari e modalità di impiego dei microrganismi per i) la trasformazione delle principali componenti polimeriche delle biomasse vegetali, ii) la produzione industriale di metaboliti primari e secondari, iii) l’ottenimento di catalizzatori di origine microbica destinati alle trasformazioni chemo-enzimatiche, iv) la biodegradazione e biotrasformazione di sostanze inquinanti organiche e inorganiche v) la biosintesi microbica di composti nanostrutturati di metalli e metalloidi di interesse nanobiotecnologico; vi) la produzione di elettricità, idrogeno e altri prodotti medianti sistemi bioelettrochimici (BES – Bioelectrochemical Systems)) quali le Microbial Fuel cells (MFCs) o Microbial Electrolysis Cells (MECs).

Programma

- Introduzione
Organizzazione delle lezioni e modalità di verifica dell'apprendimento. Overview degli argomenti oggetto del programma. Il ruolo cruciale delle biotecnologie microbiche nella bioeconomia
- Trasformazione di biomasse di origine vegetale
Biotecnologie microbiche per la trasformazione delle principali componenti polimeriche delle biomasse vegetali
- Produzione di composti di origine microbica
Biotecnologie microbiche per la produzione di aminoacidi, acidi organici, antibiotici. Microrganismi applicati all’agricoltura.
- Enzimi microbici di Interesse Industriale
- La degradazione microbica dei composti xenobiotici di interesse ambientale
Degradazione microbica degli idrocarburi lineari e ramificati. Degradazione microbica dei composti aromatici. Biotrasformazione microbica mediante dealogenazione di composti aloaromatici. Genetica delle vie cataboliche di degradazione dei composti organici inquinanti.
- Biotrasformazione microbica di sostanze inorganiche di interesse ambientale (metalli e metalloidi)
Trasformazione microbica di metalli e emetalloidi. Meccanismi di riduzione/ossidazione di composti inorganici per la decontaminazione ambientale. Biosintesi microbica di composti nanostrutturati di metalli e metalloidi di interesse nanobiotecnologico.
- Biotecnologie microbiche per la produzione di correnti elettriche e biogas
Produzione di elettricità, idrogeno e altri prodotti ad alto valore commerciale medianti sistemi bioelettrochimici (BES – Bioelectrochemical Systems)) quali le Microbial Fuel cells (MFCs) o Microbial Electrolysis Cells (MECs). Cenni alla produzione batterica di biogas: principi generali e microrganismi di interesse biotecnologico anaerobi e fototrofi (CH4, H2)

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Michael Madigan, John Martinko, Kelly Bender, Daniel Buckley, David Stahl BROCK Biologia dei microrganismi - Microbiologia generale, ambientale e industriale (Edizione 1) Pearson Italia 2016 889190094X
Alexander N. Glazer, Hiroshi Nikaido Microbial Biotechnology - Fundamentals of Applied Microbiology (Edizione 2) Cambridge University Press 2007 9780521842105

Modalità d'esame

L'esame finale è volto ad accertare l’acquisizione da parte dello studente delle conoscenze e abilità definite negli 'Obiettivi Formativi' dell'insegnamento.
La prova di esame è scritta, con domande aperte e a risposta multipla. La durata della prova è di 2 ore. La prova scritta può essere integrata, a richiesta dello studente, con una prova orale.