ID:
SCV0450
Durata (ore):
52
CFU:
6
SSD:
CHIMICA E BIOTECNOLOGIA DELLE FERMENTAZIONI
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 17/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento è parte rilevante della formazione biotecnologica del laureato in Biotecnologie. Il corso ha l’obiettivo di illustrare i processi ed i principi biotecnologici alla base della produzione microbica di metaboliti e macromolecole di interesse per il settore biomedico e farmaceutico (es. antibiotici e proteine terapeutiche), alimentare (es. aminoacidi, acido citrico, acido acetico, etanolo, acido lattico, enzimi), energetico e della chimica fine (acidi, alcoli e solventi). Il corso si propone di fornire le conoscenze di base degli approcci molecolari, fisiologici ed impiantistici che vengono applicate nella produzione di biobeni e bioservizi, nonché le metodiche attraverso le quali la diversità microbica viene studiata ed utilizzata per migliorare la qualità della vita, contribuire alla protezione dell’ambiente ed alla risoluzione di problemi di approvvigionamento energetico. Gli studenti saranno stimolati ad approfondire le loro conoscenze biochimiche e microbiologiche nell’ambito dello studio di processi fermentativi sia tradizionali che innovativi. Il corso prevede una serie di esercitazioni di laboratorio che ripercorrono sperimentalmente i contenuti teorici delle lezioni.
I risultati di apprendimento attesi sono:
- acquisire e illustrare gli elementi fondamentali della microbiologia industriale e della chimica delle fermentazioni
- possedere le informazioni necessarie (teoriche e sperimentali) per comprendere, analizzare e discutere un processo di fermentazione per la produzione di biobeni e bioservizi
- trasferire le conoscenze acquisite di biochimica e microbiologia ad un progetto applicativo
- applicare le conoscenze di base della chimica delle fermentazioni e della microbiologia industriale in laboratorio
- comunicare con proprietà di linguaggio
- lavorare in gruppo in laboratorio.
I risultati di apprendimento attesi sono:
- acquisire e illustrare gli elementi fondamentali della microbiologia industriale e della chimica delle fermentazioni
- possedere le informazioni necessarie (teoriche e sperimentali) per comprendere, analizzare e discutere un processo di fermentazione per la produzione di biobeni e bioservizi
- trasferire le conoscenze acquisite di biochimica e microbiologia ad un progetto applicativo
- applicare le conoscenze di base della chimica delle fermentazioni e della microbiologia industriale in laboratorio
- comunicare con proprietà di linguaggio
- lavorare in gruppo in laboratorio.
Prerequisiti
Lo studente che accede a questo corso possiede conoscenze di: Biochimica, Microbiologia e Biologia Molecolare. Non sussistono propedeuticità obbligatorie previste dal regolamento didattico.
Metodi didattici
Lezioni frontali in presenza del docente con spiegazione di materiale presentato in presentazione power point.
Il modulo di Laboratorio Didattico si terrà nei laboratori di Biologia Sperimentale della sede didattica in via Dunant, 3. Nel corso del modulo di laboratorio, gli studenti saranno divisi in gruppi di 3-4 e ad ogni gruppo verrà assegnata una postazione per lo svolgimento delle esercitazioni. Verranno inoltre forniti agli studenti i protocolli necessari per lo svolgimento delle singole esercitazioni. Gli studenti si devono portare un camice, materiale di cancelleria e una calcolatrice. Nel corso del modulo di laboratorio è assicurata l’assistenza continua in aula da parte del docente e/o di uno o più esercitatori. Si ricorda agli studenti che la frequenza dei laboratori didattici è obbligatoria e che è consentita l’assenza solo per un numero di ore non superiori al 25% dello svolgimento del programma didattico di laboratorio.
Il modulo di Laboratorio Didattico si terrà nei laboratori di Biologia Sperimentale della sede didattica in via Dunant, 3. Nel corso del modulo di laboratorio, gli studenti saranno divisi in gruppi di 3-4 e ad ogni gruppo verrà assegnata una postazione per lo svolgimento delle esercitazioni. Verranno inoltre forniti agli studenti i protocolli necessari per lo svolgimento delle singole esercitazioni. Gli studenti si devono portare un camice, materiale di cancelleria e una calcolatrice. Nel corso del modulo di laboratorio è assicurata l’assistenza continua in aula da parte del docente e/o di uno o più esercitatori. Si ricorda agli studenti che la frequenza dei laboratori didattici è obbligatoria e che è consentita l’assenza solo per un numero di ore non superiori al 25% dello svolgimento del programma didattico di laboratorio.
Verifica Apprendimento
L’esame è volto a valutare le capacità raggiunte dallo studente in relazione a:
1) conoscenza e comprensione delle principali vie metaboliche e dei processi di fermentazione e produzione di metaboliti primari e secondari
2) capacità di applicare le conoscenze acquisite nell’esperienza di laboratorio
3) possesso di linguaggio appropriato.
L’esame consisterà in una prova orale in cui lo studente sarà chiamato a dimostrare le conoscenze relative agli argomenti oggetto di lezione e di esercitazione in laboratorio. Allo studente verranno somministrate tre domande sul programma ed una sulle esercitazioni di laboratorio. Per ogni domanda si valuterà la esattezza e completezza della risposta, il possesso di un lessico adeguato, la capacità di creare collegamenti tra i vari argomenti e l’esperienza di laboratorio. L’esito dell’esame sarà in trentesimi: l’esame si ritiene superato con una votazione di almeno 18/30.
1) conoscenza e comprensione delle principali vie metaboliche e dei processi di fermentazione e produzione di metaboliti primari e secondari
2) capacità di applicare le conoscenze acquisite nell’esperienza di laboratorio
3) possesso di linguaggio appropriato.
L’esame consisterà in una prova orale in cui lo studente sarà chiamato a dimostrare le conoscenze relative agli argomenti oggetto di lezione e di esercitazione in laboratorio. Allo studente verranno somministrate tre domande sul programma ed una sulle esercitazioni di laboratorio. Per ogni domanda si valuterà la esattezza e completezza della risposta, il possesso di un lessico adeguato, la capacità di creare collegamenti tra i vari argomenti e l’esperienza di laboratorio. L’esito dell’esame sarà in trentesimi: l’esame si ritiene superato con una votazione di almeno 18/30.
Contenuti
40 ore di lezioni frontali:
- Introduzione su diversità microbica
- Principi del metabolismo microbico
- Principi di metabolismo primario e secondario e regolazione
- Elementi di microbiologia industriale (terreni di coltura e di fermentazione, banche cellulari, inoculi, beute e bioreattori)
- Processi batch, fed-batch e continuo per la produzione di metaboliti primari e secondari
- Rese, produttività e cinetiche di crescita e di produzione di metaboliti primari e secondari
- Miglioramento fisiologico e genetico dei microrganismi produttori
- Fermentazione alcolica
- Fermentazione lattica
- Fermentazione aceton-butilica
- Scoperta e sviluppo di antibiotici: produzione di penicillina
- Produzione microbica di acidi organici (acido citrico, acido acetico)
- Produzione di aminoacidi (acido glutammico, lisina, triptofano) e loro derivati (aspartame)
- Esempi di produzione ed applicazione di enzimi e proteine terapeutiche
12 ore di laboratorio:
Il modulo di laboratorio è strutturato in due esperienze di laboratorio da effettuare presso il laboratorio di biologia sperimentale della sede di Via Dunant, 3. Complessivamente, il modulo prevede l’utilizzo di tecniche di base di microbiologia e di biologia molecolare. Nel corso delle esperienze di laboratorio, gli studenti si occuperanno dall’inizio alla fine dell’isolamento, purificazione e coltivazione di attinomiceti da suolo seguendo il seguente programma:
- Esercitazione 1 - Isolamento di attinomiceti (produttori di antibiotici) da suolo, purificazione delle colonie, loro coltivazione in beuta e bioreattore con discussione delle problematiche dello scaling up.
- Esercitazione 2 - Coniugazione intergenerica tra Escherichia coli e streptomiceti come metodo di ingegneria genetica di microorganismi industriali
In caso di disponibilità, potrà essere effettuata anche una visita aziendale presso un impianto di fermentazione.
- Introduzione su diversità microbica
- Principi del metabolismo microbico
- Principi di metabolismo primario e secondario e regolazione
- Elementi di microbiologia industriale (terreni di coltura e di fermentazione, banche cellulari, inoculi, beute e bioreattori)
- Processi batch, fed-batch e continuo per la produzione di metaboliti primari e secondari
- Rese, produttività e cinetiche di crescita e di produzione di metaboliti primari e secondari
- Miglioramento fisiologico e genetico dei microrganismi produttori
- Fermentazione alcolica
- Fermentazione lattica
- Fermentazione aceton-butilica
- Scoperta e sviluppo di antibiotici: produzione di penicillina
- Produzione microbica di acidi organici (acido citrico, acido acetico)
- Produzione di aminoacidi (acido glutammico, lisina, triptofano) e loro derivati (aspartame)
- Esempi di produzione ed applicazione di enzimi e proteine terapeutiche
12 ore di laboratorio:
Il modulo di laboratorio è strutturato in due esperienze di laboratorio da effettuare presso il laboratorio di biologia sperimentale della sede di Via Dunant, 3. Complessivamente, il modulo prevede l’utilizzo di tecniche di base di microbiologia e di biologia molecolare. Nel corso delle esperienze di laboratorio, gli studenti si occuperanno dall’inizio alla fine dell’isolamento, purificazione e coltivazione di attinomiceti da suolo seguendo il seguente programma:
- Esercitazione 1 - Isolamento di attinomiceti (produttori di antibiotici) da suolo, purificazione delle colonie, loro coltivazione in beuta e bioreattore con discussione delle problematiche dello scaling up.
- Esercitazione 2 - Coniugazione intergenerica tra Escherichia coli e streptomiceti come metodo di ingegneria genetica di microorganismi industriali
In caso di disponibilità, potrà essere effettuata anche una visita aziendale presso un impianto di fermentazione.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Altre informazioni
Ricevimento su appuntamento (mediante richiesta via e-mail).
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE
Laurea
3 anni
No Results Found
Persone
Persone (3)
Ricercatori a tempo determinato
No Results Found