Biotecnologie Agro-Alimentari e Industriali

L’insegnamento prevede 64 ore di didattica frontale, suddivise in due sezioni, e 12 ore di esercitazioni. Lezioni frontali I sezione Microbiologia Industriale (30 ore) Introduzione al corso – definizione della chimica delle fermentazioni – processi lab, small and large scale - produzioni industriali storiche Esigenze nutrizionali dei microrganismi – terreni per le fermentazioni di laboratorio e per processi industriali Condizioni fisiche per l’accrescimento microbico Tecniche microbiologiche – determinazione del numero di cellule Metabolismo microbico – meccanismi di regolazione degli enzimi biosintetici - vie di utilizzazione del glucosio – Repressione da catabolita – crescita diauxica - effetto Pasteur – Effetto Crabtree Selezione e screening – arricchimento di cellule mutanti – generazione dei campioni di una library – test e validazione – high throughput screening – esempi di screening Miglioramento ceppi – tecniche ricombinanti e non ricombinanti- esempio: miglioramento ceppo produttore di Riboflavina (articolo 1) Microrganismi di interesse per le biotecnologie microbiche: E. coli, Streptomyces, Bacillus, lievito, funghi filamentosi II sezione: Chimica delle Fermentazioni (30 ore) Metodi di coltivazione – Espressione matematica della velocità di sviluppo - La fermentazione di batch, fed-batch e continua Fermentatori ad agitazione meccanica e pneumatica – scale up - il trasferimento di ossigeno Produzione di biomasse – produzione di lievito Produzioni industriali: etanolo, bioetanolo (articoli 2, 3), birra (articolo 4), butanolo, acido lattico, acido citrico, acido glutammico (MSG), lisina (L-Lys) Ingegneria metabolica – sistema NICE – Conversione di un ceppo di Lactococcus lactis da omolattico a omoalaninico (articolo 5) Antibiotici – PKS, NRPS, Penicillina e cefalosporina –Produzione industriale e miglioramento dei ceppi produttori Bioconversioni Produzione proteine eterologhe – scelta dell’ospite – E. coli, S. cerevisiae e lieviti non convenzionali Pichia pastoris e Kluyveromyces lactis. Biologia sintetica: produzione di farmaci biologici ricombinanti da lievito in microbioreattore (articolo 6). Visite ad impianti industriali o seminari da personale che lavora presso industrie (4h) Esercitazioni in laboratorio: - Isolamento di microorganismi produttori di molecole bioattive - Produzione di enzimi ricombinanti in ospiti microbici

L’insegnamento di Biotecnologie delle Fermentazioni nel percorso triennale è al III anno. Le conoscenze che sarebbero importanti avere acquisito sono quelle fornite dagli insegnamenti dei due anni precedenti, in particolare gli insegnamenti di Biologia Cellulare, Microbiologia, Genetica, Biochimica, Biologia Molecolare e Biotecnologie ricombinanti.

- Biotecnologie microbiche S. Donadio e G. Marino. Casa EditriceAmbrosiana.(2008) - Chimica e biotecnologia delle fermentazioni industriali. MM Bianchi. Edizioni Nuova Cultura. (2009) - Microbiologia Industriale, Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana. ISBN 88-408-1320-9 - Diapositive delle lezioni (consultabili sulla piattaforma E-learning) - Articoli scientifici  

La frequenza delle lezioni è fortemente consigliata, ma non obbligatoria

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). La valutazione in itinere (riservata agli studenti frequentanti il corso) consiste di una prova scritta (della durata di due ore) su argomenti in lezioni definite. La prova scritta prevede 31 domande a risposta multipla sugli argomenti trattati nel percorso Se il voto finale dello scritto è superiore a 18/30 lo studente sarà esonerato dagli argomenti oggetto della prova in itinere nel corso del sostenimento della prova orale. Nella prova orale vengono valutate la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica di fronte alle problematiche nella manipolazione dei microrganismi e nelle produzioni industriali. Il voto finale, nel caso di prova in itinere valida, risulta dalla media fra la prova scritta e la prova orale.

Lezioni frontali e esercitazioni

L’insegnamento prevede 64 ore di didattica frontale, suddivise in due sezioni, e 12 ore di esercitazioni. Lezioni frontali I sezione Microbiologia Industriale (30 ore) Introduzione al corso – definizione della chimica delle fermentazioni – processi lab, small and large scale - produzioni industriali storiche Esigenze nutrizionali dei microrganismi – terreni per le fermentazioni di laboratorio e per processi industriali Condizioni fisiche per l’accrescimento microbico Tecniche microbiologiche – determinazione del numero di cellule Metabolismo microbico – meccanismi di regolazione degli enzimi biosintetici - vie di utilizzazione del glucosio – Repressione da catabolita – crescita diauxica - effetto Pasteur – Effetto Crabtree Selezione e screening – arricchimento di cellule mutanti – generazione dei campioni di una library – test e validazione – high throughput screening – esempi di screening Miglioramento ceppi – tecniche ricombinanti e non ricombinanti- esempio: miglioramento ceppo produttore di Riboflavina (articolo 1) Microrganismi di interesse per le biotecnologie microbiche: E. coli, Streptomyces, Bacillus, lievito, funghi filamentosi II sezione: Chimica delle Fermentazioni (30 ore) Metodi di coltivazione – Espressione matematica della velocità di sviluppo - La fermentazione di batch, fed-batch e continua Fermentatori ad agitazione meccanica e pneumatica – scale up - il trasferimento di ossigeno Produzione di biomasse – produzione di lievito Produzioni industriali: etanolo, bioetanolo (articoli 2, 3), birra (articolo 4), butanolo, acido lattico, acido citrico, acido glutammico (MSG), lisina (L-Lys) Ingegneria metabolica – sistema NICE – Conversione di un ceppo di Lactococcuslactis da omolattico a omoalaninico (articolo 5) Antibiotici – PKS, NRPS, Penicillina e cefalosporina –Produzione industriale e miglioramento dei ceppi produttori Bioconversioni Produzione proteine eterologhe – scelta dell’ospite – E. coli, S. cerevisiae e lieviti non convenzionali Pichia pastoris e Kluyveromyces lactis. Visite ad impianti industriali o seminari da personale che lavora presso industrie (4h) Esercitazioni in laboratorio: - Isolamento di microorganismi produttori di molecole bioattive - Produzione di enzimi ricombinanti in ospiti microbici

L’insegnamento di Biotecnologie delle Fermentazioni nel percorso triennale è al III anno. Le conoscenze che sarebbero importanti avere acquisito sono quelle fornite dagli insegnamenti dei due anni precedenti, in particolare gli insegnamenti di Biologia Cellulare, Microbiologia, Genetica, Biochimica, Biologia Molecolare e Biotecnologie ricombinanti.

- Biotecnologie microbiche S. Donadio e G. Marino. Casa EditriceAmbrosiana.(2008) - Chimica e biotecnologia delle fermentazioni industriali. MM Bianchi. Edizioni Nuova Cultura. (2009) - Microbiologia Industriale, Matilde Manzoni. Casa Editrice Ambrosiana. ISBN 88-408-1320-9 - Diapositive delle lezioni (consultabili sulla piattaforma E-learning) - Articoli scientifici

La frequenza delle lezioni è fortemente consigliata, ma non obbligatoria.

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). La valutazione in itinere (riservata agli studenti frequentanti il corso) consiste di una prova scritta (della durata di due ore) su argomenti in lezioni definite. La prova scritta prevede 31 domande a risposta multipla sugli argomenti trattati nel corso. Se il voto finale dello scritto è superiore a 18/30 lo studente sarà esonerato dagli argomenti oggetto della prova in itinere nel corso del sostenimento della prova orale. Nella prova orale vengono valutate la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica di fronte alle problematiche nella manipolazione dei microrganismi e nelle produzioni industriali. Il voto finale, nel caso di prova in itinere valida, risulta dalla media fra la prova scritta e la prova orale.

Lezioni frontali e esercitazioni.