Università degli Studi di Perugia

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Insegnamento: Biotecnologie per l'industria alimentare

Corso di laureaCorso di laurea in Tecnologie e biotecnologie degli alimenti [LM-70] D. M. 270/2004
SedePerugia
CurriculumTecnologie e biotecnologie degli alimenti - Regolamento 2016
ResponsabileDaniele Rosellini
Moduli
Prerequisiti

Per poter seguire con profitto questo corso è necessario avere conoscenze di base di chimica generale, chimica organica e biochimica nonché della microbiologia generale (struttura cellulare, i processi biologici dei microrganismi e i loro metabolismi dal punto di vista biochimico e fisiologico)

Modalità di valutazione

L’esame prevede una prova orale finale che consiste in un colloquio di circa 30-40 minuti pr ogni modulo finalizzato ad accertare il livello di conoscenza, la completa  comprensione e la capacità di collegamento raggiunto dallo studente in relazione agli argomenti  indicati nel programma.


La prova orale consentirà inoltre di verificare l’abilità nella comunicazione dell’allievo, l’uso di un linguaggio adeguato all’argomento trattato e la capacità di sintesi.

Statistiche voti esami

Media Votazione esame finale nell’ultimo anno: 27.3/30

Calendario prove esame

Disponibile del sito web del Dipartimento http://dsa3.unipg.it/ e su SOL

Unità formative opzionali consigliateDati attualmente non disponibili

Modulo: Microbiologia applicata all'agroindustria

DocentePietro Buzzini
TipologiaAttività formative caratterizzanti
AmbitoDISCIPLINE DELLE TECNOLOGIE ALIMENTARI
SettoreAGR/16
CFU6
Modalità di svolgimentoConvenzionale
Programma

- Inquadramento delle biotecnologie microbiche (tradizionali ed innovative) e dei processi di biocatalisi microbica. Selezione e conservazione di microrganismi di interesse biotecnologico (batteri, lieviti, funghi filamentosi), collezioni di colture (BRCs). Concetti di screening, miglioramento genetico, ottimizzazione, modellizzazione e di scale-up (1 CFU).
- Utilizzazione di bioreattori (ad agitazione meccanica, pneumatica ed idraulica) e sistemi di controllo dei parametri operativi. Sistemi chiusi, semiaperti ed aperti. Tecniche di immobilizzazione cellulare (1 CFU).
Sistemi di controllo dell'equilibrio nei sistemi aperti (chemostato e turbidostato). Terreni di coltura industriali, cinetica di utilizzazione del substrato, valutazione della biomassa (1 CFU).
- Esempi di utilizzazione industriale di microrganismi selezionati per processi di produzione di biomasse o di composti per l'industria (es. industria alimentare e farmaceutica: etanolo, enzimi, vitamine, acidi organici, glicerolo, polisaccaridi, VOCs) (1 CFU).
- Tecniche di screening di microrganismi per la produzione di molecole di interesse industriale (es. enzimi, vitamine, antibiotici, acidi organici) (1 CFU).
- Techiche di downstream processing e determinazione dell'attività biologica di molecole di origine microbica (1 CFU).

Supplement

- Inquadramento delle biotecnologie microbiche e dei processi di biocatalisi microbica (1 CFU).
- Utilizzazione di bioreattori e sistemi di controllo dei parametri operativi. Sistemi chiusi, semiaperti ed aperti. Tecniche di immobilizzazione cellulare (1 CFU).
- Chemostato e turbidostato. Terreni di coltura industriali, cinetica di utilizzazione del substrato, valutazione della biomassa (1 CFU).
- Esempi di utilizzazione industriale di microrganismi selezionati per processi di produzione di biomasse o di composti per l'industria (1 CFU).
- Tecniche di screening di microrganismi per la produzione di molecole di interesse industriale (1 CFU).
- Techiche di downstream processing e determinazione dell'attività biologica di molecole di origine microbica (1 CFU).

Metodi didattici

Lezioni  frontali in aula su tutti gli argomenti del corso


Esercitazioni in laboratorio


Attività in lingua inglese

Testi consigliati

M. MANZONI. Microbiologia Industriale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2006.
B. BIAVATI, C. SORLINI. Microbiologia Generale e Agraria. Casa Editrice Ambrosiana, 2007 (per consultazione).
A. N. GLAZER, H. NIKAIDO. Microbial Biotecnology, Cambridge Univesrity Press, 2007 (per consultazione).
A. L. DEMAIN, J. E. DAVIS. Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology. ASM Press, 1999 (per consultazione).
Dispense e materiale fornito dal docente.

Risultati apprendimento

Capacità di:
- operare con approcci biotecnologici innovativi nel settore delle biotecnologie microbiche applicate all?industria alimentare, nutraceutica, farmaceutica e degli additivi alimentari;
- approfondire gli aspetti legati all?utilizzazione di microrganismi selezionati per processi innovativi di tipo biotecnologico.
- applicare le conoscenze acquisite in processi di fermentazione condotti a differenti scale (scala di laboratorio, scala pilota, scala industriale) e con differenti modalità (processo batch, fed-batch e continuo);
- applicare le conoscenze acquisite per lo sviluppo di nuovi processi di fermentazione e/o miglioramento di processi esistenti.

Periodo della didattica

Controllare il sito web del Dipartimento http://www.agr.unipg.it/

Calendario della didattica

Controllare il sito web del Dipartimento http://www.agr.unipg.it/

Attività supporto alla didattica

Esercitazioni di laboratorio

Lingua di insegnamentoItaliano
Frequenza

facoltativa

Sede

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali

Ore
Teoriche
52
Pratiche
2
Studio individuale
96
Didattica Integrativa
0
Totale
150
Anno1
PeriodoII semestre
NoteDati attualmente non disponibili
Orario di ricevimentoQualunque orario, previo contatto telefonico
Sede di ricevimentoSezione di Microbiologia, Dipartimento di Biologia Applicata
Codice ECTS2016 - 5771

Modulo: Tecniche molecolari applicate alle industrie alimentari

DocenteDaniele Rosellini
TipologiaAttività formative caratterizzanti
AmbitoDISCIPLINE DELLA PRODUZIONE E GESTIONE
SettoreAGR/07
CFU6
Modalità di svolgimentoConvenzionale
Programma

Questo corso ha lo scopo di offrire allo studente le informazioni scientifiche e tecniche di base per la comprensione e l'applicazione delle principali tecnologie molecolari nelle industrie alimentari. In primo luogo saranno fornite le conoscenze fondamentali di biologia molecolare e genetica e le conoscenze teoriche e pratiche per l'analisi del DNA, anche con strumenti bioinformatici. Verrà presentata la tecnologia dei marcatori molecolari e le sue applicazioni principali all'analisi degli alimenti. Verranno poi forniti gli elementi di base delle moderne tecniche di ingegneria genetica applicate alle piante alimentari e verranno presentati casi di studio che daranno agli studenti un'idea concreta delle potenzialità e limiti di questa tecnologia. Infine verranno presentate le problematiche della tracciabilità molecolare degli OGM nella filiera agroalimentare.

Lezioni frontali
Introduzione alla genetica: eredità e variabilità. Struttura chimica degli acidi nucleici. Tecniche di analisi, manipolazione, amplificazione e sequenziamento del DNA: elettroforesi, restrizion, ligazione e clonaggio, reazione a catena della polimerasi (PCR) e PCR quantitativa, sequenziamento con il metodo Sanger e cenni alle tecnologie più recenti di sequenziamento. Mitosi e meiosi. Le leggi di Mendel: segregazione e ricombinazione genica. Associazione genica. Meccanismi dell'espressione genica: codice genetico, trascrizione e traduzione del materiale ereditario, eventi post-traduzionali. Marcatori molecolari e applicazioni all'analisi delle piante alimentari.
Fondamenti di ingegneria genetica e preparazione di costrutti genici. Ottenimento e caratterizzazione di piante geneticamente modificate (PGM): trasformazione mediata da Agrobacterium tumefaciens e mediante sistema biolistico, selezione in vitro della cellule transgeniche e rigenerazione di PGM, caratterizzazione molecolare delle PGM. PGM e alimentazione: casi di studio. Tecniche per la ricerca di PGM e derivati nella filiera agroalimentare. Tecniche per l'identificazione delle proteine nei prodotti alimentari.

Esercitazioni
Verrà realizzato un test basato sul DNA per la determinazione della provenienza delle carni e dei prodotti derivati, che prevede estrazione ed elettroforesi del DNA da campioni di carne e insaccati da analizzare, amplificazione mediante PCR di una sequenza diagnostica, restrizione del DNA amplificato ed analisi elettroforetica del risultato.
Verranno condotte esercitazioni presso l'aula informatica nelle quali verrà fatto conoscere agli studenti un software online per la progettazione in silico di analisi PCR (progettazione di primer) e gli elementi di base dell'utilizzo di banche dati del DNA (NCBI, BLAST). Infine verrà effettuata la progettazione in silico di un test diagnostico per contaminazione alimentare basato sul DNA.

Supplement

Fondamenti di biologia molecolare e genetica. Tecniche di analisi e manipolazione del DNA. Marcatori molecolari e applicazioni all'analisi degli alimenti. Ingegneria genetica delle piante alimentari e casi di studio applicati alla qualità degli alimenti. Tracciabilità molecolare degli OGM nella filiera agroalimentare.

Metodi didattici

Lezioni con videoproiezione, esercitazioni in laboratorio, esercitazioni in aula informatica

Testi consigliati

Lorenzetti, Ceccarelli, Veronesi, Rosellini - Genetica Agraria, 2011, Patron, Bologna
Dispense e presentazioni powerpoint saranno forniti via Unistudium

Risultati apprendimento

Conoscenze (sapere)
1. Struttura chimica degli acidi nucleici
2. Tecniche di analisi, manipolazione, amplificazione e sequenziamento del DNA
3. Elementi di base dell?utilizzo di banche dati di sequenza del DNA
4. Mitosi e meiosi, Segregazione e ricombinazione genica
5. Meccanismi dell?espressione genica
6. Marcatori molecolari e loro applicazione all?analisi dei prodotti alimentari
7. Principi di ingegneria genetica
8. Ottenimento e caratterizzazione di piante geneticamente modificate (PGM)
9. PGM e alimentazione: casi di studio
10. Tecniche per la ricerca di PGM e derivati nella filiera agroalimentare
11. Tecniche per l?identificazione delle proteine nei prodotti alimentari

Abilità (saper fare)
1. Estrazione del DNA
2. Elettroforesi del DNA
3. Progettazione in silico di analisi PCR
4. Reazione a catena della polimerasi
5. Restrizione del DNA
6. Interpretazione dei risultati di un?analisi di restrizione
7. Leggere ed interpretare in gruppo un lavoro scientifico di genetica molecolare

Comportamenti (saper essere)
1. Collaborare in un lavoro di gruppo
2. Partecipare attivamente al lavoro in classe

Periodo della didattica

Stabilite annualmente da Dipartimento di Scienze Agrarie Alimentari e Ambientali (http://dsa3.unipg.it/)
Orientativamente 1 marzo- 25 maggio

Calendario della didattica

Sarà fornito il primo giorno di lezione

Attività supporto alla didattica

Nessuna

Lingua di insegnamentoItaliano
Frequenza

Facoltativa, ma vivamente consigliata

Sede

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali, Borgo XX giugno 74, 06121 Perugia

Ore
Teoriche
52
Pratiche
2
Studio individuale
96
Didattica Integrativa
0
Totale
150
Anno1
PeriodoII semestre
Note

Contatto: Daniele Rosellini Tel.: 075 5856211, E-mail: daniele.rosellini@unipg.it
Orario di ricevimento: Lun e Ven ore 11-13 (contattare il docente in anticipo per possibili impegni fuori sede)

Orario di ricevimento

Durante i periodi delle lezioni, venerdi' dalle 9 alle 12.
In tutti gli altri periodi, su appuntamento (075 5856211, daniele.rosellini@unipg.it)

Sede di ricevimento

Dipartimento di Scienze Agrarie Alimentari e Ambientali, Unità di ricerca Genetica Agraria e Biotecnologie Genetiche, Borgo XX giugno 74 (nel mio ufficio)

Codice ECTS2016 - 5772

Info pagina

Referenti di sezione

Prof. Massimiliano Marianelli
(Delegato per il settore Didattica)

Dott. David Ranucci
(Delegato per il settore Alta formazione)

Prof.ssa Floriana Falcinelli
(Delegato per il settore E-learning)


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