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Applicazioni biotecnologiche in campo industriale, farmaceutico e ambientale (Anno Accademico 2016/2017)

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INDUSTRIAL, PHARMACEUTICAL AND ENVIRONMENTAL BIOTECHNOLOGY APPLICATIONS

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
INT0771
Docente
Prof. Giovanna Cristina Varese (Affidamento interno)
Insegnamento integrato
Corso di studi
[f056-c502] LM - Biotecnologie vegetali
Anno
2° anno
Tipologia
C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
BIO/02 - botanica sistematica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Prerequisiti
Nessuno / None
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di fornire delle competenze teoriche e pratiche sui processi industriali legati all’impiego di microorganismi (batteri, funghi, alghe). In particolare si valuteranno le fasi di processo dei principali processi biotecnologici.

 

The course aims to provide the theoretical and practical skills related to the use in industrial processes of  microorganisms (bacteria, fungi, algae). In particular, we will evaluate the process steps of the main biotechnological processes.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente al termine del corso dovrà possedere le competenze teoriche e pratiche per esplorare e sfruttare le potenzialità dell’utilizzo di microrganismi, in particolare funghi lievitoidi e filamentosi, per diverse applicazioni biotecnologiche in processi industriali e a livello ambientale

 

Students completing the course will have the ability to explore and exploit the potential of the use of microorganisms, especially filamentous fungi and yeasts, for various biotechnological applications in industrial and environmental processes.

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Modalità di insegnamento

Il modulo consiste di 40 ore di lezione frontale e 20 ore dedicate a attività di laboratorio e attivtà seminariali. Per le lezioni frontali e le esercitazioni il docente si avvale di presentazioni e slide che sono a disposizione degli studenti. 

 

The module consists of 40 hours of lectures and 20 hours devoted to laboratory work and seminars. For lectures and  aboratory work the teacher makes use of presentations and slides that are available to students.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale è un colloquio orale all'inizio del quale ad ogni studente viene sottoposto ad un test relativo al riconoscimento macro e microscopico di almeno un microorganismo osservato durante le esercitazioni. Lo studente potrà sostenere l'orale qualunque sia l'esito del test iniziale. Il colloquio orale, oltre alla discussione del test iniziale, prevede la verifica della capacità di ragionamento e di collegamento tra le conoscenze acquisite. La valutazione finale terrà conto anche dell'esito del test iniziale prevedendo una penalizzazione di  al massimo 3 punti per ciascuna identificazione errata.

 

The final exam is an oral exam. At the beginning  each student shall be given a  test about the skills to identify macroscopically and microscopically at least one microorganisms studied during exercises. The student may support the oral in any case, even in case of negative outcome of the test. The interview, in addition to the discussion of the initial test, involves the verification of the ability to reason and connection between the knowledge acquired. The final evaluation will take into account the outcome of the initial test by providing a penalty of  maximum 3 points for each wrong identification.

Oral examination

orale

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Programma

Richiami alle caratteristiche morfologiche e strutturali dei talli fungini. Fisiologia fungina: nutrizione, respirazione e moltiplicazione. Impatto dei terreni di coltura e delle condizioni colturali sull’esito del processo industriale. I funghi di interesse industriale: inquadramento tassonomico.

La selezione dei microrganismi per la produzione di metaboliti di interesse industriale. Lo screening ed il miglioramento genetico dei ceppi mediante la genetica classica e l’impiego del DNA ricombinante.

Utilizzo di funghi per la produzione di acidi organici (ac. citrico, ac. gluconico, ac, itaconico, ac. lattico) per via fermentativa: esempi di vie biosintetiche, cicli produttivi e applicazioni.

Utilizzo di funghi per la produzione di enzimi (amilasi, glucoamilasi, cellulasi, lipasi, proteasi laccasi...) e loro applicazioni nei diversi settori industriali e nel biorisanamento ambientale..

Le micoproteine e le vitamine prodotte per via fermentativa dai funghi: cicl produttivo e applicazioni.

Importanti metaboliti secondari prodotti da funghi: antibiotici, antifungini, antitumorali, statine, immunosoppressori, alcaloidi, fitoormoni etc: esempi di vie biosintetiche, cicli produttivi e applicazioni.

I funghi nelle biotrasformazioni,vantaggi e svantaggi e applicazioni. Tecniche di biotrasformazione utilizzanto cellule proferanti, immobilizzate o loro enzimi. Selezione e miglioramento dei biocatalizzatori. Esempi di importanti biotrasformazioni a livello industriale: modificazione di steroidi e steroli, produzione di aminoacidi, reazioni enantioselettive, biosintesi di aromi (vanillia, benzaldeide, terpeni).

I funghi nelle biotecnologie ambientali: biorisanamento di ambienti contaminati e contollo biologico di organismi patogeni o infestanti.

Richiami alle caratteristiche morfologiche e strutturali dei talli algali. Inquadramento sistematico. Fisiologia delle alghe: nutrizione e moltiplicazione. Impatto dei terreni di coltura e delle condizioni colturali sull’esito del processo industriale per le diverse applicazioni nella produzione di biocombustibili e metaboliti ad elevato valore aggiunto.

Esercitazioni pratiche circa l’identificazione e l’osservazione microscopica di funghi e alghe

 

References to the morphological and structural features of fungal talli. Fungal physiology: nutrition, respiration and multiplication. Impact culture media and cultivation conditions on the industrial process. The fungi of industrial interest: taxonomic classification.

The selection of microorganisms for the production of metabolites of industrial interest. Screening and genetic improvement of strains through classical genetics and use of recombinant DNA.

Use of fungi to produce organic acids (citric , gluconic, itaconic and lactic acids) by fermentation: examples of biosynthetic ways, production and applications.

Use of fungi to produce enzymes (amylases, glucoamylases, cellulases, lipases, laccases proteases ...) and their applications in various industrial sectors and in environmental bioremediation.

Mycoproteins and vitamins produced by fermentation by fungi: production and applications.

Major secondary metabolites produced by fungi: antibiotics, antifungal, anticancer, statins, immunosuppressants, alkaloids, etc phytormons: examples of biosynthetic ways, production and applications.

Fungi in biotransformation: advantages and disadvantages, and applications. Biotransformation techniques using growing cells, or immobilized enzymes. Selection and development of biocatalysts. Examples of important industrial biotransformation: modification of steroid and sterol, production of amino acids, enantioselettive reactions, biosynthesis of flavors (vanillin, benzaldehyde, terpenes.

 

Fungi in environmental biotechnology: bioremediation of contaminated environments and biological control of pathogens or weeds.

An outline of the morphological and structural characteristics of the algal thalli. Systematic classification. Physiology of algae: nutrition and multiplication. Impact of culture media and culture conditions on the outcome of the industrial process for the various applications in the production of biofuels and metabolites with high added value.

Practical exercises concerning the identification and observation of microscopic fungi and algae

Testi consigliati e bibliografia

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Biotecnologie microbiche (Donadio & Marino, eds), 2008. Casa Editrice Ambrosiana

 

Biotecnologie microbiche (Donadio & Marino, eds), 2008. Casa Editrice Ambrosiana



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Note

 

 

 

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Ultimo aggiornamento: 31/05/2016 17:32
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