MICROBIOLOGIA INDUSTRIALE E AMBIENTALE

L’insegnamento ricade tra le attività formative caratterizzanti del corso di laurea di Biotecnologie per l’ambiente e lo sviluppo sostenibile, che preparano gli studenti ad operare nel settore delle biotecnologie industriali legate alla valorizzazione delle risorse e delle energie rinnovabili.
Il corso consente allo studente di acquisire la conoscenza teorica e pratica dei processi cellulari e il loro uso nel campo delle biotecnologie industriali. In particolare, lo studente acquisisce conoscenze circa i processi e i principi che sottendono alla produzione microbica o enzimatica di metaboliti di interesse per i settori industriali e ambientale. Inoltre i studenti aquisiranno conoscenze teoriche e pratiche riguardo alla genomica microbica, modellizzazione metabolica e le loro applicazioni biotecnologiche per il monitoraggio e l'ottimizzazione di vari processi. In fine, I studenti verranno introdotti alla bioinformatica finalizzata allo studio di sistemi microbici in ambito biotechnologico.

Conoscenza e comprensione:
I laureati conoscono i processi di trasformazione microbica in ambito industriale e i processi fermentativi per la produzione di prodotti con elevato valore aggiunto partendo da scarti.
I laureati conoscono gli ultimi sviluppi tecnologici nel campo della genomica e metagenomica per lo studio e il monitoraggio dei communità e processi microbici in ambito industriale e ambientale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
I laureati sanno applicare il metodo scientifico sperimentale nell'ambito dei sistemi biologici, nel contesto delle bioraffinerie
Autonomia di giudizio:
I laureati sanno trattare informazioni e dati complessi ricavati da fonti diverse e sono in grado di analizzare e manipolare questi dati per elaborare chiare ed accurate sintesi, traendo conclusioni pertinenti per avanzare eventuali proposte di azione.
I laureati sanno valutare in maniera autonoma le ricadute ambientali (per la salute umana e gli ecosistemi) di un processo produttivo, e ne sanno individuare possibili miglioramenti.
Abilità comunicative:
I laureati acquisiranno adeguate competenze e strumenti di comunicazione scritta e orale, moderne competenze per analizzare, proporre e discutere criticamente i dati della propria sperimentazione con interlocutori specialisti e non specialisti, anche in occasione di eventi di presentazione e diffusione di dati sperimentali e di discussione di questioni di attualità relative allo sviluppo delle biotecnologie.
Capacità comunicative:
I laureati svilupperanno capacità di apprendimento e approfondimento di aspetti legati alla ricerca innovativa e di risoluzione di problemi attuali che riguardano il settore della applicazione delle biotecnologie in campo industriale.

Nozioni fondamentali di Biologia molecolare e Biochimica

Microorganismi e processi di produzione, Isolamento e cultura di microrganismi industriali, ceppi di produzione. Materiali per terreni di coltura, fonti di carbonio ed azoto. Nuove approci per lo sviluppo e l'ottimizzazione della composizione di terreni di coltura industriale. techniche di analisi genomica e di modellizzazione metabolica. Crescita di microrganismi: batteri, attinomiceti e lieviti. tecniche di misura della biomassa. Tecnique di nuova generazione per il monitoraggio di communità di microorganismi.
Produzioni: Amminoacidi, Acidi Organici, Enzimi per uso industriale. Technique di biotechnologia genetica e genomica.
Fermentazioni industriali: Vie glicolitiche, Ciclo di Krebs, Respirazione, Via di Pentosi fosfati, Fermentazioni omolattica ed eterolattica, Fermentazioni alcoliche, Fermentazione acetica, Fermentazioni butirrico-butiliche, Fermentazione acida-mista, Fermentazioni propioniche, Fermentazione citrica;
Produzione di antibiotici; Fermentazioni di interesse ambientale.

Materiale forniti dal docente, review e articoli

L'esame consisterà in una prova scritta che comprendera una combinazione di domande a scelta multipla e domande aperte. L'esame riguarderà tutti i materiali (teorici e di laboratorio) insegnati durante il corso.

scritto

L'insegnamento sarà organizzato in lezioni frontali che copriranno diversi aspetti della microbiologia indutriale e ambientale. Le lezioni saranno supportate da sessioni di laboratorio che aiuteranno a illustrare i concetti pratici. La tecnica di apprendimento cooperativo verrà regolarmente utilizzata per questo corso, nonché domande di feedback e discussione. Domande e discussioni sono incoraggiate durante la lezione.

LA STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

Questo insegnamento tratta argomenti connessi alla macroarea "Economia circolare, innovazione, lavoro" e concorre alla realizzazione dei relativi obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile