15179 - MICROBIOLOGIA APPLICATA ALLE PRODUZIONI ANIMALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell'insegnamento, lo studente conosce i principi di biologia dei microrganismi, possiede elementi di microbiologia del terreno e di microbiologia del tratto digerente di monogastrici e ruminanti; conosce le principali fermentazioni idonee alla trasformazione degli alimenti e la microbiologia degli insilati, nonché le basi per affrontare gli argomenti di igiene degli alimenti. In particolare lo studente è in grado di gestire gli elementi della bio-fertilità del suolo, le tecniche di insilamento e le principali fermentazioni alla base dell'attività lattiero casearia e del salumificio e anche agli alimenti fermentati derivati dagli animali selvatici.

Contenuti

Generalità . Campo di azione della microbiologia, definizioni generali. Cos'è un microorganismo. Composizione e funzioni generali della cellula microbica. Cellule eucariote e cellule procariote: differenze e caratteristiche in comune.

Struttura della cellula. Morfologia delle cellule batteriche; la parete cellulare, peptigoglicano. Colorazione di Gram: batteri Gram+ e batteri Gram-; membrana esterna e spazio periplasmatico dei batteri Gram-. Membrana plasmatica; Proteine di membrana e fluidità. Strati esterni. Organi di movimento. Citoplasma. Ribosomi. Produzione di endospore. Morfologia della cellula eucariote. Parete, cloroplasti, mitocondri. Nucleo e cromosomi. Reticolo endoplasmatico, apparato del Golgi.

Crescita. Terreni di coltura: definizione, classificazione, preparazione. Conteggio dei microrganismi. Curva di crescita microbica: fase lag, fase esponenziale, fase stazionaria e fase di morte. 

Principali fattori che influenzano la crescita microbica: temperatura, pH, aw, ossigeno.

Nutrizione e sistemi di trasporto. Componenti chimici. Micronutrienti. Energia (fototrofia, chemiotrofia, litotrofia). Sostanza organica (autotrofi, eterotrofi). Fattori di crescita. Sistemi di trasporto (primario, secondario, traslocazione di gruppo)

Metabolismo microbico. Processi energetici. Fermentazione e respirazione. Trasporto elettronico, potenziale di ossidoriduzione e bioenergetica. Trasportatori di membrana e generazione della Forza Proton Motrice. Cicli energetici. Glicolisi. Fermentazioni. Respirazione aerobica ed anaerobica. Ciclo di Krebs.

Metabolismo assimilativo e biosintetico.

Genetica batterica. Genoma batterico e nucleoide. Organizzazione del cromosoma. Replicazione, trascrizione e traduzione dell'informazione genetica. Modalità di replicazione del DNA ed enzimi coinvolti. Trascrizione e traduzione. Mutazioni. Ricombinazione. Trasferimento genetico orizzontale: trasformazione, trasduzione, coniugazione.

Classificazione batterica. Filogenesi. Metodi per la classificazione: genotipo e fenotipo. Definizione delle specie in campo microbico. Principali Phyla batterici e caratteristiche e collocazione dei principali gruppi microbici batterici di interesse, in particolare Pseudomonadacee, Enterobacteriacee, batteri lattici, Bacillus, Clostridi, Stafilococchi, Micrococchi, Listeria, bifidobatteri.

I microorganismi e gli alimenti di origine animale: alterazioni, patogeni e produttori di tossine.

Principi di trasformazioni microbiche e fermentazioni. Criteri di selezione dei microorganismi starter e loro selezione.

Le fermentazioni e il ruolo microbico nella caseificazione e nei latti fermentati.

La fermentazione delle carni: il processo produttivo e il ruolo dei microorganismi per l’ottenimento dei salami.

Esercitazioni di laboratorio Microscopio ottico. Curva di crescita microbica: numerazione e determinazione delle fasi di crescita di colture tramite metodi diretti (conteggio in piastra) e metodi indiretti (misura della densità ottica). Campionamento microbiologico tramite metodo di semina in piastra sia per sia per inclusione che per spatolamento superficiale. Conteggi e individuazione del carico microbico nel campione per i diversi gruppi microbici. Tecniche di isolamento di microrganismi su piastra; purificazione degli isolati e loro caratterizzazione: visione al microscopio (morfologia cellulare) e test della catalasi. Prove di fermentazione.

Testi/Bibliografia

Microbiologia Generale ed Agraria (a cura di Claudia Sorlini e Bruno Biavati). CEA Editrice Milano

Microbiologia alimentare applicata (a cura di Luca Cocolin, Marco Gobbetti, Erasmo Neviani) CEA Editrice Milano

Metodi didattici

Lezioni frontali e esercitazioni pratiche in laboratorio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta finale che si articola in due parti. Tre domande a risposta aperta a ciascuna della quali viene associato un valore di 3 punti e 24 domande a risposta multipla, associabili ciascuna ad un massimo di un punto. La prova si protrae per 120 minuti e non è ammessa la consultazione di testi, appunti ed altri supporti. Per superare la prova è necessario che il candidato raggiunga almeno 18 punti. Il raggiungimento di un punteggio di 33 assegna al candidato la lode.

Strumenti a supporto della didattica

Slides delle lezioni

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Giulia Tabanelli