08137 - BIOTECNOLOGIA DELLE FERMENTAZIONI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente ha acquisito conoscenze relative ai microrganismi di interesse industriale ed alla diversità microbica. Acquisisce, inoltre, nozioni riguardanti la crescita, il metabolismo cellulare ed il miglioramento genetico di ceppi microbici industriali. Infine, possiede conoscenze sui diversi aspetti biotecnologici dei processi industriali per la produzione di proteine ricombinanti, enzimi, antibiotici ed altre molecole di interesse industriale.

Contenuti

Prerequisiti

E' necessario possedere le conoscenze di base di microbiologia generale.

Programma

Il corso intende impartire allo studente alcuni principi di microbiologia applicata con lo scopo di illustrare i numerosi campi di applicazione industriale di microrganismi. In particolare, saranno descritte le caratteristiche fondamentali dei microrganismi procarioti ed eucarioti e le principali metodiche per il loro isolamento, crescita e manipolazione genetica. Il corso intende, inoltre, illustrare i diversi componenti di un processo fermentativo, dalla fase di preparazione dell’inoculo alla fase di recupero dei prodotti finali, considerando i numerosi parametri che possono influenzare il processo. Infine, saranno descritti i principali bioreattori industriali e saranno analizzati alcuni esempi di produzioni microbiche in campo alimentare, farmaceutico e chimico.

Argomenti dettagliati del corso

La cellula ed i suoi componenti: procarioti ed eucarioti

Filogenesi microbica e tassonomia

La diversità microbica ed i parametri di crescita

La cinetica di crescita microbica

Metodi per la valutazione della crescita microbica

I terreni di coltura liquidi e solidi

Il controllo della crescita microbica: disinfezione e sterilizzazione

Analisi al microscopio e colorazioni microbiche

L’endospora batterica

I biofilm

Metaboliti primari e secondari

Il miglioramento genetico di microrganismi

La tecnologia del DNA ricombinante

La PCR ed il sequenziamento genico

Tipi di bioreattori (STR, air-lift, bubble column, a letto fluido, a letto fisso, a membrana)

Processi fermentatitivi batch, fed-batch e continui

Produzione di proteine ricombinanti

Recupero dei prodotti (downstream processing)

Esempi di processi industriali (produzione di acidi, vitamine, biomassa e antibiotici)

Testi/Bibliografia

Il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico tramite le liste di distribuzione docenti-studenti.

Testi di riferimento: "Brock- Biologia dei Microrganismi volume 1°", di Madigan e Martinko, Casa Editrice Ambrosiana

"Biotecnologie microbiche", di Donadio e Marino, Casa Editrice Ambrosiana

Metodi didattici

Lezioni frontali in aula con presentazione power point

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova di verifica ha lo scopo di accertare il livello di apprendimento raggiunto dallo studente e le conoscenze acquisite nel campo della microbiologia industriale.

La prova finale è articolata in un esame scritto costituito da 30 quesiti a scelta multipla e 3 domande a risposta aperta riguardanti diversi argomenti trattati nel corso.

La valutazione, espressa in trentesimi, attribuisce un peso maggiore alle risposte aperte rispetto ai quesiti a scelta multipla: viene assegnato un punteggio pari a 1.5 per ogni domanda aperta e un punteggio pari a 0.9 per ogni risposta multipla corretta.

Non è ammesso l’utilizzo di libri o appunti durante la prova.

La durata della prova è di 2 ore. Per sostenere la prova è necessaria l'iscrizione in almaesami.

La prova di esame, se superata, rimane valida per 1 anno.

Strumenti a supporto della didattica

Diapositive fornite dal docente prima delle lezioni

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandra Stefan