58222 - BIOTECNOLOGIE DELLE FERMENTAZIONI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base relative ai processi fermentativi industriali, con particolare riferimento alle cinetiche di crescita e di produzione di metaboliti primari e secondari, biomasse e proteine ricombinanti. In particolare, lo studente è in grado di sviluppare un processo di fermentazione sommersa con l'impiego di sistemi chiusi, parzialmente aperti o aperti in continuo. Al termine del laboratorio, lo studente acquisisce la capacità di gestire piccoli fermentatori e di controllarne i parametri operativi principali.

Contenuti

Al termine del corso, lo studente possiede le conoscenze di base relative ai processi fermentativi industriali, con particolare riferimento alle cinetiche di crescita e di produzione di metaboliti primari e secondari, biomasse e proteine ricombinanti. In particolare, lo studente è in grado di sviluppare un processo di fermentazione sommersa con l'impiego di sistemi chiusi, parzialmente aperti o aperti in continuo. Lo studente sarà inoltre padrone delle tecniche di seqenziamento di nuova generazione, applicate alle scienze dei microbioti e al “microbiome bioprospcting”, come nuova frontiera delle biotecnologie delle fermentazioni per lo sviluppo di processi circolari basati sui microbiomi. Al termine del laboratorio, lo studente acquisisce la capacità di gestire piccoli fermentatori e di controllarne i parametri operativi principali, nonché di caratterizzare i microbiomi naturali per lo sviluppo di processi “microbiome-based”

Cinetiche dello sviluppo microbico e della formazione di prodotto in processi fermentativi industriali: fermentazione chiusa, fermentazione chiusa alimentata, colture continue, colture continue con riciclo di biomassa o di substrato. Formulazione dei terreni colturali. Bioreattori. Sviluppo sperimentale della fermentazione. Processo di downstream. Cellule ed enzimi immobilizati. Esempi di applicazioni fermentative industriali. Riferimenti a microbiomi e allo studio di metagenomi mediante tecniche di Next Generation Sequencing (NGS), finalizzato a bioprospecting e allo sviluppo di applicazioni biotecnologiche basate su microbiomi e biologia di sintesi.

Il laboratorio prevede le seguenti esperienze: (i) fermentazione di Saccharomyces cerevisiae per la produzione di etanolo: valutazione della resa produttiva; (ii) fermentazione malolattica di Oenococcus oeni nella produzione di vino; (iii) caratterizzazione di plant growth promoting bacteria.

Testi/Bibliografia

• Introduction to Bioinformatics. Fifth Edition. Arthur Lesk. Oxford University Press
• Metagenomics. 1st Edition Perspectives, Methods, and Applications Muniyandi Nagarajan Academic Press Inc.(London) Ltd
• R in Action. Third Edition. Robert I. Kabacoff. Manning Publications
• Brock Biology of Microorganisms. 16th Edition. Michael M. Madigan, Kelly S. Bender, Daniel Buckley, W. Matthew Sattley, David A. Stahl Pearson
• Fermentation Microbiology and Biotechnology. Fourth Edition. E. M. T. El-Mansi, Jens Nielsen, David Mousdale, Ross P. Carlson. CRC Press
• Industrial Microbiology, an introduction. Michael J. Waites, Neil L. Morgan, John S. Rockey and Gary Higton. Blackwell Science.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento da parte di tutti gli studenti (compresi tutti gli studenti internazionali incoming, es. ERASMUS) dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio ] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio ("studiare"--"formazione obbligatoria su sicurezza e salute").

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale

Strumenti a supporto della didattica

Board, projector and bioinformatic lab

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Candela

Consulta il sito web di Simone Rampelli