Corso di laurea magistrale in Biotecnologie Industriali

In accordo con gli obiettivi generali del corso di laurea magistrale, che prevedono per il primo anno di corso, una serie di insegnamenti riferiti alle discipline proprie del contesto caratteristico delle biotecnologie industriali (sia per gli aspetti conoscitivi scientifici propri della biochimica industriale, della biochimica metabolica batterica, della proteomica, della struttura-funzione delle proteine, che per quelli applicativi), questo insegnamento si prefigge di formare gli studenti in modo che siano in grado di inserirsi in realtà industriali e /o territoriali avendo conoscenze di tecniche biochimiche e microbiologiche utilizzate nell'industria degli alimenti e delle fermentazioni alimentari così come nell'ambito del biorisanamento, delle bioconversioni e della produzione di energia. Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi delle aree di applicazioni industriali alimentare e farmaceutica, nanotecnologie, fermentazioni, bioraffinerie e biorisanamento del corso di laurea in Biotecnologie industriali.

In linea  con le conoscenze e competenze richieste per definire il profilo professionale caratteristico di un biotecnologo industriale, gli/le studenti/studentesse dovranno essere in grado di (dettaglio secondo i descrittori di Dublino)

A: CONOSCENZA e CAPACITA' di comprensione	conoscere e discutere in dettaglio la struttura delle proteine soprattutto in relazione ai dettagli che ne determinano la funzione conoscere e discutere aspetti di biochimica e fisiologia dei microrganismi impiegati in processi industriali conoscere il metabolismo microbico e le sue implicazioni produttive
B: CAPACITA'  APPLICATIVE	mettere in atto esperimenti per la caratterizzazione strutturale e funzionale delle proteine dimostrare di sapere impostare esperimenti atti a realizzare le condizioni ottimali di crescita microbica e resa di metaboliti per processi industriali
C: AUTONOMIA DI GIUDIZIO	saper analizzare la letteratura recente e leggere criticamente i risultati
D: ABILITA' NELLA COMUNICAZIONE	presentare alla prova orale un articolo di letteratura recente sulla produzione per via fermentativa di molecole ad uso industriale.
E: CAPACITA’ DI APPRENDIMENTO	affrontare ulteriori studi e ricerche nell’ambito della biochimica strutturale e metabolica in maniera autonoma

 

MODULO PROF. GILARDI  (3 CFU)

Proteomica, la struttura delle proteine

Approcci metodologici per lo studio della struttura delle proteine

Determinazione della struttura 3D delle proteine

Studio del folding delle proteine: teoria e approcci sperimentali

Studio del trasferimento elettronico nelle proteine

Biosensori: classificazione e approcci per la loro caratterizzazione

 

MODULO PROF. MAZZOLI  (4 CFU)

Biochimica della produzione di alimenti. Fermentazione alcoolica: birrificazione, vinificazione, panificazione. Miglioramento biotecnologico degli enzimi implicati: alcool deidrogenasi metallo-sostituite, lieviti ricombinanti. Fermentazione omolattica ed eterolattica: produzione di yogurt, kefir, koumiss e formaggi: caseificazione, coagulazione, lipolisi e proteolisi; produzioni di peculiari caratteristiche ed aromi.

Biorisanamento: meccanismi ossigenasici per la mineralizzazione di composti organici alifatici ed aromatici, la via del beta-ketoadipato e la via "meta"

Bioraffinerie e ingegneria metabolica per le bioconversioni di biomasse:biomasse e bioraffinerie. Sistemi industriali per la bioconversione di biomasse lignocellulosiche: configurazioni, vantaggi e svantaggi. Cellulasi e sistemi enzimatici naturali per la depolimerizzazione della cellulosa. Fermentazione dell'emicellulola. Ingegneria metabolica per la costruzione di microrganismi capaci di fermentare direttamente biomasse cellulosiche a etanolo e butanolo. Recombinant and native cellulolytic stategies: vantaggi e limiti. Strategie per aumentare la tolleranza dei microogranismi ai solventi. Produzione biologica di idrogeno: biofotolisi diretta e indiretta, fotofermentazione, dark fermentation.

Parte pratica: Esercitazioni nel laboratorio di ricerca. Sono previste visite  ad un laboratorio di biologia cosmetologica, e di bioconversioni alimentari. E' prevista una revisione critica da parte degli studenti di un articolo recente di biotecnologia industriale.

 

L'insegnamento nella sua totalità prevede lezioni frontali in aula e attività di laboratorio volte all'approfondimento pratico delle nozioni impartite. L'insegnamento si articola in 48 ore di lezione frontale, 16 ore di esercitazioni di cui 8 in laboratorio e 8 relative a visite guidate a realtà industriali del territorio. 

Le lezioni saranno svolte in presenza. La frequenza è consigliata ma non obbligatoria.

 

Modulo Gilardi: Una prova scritta che consiste di due domande aperte da rispondere in due ore il cui voto peserà per 3/7 della media finale.

Modulo Mazzoli: Una prova orale  (15 min) con due domande il cui voto peserà per 4/7 della media finale.

Slides e appunti delle lezioni. Le slides saranno disponibili nel materiale didattico online dell'insegnamento (piattaforma campusnet).

Sarà di supporto in testo "M. Maccarrone, Metodologie Biochimiche e Biomolecolari, Zanichelli, ISBN 978-88-08-52055-5"