PROCESSI BIOTECNOLOGICI

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento opzionale

Laurea triennale in BIOTECNOLOGIE
 (A.A. 2018/2019)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Settore disciplinare: 
CHIMICA E BIOTECNOLOGIA DELLE FERMENTAZIONI (CHIM/11)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (40 ore), Laboratorio (16 ore)

Obiettivi formativi: L’insegnamento si propone di fornire allo studente conoscenze relative agli aspetti applicativi dei processi biotecnologici mediante approfondimenti sugli approcci molecolari, fisiologici ed impiantistici che vengono utilizzati per la produzione e l’applicazione di enzimi, vitamine e proteine in ambito industriale. Gli studenti saranno stimolati ad approfondire le loro conoscenze di biotecnologie microbiche nell’ambito dello studio di processi fermentativi sia tradizionali che innovativi.

Risultati di apprendimento attesi: Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:
- Descrivere i principali processi microbici ed enzimatici utilizzati per la produzione e la biotrasformazione di molecole e beni di interesse industriale
- Comprendere gli elementi fondamentali delle tecnologie di processo e di produzione di molecole di interesse biotecnologico
- Classificare i microorganismi produttori e le tecnologie applicate
- Tradurre le conoscenze acquisite relative all’ideazione, la progettazione e la gestione di processi microbici ed enzimatici per l’ottenimento di prodotti di interesse biotecnologico
- Applicare metodologie ad ampio spettro per la ricerca biotecnologica industriale

Per un’efficace comprensione degli argomenti trattati durante l’insegnamento, sono utili conoscenze di: Biochimica, Microbiologia, Biologia Molecolare, Biotecnologie cellulari e Biotecnologie microbiche.

I processi biologici sono da tempo utilizzati nell’industria alimentare e farmaceutica, mentre applicazioni più recenti riguardano la protezione ambientale e la produzione di energia. L’insegnamento fornisce una panoramica relativa al settore delle biotecnologie, focalizzandosi sui processi utilizzati per l’identificazione e la produzione di enzimi e proteine, e su esempi rappresentativi dell’applicazione di enzimi e microorganismi in ambito industriale, ambientale, diagnostico. Vengono, inoltre, forniti esempi di bioconversioni di prodotti per uso farmaceutico e alimentare.
In particolare, il programma dell’insegnamento si articola in:
- Introduzione ai processi biotecnologici
- Espressione omologa ed eterologa di enzimi
- Microorganismi estremofili e metagenomica come fonti di nuovi enzimi
- Produzione e applicazione di enzimi e microorganismi per uso alimentare, industriale (tessile, detergenza ecc), ambientale (biorisanamento, biodegradazione materie plastiche, trattamento acque reflue, ecc), diagnostico e farmaceutico
- Produzione e applicazione di proteine terapeutiche
- Bioconversioni (vitamine, aromi, steroidi)

Nel corso del modulo di laboratorio, invece, gli studenti si occupano dello studio dell’espressione di un enzima di interesse industriale nell’organismo modello Escherichia coli e della valutazione di una sua possibile applicazione industriale.

L’insegnamento prevede lezioni frontali (5 CFU) ed attività di laboratorio (1 CFU).
Nelle ore di lezione frontale, il trattamento degli argomenti è svolto con l’ausilio di presentazioni proiettate in aula, eventualmente integrate da filmati didattici. A seconda della disponibilità di aziende biotecnologiche del territorio, una lezione può essere svolta in loco durante visita didattica.
Il modulo di laboratorio è strutturato in lezioni articolate in una prima parte introduttiva seguita da attività di laboratorio effettuate dagli studenti presso i laboratori di biologia sperimentale della sede di via Dunant, 3. Gli studenti sono divisi in gruppi di 3-4 e ad ogni gruppo viene assegnata una postazione per lo svolgimento delle esercitazioni. Vengono inoltre forniti agli studenti i protocolli necessari per lo svolgimento delle singole esercitazioni. Nel corso del modulo di laboratorio è assicurata l’assistenza continua in aula da parte del docente e di almeno un esercitatore. Si ricorda agli studenti che la frequenza dei laboratori didattici è obbligatoria e che è consentita l’assenza solo per un numero di ore non superiori al 25% dello svolgimento del programma didattico di laboratorio.

L’esame consiste in una prova scritta a risposte aperte, della durata di 2 ore, in cui lo studente è chiamato a dimostrare le conoscenze relative agli argomenti oggetto di lezione. Una delle domande dell’esame verte sui contenuti delle esercitazioni didattiche. L’esito dell’esame è in trentesimi: l’esame si ritiene superato con una votazione di almeno 18/30.
Oltre alla correttezza del contenuto delle risposte, la valutazione della prova tiene anche conto della linearità e coerenza delle risposte fornite e dell’utilizzo di un appropriato linguaggio scientifico. Pertanto, un’esposizione chiara, coerente e completa, che dimostri una buona padronanza dei contenuti delle lezioni e la capacità di effettuare collegamenti e analisi critiche sarà valutata con voti di eccellenza. Una conoscenza parziale degli argomenti trattatati e/o un’esposizione frammentaria che non metta in evidenza i punti focali richiesti riceverà una valutazione discreta. Una conoscenza ridotta dei temi trattati, accompagnata da linguaggio non appropriato porterà ad una valutazione appena sufficiente.

Slide delle lezioni, dispense per attività di laboratorio ed articoli scientifici di approfondimento vengono fornite dal docente tramite sito E-learning
Testi di riferimento aggiuntivi, la cui consultazione è facoltativa e a discrezione dello studente:
Brown, Biotecnologie Molecolari: Principi e tecniche, Zanichelli (2 edizione)
Demain e Davies, Manual of Industrial Microbiology and Biotechnology

Ricevimento presso lo studio del docente in via Dunant 3, su appuntamento scrivendo a f.berini@uninsubria.it

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A.A. 2020/2021

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI

A.A. 2019/2020

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 3
Curriculum: BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI CELLULARI