Ateneo - UPO

Modulo Fondamenti di Microbiologia:
- Struttura e funzioni della cellula procariotica - Effetti dei parametri ambientali sullo sviluppo microbico
- Esigenze nutrizionali dei batteri.
- Principali tecniche di coltivazione dei microrganismi in laboratorio e caratteristiche di base del metabolismo microbico.
- Risvolti applicativi delle interazioni microrganismo/ambiente.

Modulo Fondamenti di Biochimica:
Proteine - Lipidi - Carboidrati - Enzimi -Aspetti termodinamici del metabolismo - Metabolismo dei carboidrati - Ossidazioni biologiche - Metabolismo dei lipidi - Metabolismo degli aminoacidi - Metabolismo dei nucleotidi –Fotosintesi

Modulo di Chimica e Biotecnologie Applicate: Concetti, strategie e strumenti correlati al Green Food Processing. Panoramica sui sottoprodotti dell’industria alimentare. Tecnologie “green”, consolidate e innovative, applicate alla trasformazione dei prodotti alimentari.

Modulo Fondamenti di Microbiologia:
- Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. 16/Ed. Madigan, Martinko, Stahl, Bender, Buckley. PEARSON Data di Pubblicazione: gennaio 2022
ISBN: 8891906298
- D. R. Wessner C. Dupont T. C. Charles Microbiologia. Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli 2015 ISBN: 9788808181008
- Dehò- Galli - Biologia dei Microrganismi – Terza Edizione 2019 Casa Editrice Ambrosiana – Distribuzione esclusiva Zanichelli ISBN: 9788808186232
Modulo Fondamenti di Biochimica:
- David L. Nelson, Michael M. Cox I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER 2006, Zanichelli Editore ISBN 978-8808-19774-0
-Jan Koolman Klaus-Heinrich Rohm TESTO ATLANTE DI BIOCHIMICA 2020, Zanichelli Editore ISBN 978-88-08-82026-6

Modulo di Chimica e Biotecnologie Applicate: -Farid Chemat Eugene Vorobiev. Green Food Processing Techniques. Preservation, Transformation and Extraction. Academic Press, 2019.
-Matteo Bordiga. Valorization of Wine Making By-Products. CRC Press, 2016.
- Matteo Bordiga & Leo M.L. Nollet. Food Aroma Evolution – During food processing, cooking, and aging. CRC Press, 2019.
Il materiale didattico verrà fornito dal docente ad inizio e durante il corso.

Per il corso di Processi Microbiologici, Chimici e Biotecnologi i principali obiettivi formativi saranno: generare una capacità di visione globale del metabolismo come processo integrato nel contesto cellulare in condizioni fisiologiche; fornire conoscenze teoriche e capacità di comprensione riguardanti la biologia dei microrganismi e le loro interazioni con l’ambiente e infine fornire una panoramica su stato attuale e prospettive future della chimica verde applicata alle trasformazioni dei prodotti alimentari in considerazione di uno sviluppo sostenibile.
Infine, un ulteriore obiettivo formativo sarà far conseguire competenze riguardanti il corretto utilizzo del linguaggio tecnico-scientifico, appropriate capacità comunicative atte all’inserimento in un contesto lavorativo caratterizzato da elevata multidisciplinarietà nonchè cognizione delle applicazioni e ricadute di quanto appreso in altri settori scientifici.

Propedeuticità del Corso:
- Fondamenti di Chimica generale e inorganica
- Fondamenti di chimica organica e laboratorio

Il corso Processi Microbiologici, Chimici e Biotecnologi si svolgerà fondamentalmente tramite lezioni frontali. I docenti dei singoli moduli organizzeranno, inoltre, lavori di gruppo, studio di casi, lettura di pubblicazioni scientifiche o articoli divulgativi in lingua inglese, esercitazioni in aula in vista degli esami, azioni di tutorato volte a valutare il livello di apprendimento raggiunto e di sviluppare capacità di valutazione critica delle conoscenze acquisite. Potranno essere organizzati seminari specifici in collaborazione con Docenti ed esperti del settore.
Se le problematiche relative al Covid-19 dovessero richiederlo, la modalità potrebbe subire delle modifiche (es. streaming).

E’ possibile consultare le diapositive delle lezioni e materiale supplementare sul sito della Didattica in Rete dell’Ateneo: https://www.dir.uniupo.it/
Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti e consultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa
Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

L'esame del corso Processi Microbiologici, Chimici e Biotecnologi sarà composto da tre prove scritte relative alle tre unità didattiche (moduli) svolte nello stesso giorno e avrà una durata di 2 ore e 30 minuti. La valutazione finale avverrà in modo collegiale e condiviso tra tutti i docenti dei singoli moduli.

Modulo di Fondamenti di Microbiologia:
- Struttura e funzioni della cellula batterica
- La locomozione microbica -Le strutture di superficie e le inclusioni cellulari - La struttura del DNA e la sua replicazione - Principi di biologia molecolare dei microrganismi
- Genetica dei microrganismi - La nutrizione microbica - Effetti ambientali sulla crescita microbica - La coltura di microrganismi in laboratorio - La crescita microbica - Il metabolismo microbico - Esempi di prodotti e processi microbici a basso impatto ambientale - Substrati rinnovabili per la crescita dei microrganismi e la produzione di metaboliti di interesse industriale.
Modulo di Fondamenti di Biochimica
- Proteine: gli aminoacidi: caratteristiche chimiche e struttura. Livelli di organizzazione delle proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria e strutture sopramolecolari. I fattori che determinano la struttura secondaria e terziaria delle proteine. Il processo di folding. Il sistema GroEL:GroES. Esempi di relazione struttura-funzione in proteine: la mioglobina e l'emoglobina e il trasporto di ossigeno. Teoria della co-operatività. - Lipidi: classificazione, struttura e proprietà. - Carboidrati: classificazione; struttura e funzione; glicoproteine. - Enzimi: struttura e classificazione degli enzimi. Coenzimi e cofattori. Teoria della catalisi. Cinetica enzimatica. Inibizione enzimatica. Regolazione dell'attività enzimatica. Esempi di proteine catalitiche. -Aspetti termodinamici del metabolismo: i fosfo-composti ad alto contenuto energetico. L'ATP e le razioni di trasferimento di gruppi fosfato. Le reazioni di ossido riduzione nei sistemi biologici: il NAD(P) e il FAD. - Metabolismo dei carboidrati: Glicolisi. Fermentazione alcolica e omolattica. Regolazione della glicolisi. Degradazione del glicogeno. Gluconeogenesi. Processi ossidativi: ossidazione del piruvato, ciclo dell'acido citrico. Regolazione del ciclo dell’acido citrico. Meccanismo catalitico nella piruvato deidrogenasi. - Ossidazioni biologiche: Catena respiratoria: trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa. FoF1 ATP sintasi: struttura e meccanismo catalitico. - Metabolismo dei lipidi: trasporto e attivazione. Il processo della beta-ossidazione. Corpi chetonici. Biosintesi di acidi grassi: acido grasso sintasi. Sintesi di colesterolo - Metabolismo degli aminoacidi. Ossidazione degli amminoacidi e ciclo dell’urea. - Metabolismo dei nucleotidi. Sintesi delle basi puriniche. Sintesi delle basi pirimidiniche. Formazione dei deossiribonucleotidi. Degradazione dei nucleotidi. -Fotosintesi
Modulo di Chimica e Biotecnologie Applicate Green Food Processing: concetti, strategie e strumenti; Sottoprodotti industria alimentare; Trattamento ad alta pressione; Omogeneizzazione ad alta pressione; Tecnologia a microonde; Tecnologia ad ultrasuoni per la lavorazione, la conservazione e l'estrazione; Campo elettrico pulsato (PEF); Trattamento con fluidi in condizioni supercritiche (CO2); Tecnologia dell’ozono; Radiazioni ionizzanti; Plasma freddo; Applicazioni industriali con enzimi e bioreattori.

Con il corso di Processi Microbiologici, Chimici e Biotecnologi lo studente acquisirà conoscenze teoriche e capacità di comprensione relative alla biologia dei microrganismi, al metabolismo microbico e al metabolismo in generale, spiegato in termini di interconnessione e regolazione nei diversi cammini metabolici. Lo studente, inoltre, acquisirà competenze su tematiche di tipo applicativo relative alle principali tecnologie per lo sviluppo di prodotti e processi microbici sostenibili nonché conoscenze avanzate e specifiche relativamente alle tecnologie della cosiddetta Chimica Verde ("Green Chemistry") applicata in campo alimentare.
Globalmente, tali capacità e conoscenze costituiranno le basi per comprendere e correttamente comunicare all’interno di un ambiente ampiamente multidisciplinare mediante l’utilizzo di un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.