Introduzione alla bioinformatica: definizione, obiettivi, terminologia, applicazioni e limitazioni. Implicazioni della genomica/bioinformatica per la salute e la nutrizione: comprendere i meccanismi molecolari alla base delle relazioni tra cibo e salute, dalla funzione dei nutrienti di base alle interazioni tra i microrganismi alimentari e il sistema digerente umano. Come esplorare la conoscenza: l'uso di PubMed per cercare nel database di letteratura scientifica Medline, come costruire una stringa di ricerca efficiente e specifica, come pianificare una ricerca di letteratura. Il processo di sequenziamento: il metodo di Sanger e il sequenziamento automatico fluorescente, il sequenziamento NGS. I dati di sequenza: Database e strumenti di bioinformatica, come esplorare i principali archivi di dati genomici. • Browser e piattaforme di analisi del genoma: NCBI Genome (organizza le informazioni di NCBI sui genomi compreso le sequenze, le mappe, i cromosomi, gli assemblies e le annotazioni), ENSEMBL (il server europeo di risorse per il genoma eucariotico), UCSC Genome Browser (il sito per il programma genomico presso l'Università della California, Santa Cruz) e il genome browser del gramene (come parte del progetto Gramene che aggrega strumenti per la genomica comparativa delle piante per colture e organismi modello). Scopri come sono strutturati, come personalizzare i dati visualizzati e come estrarre informazioni da loro e. come usarli in modo efficiente. • Lo strumento Blast di NCBI: come usarlo per determinare il ruolo presuntivo di una sequenza di DNA o di proteine che sono state identificate di recente; e per scoprire se un genoma (o l'altro database di grandi sequenze) ha una sequenza comparabile con un gene riconosciuto. • I database di espressione genica: l’esempio di Human Protein Atlas Come l'espressione genica è epigeneticamente regolata, l'esempio di metilazione del DNA. Come funziona l'analisi di laboratorio, il metodo Illumina Infinium e il metodo NGS. • L'EWAS Toolkit un kit di strumenti web per Epigenome wide association study, come usarlo e come capire i risultati. Alla ricerca di un significato: percorso metabolico e rete di interazione proteica, strumenti per la visualizzazione e l’integrazione dei dati. • Le gene-ontoloy e le food-ontology, come funzionano e come usarle. • Pathway analysis: impara come integrare le numerose informazioni sui percorsi metabolici disponibili nella letteratura e nei database, esplora la funzione e l'interazione delle proteine utilizzando il database di Kegg, String e Reactome. • Come interrogare il database per annotazione, visualizzazione e scoperta integrata (DAVID). Questo sito fornisce una serie completa di strumenti di annotazione funzionale, per capire il significato biologico dietro grandi elenchi di geni. Come illustrare i risultati: presentazione e discussione dei progetti condotti dagli studenti durante il corso.

Ripasso sulle basi della genetica e della genomica. Struttura del genoma, replicazione del DNA, flusso dell'informazione genetica. Polimorfismi e mutazioni del DNA, Tecniche di PCR e sequenziamento: Sanger e Next Generation Sequencing. Applicazioni del Next Generation sequencing: whole exome sequencing, whole genome sequencing e analisi di pannelli (target resequencing). Pipeline di analisi di una corsa di sequenziamento genomico: allineamento, chiamata delle varianti, annotazione. Tecniche di genotipizzazione di polimorfismi noti del DNA. Piattaforme di genotipizzazione. Epigenetica e analisi di metilazione

Genetica delle malattie monogeniche. Esempi di malattie monogeniche e tratti con interazione alimentare: ipercolesterolemia familiare, fenilchetonuria, galattosemia, deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi -Caratteristiche monogeniche comuni con interazione alimentare: intolleranza al lattosio, gusto amaro. -Test genetici per malattie monogeniche. -Esempi di terapia guidata dalle conoscenze genetiche nelle malattie monogeniche -Genetica delle malattie multifattoriali -Metodi per identificare i geni associati a malattie multifattoriali -Esempi di malattie multifattoriali con interazione alimentare: celiachia, diabete, obesità, malattie cardiovascolari, allergia alimentare -Interazione con ambiente e cibo: metodi ed esempi, firma genetica ed epigenetica -L'influenza dei caratteri genetici nella dieta, nei test genetici predittivi e nella dieta

Modulo Chimica degli alimenti: Ruolo della chimica degli alimenti nella definizione della composizione degli alimenti. Alimenti, ingredienti, alimenti trasformati: definizioni nel contesto del campo normativo (livello europeo e nazionale). Categorie degli alimenti; classificazione degli alimenti. Nutrienti negli alimenti: carboidrati, proteine, lipidi, vitamine, sali minerali: aspetti chimici. Altri composti di interesse fisiologico/nutrizionale: i polifenoli. Principali reazioni di carboidrati, proteine, lipidi e polifenoli. Conoscenze di base sui nutrienti e sulla loro presenza negli alimenti: cosa, dove, perché. Conoscenze di base sulla composizione degli alimenti (profilo chimico e biochimico): alimenti vegetali; succhi e nettari, gelatine di frutta e confetture; cereali e prodotti derivati; bevande alcoliche e non alcoliche; grassi e oli; latte e prodotti derivati; carne, pesce e prodotti derivati; miele; acqua. Nuove fonti di alimenti sostenibili: acquacoltura, fonti di origine vegetale, microalghe, funghi, insetti. Processi biochimici negli alimenti; deterioramento degli alimenti. Conservazione degli alimenti (cenni) e loro shelf-life. Industria alimentare e trasformazione: impatto della trasformazione sugli alimenti. Reazioni di Maillard; ossidazione lipidica. Etichettatura degli alimenti, nuovi alimenti, integratori alimentari e botanicals: campo normativo ed esempi di prodotti. Approccio nutraceutico in nutrizione. Coadiuvanti tecnologici; additivi alimentari, enzimi alimentari (diversi da quelli usati come additivi alimentari), aromi e alcuni ingredienti alimentari con proprietà aromatizzanti: aspetti chimici, applicazione e fatti normativi. Reazione avverse negli alimenti: allergie ed intolleranze alimentari. Allergeni alimentari, etichettatura e rischi. Celiachia e nutrizione moderna. Valutazione del rischio ed esposizione al rischio. Anti-nutrienti; contaminanti e residui alimentari: definizioni. Esempi di contaminanti naturali/ambientali/tecnologici negli alimenti; esempi di residui. Interferenti endocrini. Discussione generale e critica su alimenti, loro profilo compositivo alimenti, alimentazione e rischio/esposizione tossicologica. Modulo biotecnologie alimentari: Storia e significato delle biotecnologie alimentari. Molecole/macromolecole di interesse biotecnologico. Caratteristiche di microorganismi/organismi procarioti ed eucarioti. Trascrizione, traduzione, di regolazione genica (cenni). La cellula come “fabbrica molecolare”. Fermentazioni alimentari: alcolica, omo- ed etero-lattica, malo-lattica, propionica, acetica, butirrica e isobutirrica, citrica. Microorganismi virtuosi e starter nelle produzioni alimentari. Funghi di interesse alimentare (funghi filamentosi, lieviti, funghi eduli coltivati e spontanei). Batteri lattici, bifidobatteri. Prebiotici, probiotici e sinbiotici. Peptidi bioattivi del latte; oligosaccaridi prebiotici. Produzione industriale di microorganismi starter e probiotici. Batteriocine: caratteristiche e classificazione. Cianobatteri e microalghe, produzione di biomassa e pigmenti. Alimenti fermentati: aspetti microbiologici, biochimici, fermentativi e biotecnologici (latte e derivati; bevande alcoliche; vegetali fermentati; prodotti da forno lievitati; cacao, caffè e te, salami, altri alimenti fermentati). Fermentazione industriali: classificazione (continue e discontinue). Impiantistica fermentativa; fermentatori e applicazioni. Parametri di controllo delle fermentazioni. Cinetiche e rese di fermentazione (cenni). Immobilizzazione di enzimi/cellule, applicazioni. Operazioni unitarie (recupero, separazione, purificazione): downstream processing. Biomasse, Single Cell Proteins (SCP); riso rosso fermentato, Pruteen, Quorn. Metaboliti primari e secondari di interesse alimentare (via fermentativa o ricombinante): alcoli, amminoacidi, acidi organici, polisaccaridi neutri, altri metaboliti. Produzione di edulcoranti Esempi di bio-conversioni e bio-remediation in campo alimentare (cenni). Aromi. Aromi “biotecnologici”: lattoni, terpeni, vanillina. Produzione di ciclodestrine. Pigmenti naturali; carotenoidi da biotecnologie. Enzimi: significato e produzione; classificazione enzimatica. Enzimi come marker di processo. Esempi di applicazioni enzimatiche in campo alimentare. Enzimi da microorganismi estremofili. Biotecnologie alimentari della seconda generazione: DNA ricombinante. MOGM: r-chym e r-BGH. Biotecnologie vegetali: tecniche di manipolazione e trasformazione. OGM alimentari. Biotecnologie in campo animale (clonazione, salmonidi, mammiferi, altre applicazioni). Normativa nazionale/internazionale di riferimento (cenni). Biotecnologie in capo analitico-alimentare (cenni). Risorse web di riferimento. Modulo Tecnologie alimentari: Introduzione ai fenomeni fisici fondamentali nella tecnologia alimentare, rappresentati dal trasporto dei fluidi, del calore e del trasporto di materia. Operazioni unitarie dell’industria alimentare; studio dei cambiamenti fisici, chimici e biologici indotti alla materie prime durante un’operazione unitaria e valutazione dell’impatto che il processamento ha sulla qualità dei prodotti finiti ottenuti. Tecnologia di produzione del pane industriale, sfarinati, lieviti, impastamento, fermentazione, cottura, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione dell’olio di oliva, tecniche di raccolta ed estrazione (estrazione con pressione, molitura/frangitura, gramolatura, estrazione meccanica, centrifugazione, filtrazione), caratteristiche, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione del vino, uva, mosto, tecniche di vinificazione, vinificazione in bianco e vinificazione in rosso, stabilizzazione e conservazione, classificazione. Tecnologia di produzione dei prodotti caseari, risanamento e conservazione del latte, latti speciali, latti fermentati. Durante il corso verranno fornite anche nozioni di analisi sensoriale per la definizione degli attributi caratteristici di alcuni alimenti.

Storia e significato delle biotecnologie alimentari. Molecole/macromolecole di interesse biotecnologico. Caratteristiche di microorganismi/organismi procarioti ed eucarioti. Trascrizione, traduzione, di regolazione genica (cenni). La cellula come “fabbrica molecolare”. Fermentazioni alimentari: alcolica, omo- ed etero-lattica, malo-lattica, propionica, acetica, butirrica e isobutirrica, citrica. Microorganismi virtuosi e starter nelle produzioni alimentari. Funghi di interesse alimentare (funghi filamentosi, lieviti, funghi eduli coltivati e spontanei). Batteri lattici, bifidobatteri. Prebiotici, probiotici e sinbiotici. Peptidi bioattivi del latte; oligosaccaridi prebiotici. Produzione industriale di microorganismi starter e probiotici. Batteriocine: caratteristiche e classificazione. Cianobatteri e microalghe, produzione di biomassa e pigmenti. Alimenti fermentati: aspetti microbiologici, biochimici, fermentativi e biotecnologici (latte e derivati; bevande alcoliche; vegetali fermentati; prodotti da forno lievitati; cacao, caffè e te, salami, altri alimenti fermentati). Fermentazione industriali: classificazione (continue e discontinue). Impiantistica fermentativa; fermentatori e applicazioni. Parametri di controllo delle fermentazioni. Cinetiche e rese di fermentazione (cenni). Immobilizzazione di enzimi/cellule, applicazioni. Operazioni unitarie (recupero, separazione, purificazione): downstream processing. Biomasse, Single Cell Proteins (SCP); riso rosso fermentato, Pruteen, Quorn. Metaboliti primari e secondari di interesse alimentare (via fermentativa o ricombinante): alcoli, amminoacidi, acidi organici, polisaccaridi neutri, altri metaboliti. Produzione di edulcoranti Esempi di bio-conversioni e bio-remediation in campo alimentare (cenni). Aromi. Aromi “biotecnologici”: lattoni, terpeni, vanillina. Produzione di ciclodestrine. Pigmenti naturali; carotenoidi da biotecnologie. Enzimi: significato e produzione; classificazione enzimatica. Enzimi come marker di processo. Esempi di applicazioni enzimatiche in campo alimentare. Enzimi da microorganismi estremofili. Biotecnologie alimentari della seconda generazione: DNA ricombinante. MOGM: r-chym e r-BGH. Biotecnologie vegetali: tecniche di manipolazione e trasformazione. OGM alimentari. Biotecnologie in campo animale (clonazione, salmonidi, mammiferi, altre applicazioni). Normativa nazionale/internazionale di riferimento (cenni). Biotecnologie in capo analitico-alimentare (cenni). Risorse web di riferimento.

Introduzione ai fenomeni fisici fondamentali nella tecnologia alimentare, rappresentati dal trasporto dei fluidi, del calore e del trasporto di materia. Operazioni unitarie dell’industria alimentare; studio dei cambiamenti fisici, chimici e biologici indotti alla materie prime durante un’operazione unitaria e valutazione dell’impatto che il processamento ha sulla qualità dei prodotti finiti ottenuti. Tecnologia di produzione del pane industriale, sfarinati, lieviti, impastamento, fermentazione, cottura, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione dell’olio di oliva, tecniche di raccolta ed estrazione (estrazione con pressione, molitura/frangitura, gramolatura, estrazione meccanica, centrifugazione, filtrazione), caratteristiche, classificazione merceologica. Tecnologia di produzione del vino, uva, mosto, tecniche di vinificazione, vinificazione in bianco e vinificazione in rosso, stabilizzazione e conservazione, classificazione. Tecnologia di produzione dei prodotti caseari, risanamento e conservazione del latte, latti speciali, latti fermentati. Durante il corso verranno fornite anche nozioni di analisi sensoriale per la definizione degli attributi caratteristici di alcuni alimenti.

Ruolo della chimica degli alimenti nella definizione della composizione degli alimenti. Alimenti, ingredienti, alimenti trasformati: definizioni nel contesto del campo normativo (livello europeo e nazionale). Categorie degli alimenti; classificazione degli alimenti. Nutrienti negli alimenti: carboidrati, proteine, lipidi, vitamine, sali minerali: aspetti chimici. Altri composti di interesse fisiologico/nutrizionale: i polifenoli. Principali reazioni di carboidrati, proteine, lipidi e polifenoli. Conoscenze di base sui nutrienti e sulla loro presenza negli alimenti: cosa, dove, perché. Conoscenze di base sulla composizione degli alimenti (profilo chimico e biochimico): alimenti vegetali; succhi e nettari, gelatine di frutta e confetture; cereali e prodotti derivati; bevande alcoliche e non alcoliche; grassi e oli; latte e prodotti derivati; carne, pesce e prodotti derivati; miele; acqua. Nuove fonti di alimenti sostenibili: acquacoltura, fonti di origine vegetale, microalghe, funghi, insetti. Processi biochimici negli alimenti; deterioramento degli alimenti. Conservazione degli alimenti (cenni) e loro shelf-life. Industria alimentare e trasformazione: impatto della trasformazione sugli alimenti. Reazioni di Maillard; ossidazione lipidica. Etichettatura degli alimenti, nuovi alimenti, integratori alimentari e botanicals: campo normativo ed esempi di prodotti. Approccio nutraceutico in nutrizione. Coadiuvanti tecnologici; additivi alimentari, enzimi alimentari (diversi da quelli usati come additivi alimentari), aromi e alcuni ingredienti alimentari con proprietà aromatizzanti: aspetti chimici, applicazione e fatti normativi. Reazione avverse negli alimenti: allergie ed intolleranze alimentari. Allergeni alimentari, etichettatura e rischi. Celiachia e nutrizione moderna. Valutazione del rischio ed esposizione al rischio. Anti-nutrienti; contaminanti e residui alimentari: definizioni. Esempi di contaminanti naturali/ambientali/tecnologici negli alimenti; esempi di residui. Interferenti endocrini. Discussione generale e critica su alimenti, loro profilo compositivo alimenti, alimentazione e rischio/esposizione tossicologica.

GENERAL MICROBIOLOGY Il corso verrà suddiviso in tre principali aree tematiche: 1- le comunità microbiche associate ai suoli agrari; 2- le comunità microbiche associate alla produzione di alimenti tipici italiani; 3- le comunità microbiche associate all’uomo in condizioni fisiologiche e patologiche. In particolare, durante la parte 1 si affronterà: Le specie vegetali e il tipo di terreno cooperano a formare la struttura e la funzione delle comunità microbiche nella rizosfera; Caratterizzazione metaproteomica nel suolo rizosferico di piante di interesse agrario; risposta della comunità batterica del suolo alle differenze nella gestione agricola insieme ai cambiamenti stagionali in una regione mediterranea; il microbioma della rizosfera. Importanza di microrganismi patogeni vegetali, vegetali, patogeni e umani; la proteogenomica della comunità rivela l'impatto sistemico della disponibilità di fosforo sulle funzioni microbiche nel suolo tropicale; la rizosfera della vite: caratterizzazione della comunità microbica associata ad approcci metagenomici e metaproteomici; un'analisi metaproteomica batterica-fungina illumina un'interessante interazione multicomponente nella rizosfera di Lactuca sativa; resistomi antibiotici nei microbiomi vegetali. Nella seconda parte affronteremo: Formaggi tradizionali: microbiota ricco e variegato con benefici associati; Pecorino Crotonese: studio della popolazione batterica e dei composti aromatici; Analisi microbiota di superficie dei formaggi italiani Taleggio, Gorgonzola, Casera, Scimudin e Formaggio di Fossa; Diversità microbica, dinamica e attività durante la produzione e la stagionatura del formaggio Castelmagno DOP; Studio della diversità microbica nel latte crudo e della cagliata fresca utilizzata per la produzione di formaggio Fontina con metodi indipendenti dalla cultura; Caratterizzazione microbiologica della Robiola di Roccaverano utilizzando PCR-DGGE; Valutazione molecolare della diversità microbica che si verifica in diversi tipi di mozzarella. Durante la parte 3 ci occuperemo di: microbioma intestinale in salute e malattia: introduzione; composizione e funzione del microbioma intestinale; microbioma e prime fasi della vita; analisi del microbioma molecolare; prospettive evolutive sul microbioma intestinale umano; microbioma e immunità intestinale: l'epitelium, le cellule immunitarie innate, le cellule T, le cellule B; microbioma e malattie: malattie infiammatorie intestinali, allergie, malattia da trapianto contro ospite, infezioni da patogeni, cancro del colon-retto, disordini metabolici, disturbi epatici, disordini neurologici. Implementazione clinica del sequenziamento high-throughput. Trapianto di feci. Il microbioma del tratto urinario in salute e malattia. MICROBIOLOGY IN NUTRITION Microorganismi patogeni responsabili delle intossicazioni alimentari: Batteri: Campylobacter, Salmonella, Escherichia Coli, Shigella, Staphylococcus Aureus, Yersinia enterocolitica, Clostridium botulinum, Clostridium Difficile, Bacillus Cereus, Vibrio Cholerae, Vibrio vulnificus, Brucella.. Virus: Hepatitis A virus, Hepatitis E virus, Rotavirus, Enterovirus, Norovirus. Parassiti: Anisakis, Toxoplasma gondii, Giardia Lamblia, Taenia. Tossine: Aflatoxins. Prioni Linee guida sulla sicurezza alimentare (HACCP) Metodiche di rilevamento e caratterizzazione dei microrganismi negli alimenti e nelle acque.

Il corso verrà suddiviso in tre principali aree tematiche: 1- le comunità microbiche associate ai suoli agrari; 2- le comunità microbiche associate alla produzione di alimenti tipici italiani; 3- le comunità microbiche associate all’uomo in condizioni fisiologiche e patologiche. In particolare, durante la parte 1 si affronterà: Le specie vegetali e il tipo di terreno cooperano a formare la struttura e la funzione delle comunità microbiche nella rizosfera; Caratterizzazione metaproteomica nel suolo rizosferico di piante di interesse agrario; risposta della comunità batterica del suolo alle differenze nella gestione agricola insieme ai cambiamenti stagionali in una regione mediterranea; il microbioma della rizosfera. Importanza di microrganismi patogeni vegetali, vegetali, patogeni e umani; la proteogenomica della comunità rivela l'impatto sistemico della disponibilità di fosforo sulle funzioni microbiche nel suolo tropicale; la rizosfera della vite: caratterizzazione della comunità microbica associata ad approcci metagenomici e metaproteomici; un'analisi metaproteomica batterica-fungina illumina un'interessante interazione multicomponente nella rizosfera di Lactuca sativa; resistomi antibiotici nei microbiomi vegetali. Nella seconda parte affronteremo: Formaggi tradizionali: microbiota ricco e variegato con benefici associati; Pecorino Crotonese: studio della popolazione batterica e dei composti aromatici; Analisi microbiota di superficie dei formaggi italiani Taleggio, Gorgonzola, Casera, Scimudin e Formaggio di Fossa; Diversità microbica, dinamica e attività durante la produzione e la stagionatura del formaggio Castelmagno DOP; Studio della diversità microbica nel latte crudo e della cagliata fresca utilizzata per la produzione di formaggio Fontina con metodi indipendenti dalla cultura; Caratterizzazione microbiologica della Robiola di Roccaverano utilizzando PCR-DGGE; Valutazione molecolare della diversità microbica che si verifica in diversi tipi di mozzarella. Durante la parte 3 ci occuperemo di: microbioma intestinale in salute e malattia: introduzione; composizione e funzione del microbioma intestinale; microbioma e prime fasi della vita; analisi del microbioma molecolare; prospettive evolutive sul microbioma intestinale umano; microbioma e immunità intestinale: l'epitelium, le cellule immunitarie innate, le cellule T, le cellule B; microbioma e malattie: malattie infiammatorie intestinali, allergie, malattia da trapianto contro ospite, infezioni da patogeni, cancro del colon-retto, disordini metabolici, disturbi epatici, disordini neurologici. Implementazione clinica del sequenziamento high-throughput. Trapianto di feci. Il microbioma del tratto urinario in salute e malattia.

Breve ripasso su Microbioma umano e utilizzo dei microorganismi nell’alimentazione. Microorganismi patogeni responsabili delle intossicazioni alimentari: Batteri: Campylobacter, Salmonella, Escherichia Coli, Shigella, Staphylococcus Aureus, Yersinia enterocolitica, Clostridium botulinum, Clostridium Difficile, Bacillus Cereus, Vibrio Cholerae, Vibrio vulnificus, Brucella.. Virus: Hepatitis A virus, Hepatitis E virus, Rotavirus, Enterovirus, Norovirus. Parassiti: Anisakis, Toxoplasma gondii, Giardia Lamblia, Taenia. Tossine: Aflatoxins. Prioni Linee guida sulla sicurezza alimentare (HACCP) Metodiche di rilevamento e caratterizzazione dei microrganismi negli alimenti e nelle acque.

- Statistica descrittiva - Basi di probabilità - Introduzione all’inferenza statistica - Test chi quadrato - Test t per campioni indipendenti e appaiati - Disegni dello studio (studi clinici controllati e randomizzati, studi di coorte, caso-controllo e trasversali) - Misure di frequenza della malattia e associazione - Raccolta dati e definizione dell’esposizione negli studi di epidemiologia nutrizionale ( food, food groups, nutrienti, dieta a priori, dieta a posteriori) - Le origini della ricerca scientifica sulla salute e le cause delle malattie - I principali obiettivi della ricerca scientifica - La storia naturale della malattia - Prevenzione primaria, secondaria e terziaria - Prevenzione universale, selettiva e indicata - Promozione della salute - Concetti di determinante di malattia e di fattore di rischio - Misure di associazione - Concetti e misure dell’impatto di un intervento di prevenzione - Il progetto Global Burden of Disease -Ruolo e bisogno della evidenza di efficacia - Sorgenti di evidenza: Medline e la Cochrane library - Ruolo della copertura sull’impatto della prevenzione - Revisioni sistematiche e metanalisi: Come condurre una revisione e formulare una PICO question - Il percorso dalla produzione di evidenza alla pratica - Linee guida di sanità pubblica - Scelte che promuovono la salute - Nutrizione e attività fisica: Linee guida OMS - Dieta Mediterannea -Dieta Plant Based - Planetary Diet - ruolo della nutrizione sulla salute - ipertensione arteriosa e dieta DASH - malattia da fegato grasso - cirrosi epatica - insufficienza renale cronica - il dimagramento non intenzionale - anemia - il dolore addominale cronico (IBD vs IBD e dieta low FODMAP) - celiachia - introduzione alla VLCKD - Nozioni generali sull'organizzazione del sistema endocrino e in relazione a fattori esterni compreso l'effetto di agenti inquinanti, organismi infettivi, fattori sociali e turni di lavoro - Il sistema ipotalamo-ipofisario e malattie - tumorigenesi relativa a fattori ambientali - ruolo dello stress sui meccanismi epigenetici - interferenti endocrini ambientali e tumori ipofisari, effetto delle malattie ipofisarie sul metabolismo. - Fisiologia tiroidea, impatto dello iodio e dei nutraceutici sulla funzione tiroidea, disfunzioni tiroidee e tumori, meccanismi molecolari. - Ormoni surrenali, iper e ipocorticosurrenalismo - Diabete e sue relazioni con l'ambiente, - fisiopatologia del tessuto adiposo - controllo cerebrale del comportamento alimentare - determinanti genetici e non dell'obesità - sindrome metabolica, interferenti endocrini che agiscono sull'omeostasi metabolica (obesogeni).

• Nozioni generali sull'organizzazione del sistema endocrino e in relazione a fattori esterni compreso l'effetto di agenti inquinanti, organismi infettivi, fattori sociali e turni di lavoro • Il sistema ipotalamo-ipofisario e malattie, tumorigenesi relativa a fattori ambientali, ruolo dello stress sui meccanismi epigenetici, interferenti endocrini ambientali e tumori ipofisari, effetto delle malattie ipofisarie sul metabolismo. • Fisiologia tiroidea, impatto dello iodio e dei nutraceutici sulla funzione tiroidea, disfunzioni tiroidee e tumori, meccanismi molecolari. • Ormoni surrenali, iper e ipocorticosurrenalismo • Diabete e sue relazioni con l'ambiente, fisiopatologia del tessuto adiposo, controllo cerebrale del comportamento alimentare, determinanti genetici e non dell'obesità, sindrome metabolica, interferenti endocrini che agiscono sull'omeostasi metabolica (obesogeni).

Statistica descrittiva Basi di probabilità Introduzione all’inferenza statistica Test chi quadrato Test t per campioni indipendenti e appaiati Disegni dello studio (studi clinici controllati e randomizzati, studi di coorte, caso-controllo, trasversali e meta-analisi) Misure di frequenza della malattia e associazione Raccolta dati e definizione dell’esposizione negli studi di epidemiologia nutrizionale (alimenti, gruppi di alimenti, nutrienti, dieta a priori, dieta a posteriori)

- ruolo della nutrizione sulla salute - ipertensione arteriosa e dieta DASH - malattia da fegato grasso - cirrosi epatica - insufficienza renale cronica - il dimagramento non intenzionale - anemia - il dolore addominale cronico (IBD vs IBD e dieta low FODMAP) - celiachia - introduzione alla VLCKD

- Le origini della ricerca scientifica sulla salute e le cause delle malattie - I principali obiettivi della ricerca scientifica - La storia naturale della malattia - Prevenzione primaria, secondaria e terziaria - Prevenzione universale, selettiva e indicata - Promozione della salute - Concetti di determinante di malattia e di fattore di rischio - Misure di associazione - Concetti e misure dell’impatto di un intervento di prevenzione - Il progetto Global Burden of Disease -Ruolo e bisogno della evidenza di efficacia - Sorgenti di evidenza: Medline e la Cochrane library - Ruolo della copertura sull’impatto della prevenzione - Revisioni sistematiche e metanalisi: Come condurre una revisione e formulare una PICO question - Il percorso dalla produzione di evidenza alla pratica - Linee guida di sanità pubblica - Scelte che promuovono la salute - Nutrizione e attività fisica: Linee guida OMS - Dieta Mediterannea -Dieta Plant Based - Planetary Diet

• Lezione 1. La comunicazione in senso largo e ristretto. Tipi di comunicazione. Il processo cognitivo. • Lezione 2. Il piano di comunicazione. • Lezione 3. Comunicazione verbale. Atti linguistici e testi. Processi di scrittura. • Lezione 4. Scrivere per la stampa. • Lezione 5. Linguaggio parlato. Come parlare in pubblico. Presentazioni efficaci. • Lezione 6. Panorama della comunicazione non verbale. • Lezione 7. Scrittura digitale: siti web, email e blog. Lezione 8. Social media: strategie e marketing. • Lezione 9. Social media: Facebook, Twitter, Instagram, Twitter, LinkedIn e TikTok: strategie di contenuto; che cosa fare e che cosa non fare Lezione 10. Il disordine informativo e i rimedi possibili. • Lezione 11. L’intelligenza artificiale: vantaggi, criticità, strumenti, • Lezione 12. Cenni di social media marketing.

Carboidrati, lipidi, amminoacidi, peptidi, folding. Proteine, enzimi, determinazione della struttura. Micronutrienti, vitamine e coenzimi. Digestione e Assorbimento di carboidrati, lipidi e proteine. Correlazioni metaboliche. Nomenclatura Ripasso fisiologia della nutrizione Composizione corporea e metodi di misura Dispendio energetico e metodi di misura LARN; piramidi alimentari; linee guida italiane per una sana alimentazione; programmi di prevenzione nutrizionale La giornata alimentare Anamnesi alimentare Ristorazione collettiva Obesità e nutrizione (fisiopatologia, linee guida SIO-ADI) Sindrome metabolica e nutrizione Osteoporosi e nutrizione Cancro e nutrizione (WRCF, studio EPIC) Esercitazione su: ristorazione collettiva, piano nutrizionale soggetto sano, BIA e calorimetria

Carboidrati, lipidi, amminoacidi, peptidi, folding. Proteine, enzimi, determinazione della struttura. Micronutrienti, vitamine e coenzimi. Digestione e Assorbimento di carboidrati, lipidi e proteine. Correlazioni metaboliche. I processi biochimici del microbiota intestinale

Nomenclatura Ripasso biochimica e fisiologia della nutrizione Composizione corporea e metodi di misura Dispendio energetico e metodi di misura LARN; piramidi alimentari; LG WHO 20232, programmi di prevenzione nutrizionale La giornata alimentare Anamnesi alimentare Obesità e nutrizione (fisiopatologia, linee guida) Sindrome metabolica e nutrizione Cancro e nutrizione (WRCF, studio EPIC) Esercitazione su: ristorazione collettiva, piano nutrizionale soggetto sano, BIA e calorimetria, dibattito su BPA Integrazione di dimensione di genere: Quando possibile si valuteranno le differenze della nutrizione e degli effetti della nutrizioni correlate al sesso

Il corso è articolato in 3 parti, inerenti i seguenti argomenti. Parte clinica: overview; cibo, corpo ed il loro significato in differenti contesti socio-culturali; prospettiva storica; immagine corporea; epidemiologia; criteri diagnostici; caratteristiche cliniche: sintomi e complicazioni; approcci di trattamento . Parte sociologica: I settimana: Introduzione al corso, struttura, obiettivi, principali temi e concetti affrontati II settimana :Concetti e teorie base di sociologia della salute e della malattia; III settimana : Nuovi temi chiave di sociologia della salute IV settimana : Il caso dei disturbi alimentari V settimana Introduzione ai social determinants of health VI settimanaDeterminanti sociali e promozione della salute VII settimana Focus sul tema obesità: presentazione studio di caso e laboratorio VIII settimana : Conclusioni e consegne finali Il corso è articolato in 3 parti, inerenti i seguenti argomenti. Parte clinica: overview; cibo, corpo ed il loro significato in differenti contesti socio-culturali; prospettiva storica; immagine corporea; epidemiologia; criteri diagnostici; caratteristiche cliniche: sintomi e complicazioni; approcci di trattamento . Parte sociologica: I settimana: Introduzione al corso, struttura, obiettivi, principali temi e concetti affrontati II settimana :Concetti e teorie base di sociologia della salute e della malattia; III settimana : Nuovi temi chiave di sociologia della salute IV settimana : Il caso dei disturbi alimentari V settimana Introduzione ai social determinants of health VI settimanaDeterminanti sociali e promozione della salute VII settimana Focus sul tema obesità: presentazione studio di caso e laboratorio VIII settimana : Conclusioni e consegne finali. Parte antropologica: Il corso è organizzato in tre parti: I (3 lezioni): introduzione all'approccio antropologico (temi e metodi di ricerca) e alla stretta relazione tra il cibo e la cultura; II (3 lezioni) tre incontri durante I quali vengono presentati e discussi tre temi riguardanti lo studio e la comprensione della relazione tra cibo/cucina e cultura/società (significati e pratiche; rappresentazioni e identità; globale e locale); II (1 lezione) analisi critica degli approcci One Health e Sistema Mondo, conclusione del corso.

Il corso è così articolato. Storia del concetto di cultura. Definizione antropologica ed etologica di cultura. Utilizzo critico del concetto di cultura. Introduzione all’Antropologia culturale. Definizione di alcuni concetti chiave: etnografia, olismo, antropocentrismo, antropomorfismo, reificazione, relativismo culturale, etnocentrismo, razzismo. Relazione fra alimentazione e cultura. Analisi critica della dicotomia natura/cultura. Dimensioni socioculturali dell’Antropocene. Pratiche ed ecologie autoctone. Koinocene: verso una nuova cultura sostenibile delle relazioni. Introduzione alle letture indicate su cibo e cultura: Ghosh, Kimmerer, Tsing, Sheldrake, Posnett.

Disturbi alimentari: overview; cibo, corpo ed il loro significato in differenti contesti socio-culturali; prospettiva storica; immagine corporea; epidemiologia; criteri diagnostici; caratteristiche cliniche: sintomi e complicazioni; approcci di trattamento .

• I DA come fenomeni socialmente costruiti e influenzati da una varietà di fattori sociali, economici e culturali. • L’immaginazione sociologica: i DA come problemi sociali. • La sociologia della salute e le “determinanti sociali” dei DA. • Il ruolo dei media, della famiglia, della scuola. • La sociologia della devianza e DA: stigmatizzazione, categorizzazione ed etichettamento. • La sociologia del corpo. • I concetti chiave per una sociologia critica e feminista dei DA, e.g., costruzione sociale della normalità, stigma, pregiudizio e discriminazione, intersezionalità ed embodiment. • Riflessione su biopotere e controllo sociale: come le istituzioni esercitano un controllo sui corpi attraverso pratiche alimentari e norme di salute.

Plant Genetics: Caratteri di addomesticamento, dalle specie selvatiche a quelle coltivate: i geni che hanno contribuito alla modifica della architettura delle piante, come conformazione della spiga/pannocchia, altezza delle piante. Evoluzione dei genomi e caratteristiche dei genomi delle piante coltivate: la duplicazione dei genomi e destino dei geni duplicati, poliploidia, dimensioni dei genomi delle piante coltivate, impatto degli elementi trasponibili sulla evoluzione di caratteri, database genomici. Approcci avanzati per la generazione di biodiversità: TILLING, EcoTilling e approcci di analisi; trasformazione genetica delle piante (agrobacterium e biolistico); Genome editing. Genetica-genomica per la biofortificazione: geni target per il miglioramento genetico e la ingenierizzazione metabolica nella biofortificazione; strategie per incrementare il contenuto in carotenoidi nelle piante; Golden rice I e II; strategie di ingenierizzazione metabolica per incrementare e stabilizzare acido folico in riso; biofortificazione del ferro in riso: approcci basati su geni singoli e geni multipli. Botany: Le interazioni tra piante e microrganismi in un contesto di biotecnologie vegetale. Tipi di interazioni. Definizione di simbiosi. Le difese strutturali e chimiche delle piante. Le difese costitutive e inducibili delle piante. Il riconoscimento dei patogeni. La Pattern triggered immunity e la effector triggered immunity. I batteri promotori della crescita delle piante: generalità. Il caso dei batteri che fissano l'azoto, con particolare riferimento ai rizobi. Il clade NFC. Le simbiosi micorriziche. Introduzione generale, tipi di micorrize. Le micorrize delle orchidee, delle ericacee, arbuscolari e le ectomicorrize. Il pathway comune di segnalazione nelle simbiosi dei rizobi e delle micorrize arbuscolari. La segnalazione nelle ectomicorrize. Casi studio: le interazioni benefiche di microrganismi del suolo e piante, effetti sulla qualità dei prodotti. Plant Physiology: Alcune considerazioni demografiche sulla popolazione umana; il problema del cibo nella storia; la nascita dell’agricoltura e il suo sviluppo; domesticazione delle piante, fisiologia e genetica; la rivoluzione verde; perché abbiamo bisogno delle biotecnologie per sviluppare ulteriormente l’agricoltura; esempi; le piante e i cambi climatici globali

Le interazioni tra piante e microrganismi in un contesto di biotecnologie vegetale. Tipi di interazioni. Definizione di simbiosi. Le difese strutturali e chimiche delle piante. Le difese costitutive e inducibili delle piante. Il riconoscimento dei patogeni. La Pattern triggered immunity e la effector triggered immunity. I batteri promotori della crescita delle piante: generalità. Il caso dei batteri che fissano l'azoto, con particolare riferimento ai rizobi. Il clade NFC. Le simbiosi micorriziche. Introduzione generale, tipi di micorrize. Le micorrize delle orchidee, delle ericacee, arbuscolari e le ectomicorrize. Il pathway comune di segnalazione nelle simbiosi dei rizobi e delle micorrize arbuscolari. La segnalazione nelle ectomicorrize. Casi studio: le interazioni benefiche di microrganismi del suolo e piante, effetti sulla qualità dei prodotti.

Caratteri di addomesticamento, dalle specie selvatiche a quelle coltivate: i geni che hanno contribuito alla modifica della architettura delle piante, come conformazione della spiga/pannocchia, altezza delle piante, accumulo di composti nutraceutici. Evoluzione dei genomi e caratteristiche dei genomi delle piante coltivate: la duplicazione dei genomi e destino dei geni duplicati, poliploidia, dimensioni dei genomi delle piante coltivate, impatto degli elementi trasponibili sulla evoluzione di caratteri, database genomici. Approcci avanzati per la generazione di biodiversità: TILLING, EcoTilling (e approcci di analisi, e.g. Tilling by sequencing); trasformazione genetica delle piante (agrobacterium e biolistico); Genome editing (diversi approcci di genome editing, sua origine, esempi di piante modificate mediante editing per caratteri utili, evoluzioni del genome editing). Genetica-genomica per la biofortificazione: geni target per il miglioramento genetico e la ingenierizzazione metabolica nella biofortificazione; strategie per incrementare il contenuto in carotenoidi nelle piante; TILLING e GWAS in frumento e mais per incrementare i carotenoidi; Golden rice I e II; strategie di ingenierizzazione metabolica per incrementare e stabilizzare acido folico in riso; biofortificazione del ferro in riso: approcci basati su geni singoli e geni multipli.

i) Evoluzione demografica della popolazione umana, dagli albori al presente; ii) la capacità di produrre cibi e la nascita dell'agricoltura iii) le prime biotecnologie: domesticazione delle piante; iv) aspetti genetico-molecolari della sindrome di domesticazione; v) la rivoluzione verde e le sue conseguenze vi) ogm e la loro nascita vii) perché abbiamo bisogno delle biotecnologie per sviluppare ulteriormente l’agricoltura; viii) esempi; ix) le piante, i cambi climatici globali; x) catastrofi climatiche e migazioni

-Struttura aziendale -Processi di management -Analisi di bilancio - Analisi modelli di business differenti (business model canvas) -Finalità del business plan -Struttura del business plan - Valutazione economico-finanziaria del business plan attraverso indicatori specifici

Fisiopatologia: - Fisiopatologia dei metabolismo lipidico - Eziologia e biologia dei tumori - Vitamine idro- e liposolubili e patologie causate dalla loro deficienza. - Malnutrizione. - Attività pratiche in laboratorio: conta cellulare, estrazione e quantificazione proteica; isolamento del DNA. Teoria della PCR e della PCR quantitativa. Immunologia e immunopatologia: - Allergia e ipersensibilità - Tolleranza ed allergia alimentare (meccanismi patogenetici) - Test diagnostico delle allergie alimentari - Malattie autoimmuni: organiche e sistemiche, anticorpi e cellula-mediate - Esempi di malattia autoimmune e meccanismo patogenetico - Eziologia della malattia autoimmune (fattori ambientali: infezione e nutrizione) - Introduzione al microbiota intestinale: composizione, diversità, concetti di disbiosi ed eubiosi - Impatto della dieta e dello stile di vita sul microbiota - Microbiota intestinale ed allergie - L’asse intestino-cervello e ruolo nell'autoimmunità - Rivoluzione del microbiota (medicina personalizzata): prebiotici, probiotici e trapianto di microbiota fecale (TMF)

- Ripasso dei concetti di base dell'immunologia appresi durante il triennio (immunità innata e adattativa, cellule e organi del sistema immunitario, riconoscimento dell'antigene da parte delle cellule B e T, molecole MHC I e II) - IMMUNOPATOGENESI: 1. Allergia e ipersensibilità 2.Tolleranza ed allergia alimentare (meccanismi patogenetici) 3. Test diagnostico delle allergie alimentari 4. Malattie autoimmuni: organiche e sistemiche, anticorpi e cellula-mediate 5. Esempi di malattia autoimmune e meccanismo patogenetico 6. Eziologia della malattia autoimmune (fattori ambientali: infezione e nutrizione) 7. Introduzione al microbiota intestinale: composizione, diversità, concetti di disbiosi ed eubiosi 8. Impatto della dieta e dello stile di vita sul microbiota 9. Microbiota intestinale ed allergie 10. L’asse intestino-cervello e ruolo nell'autoimmunità 11. Rivoluzione del microbiota (medicina personalizzata): prebiotici, probiotici e trapianto di microbiota fecale (TMF)

1) Fisiopatologia dei metabolismo lipidico 2) eziologia e biologia dei tumori 3) Vitamine idro- e liposolubili e patologie causate dalla loro deficienza. 4) Malnutrizione.

• Lezione 1. La comunicazione in senso largo e ristretto. Tipi di comunicazione. Il processo cognitivo. • Lezione 2. Il piano di comunicazione. • Lezione 3. Comunicazione verbale. Atti linguistici e testi. Processi di scrittura. • Lezione 4. Scrivere per la stampa. • Lezione 5. Linguaggio parlato. Come parlare in pubblico. Presentazioni efficaci. • Lezione 6. Panorama della comunicazione non verbale. • Lezione 7. Scrittura digitale: siti web, email e blog. Lezione 8. Social media: strategie e marketing. • Lezione 9. Social media: Facebook, Twitter, Instagram, Twitter, LinkedIn e TikTok: strategie di contenuto; che cosa fare e che cosa non fare Lezione 10. Il disordine informativo e i rimedi possibili. • Lezione 11. L’intelligenza artificiale: vantaggi, criticità, strumenti, • Lezione 12. Cenni di social media marketing.

Technology Innovation Management: Definizione di ricerca, invenzione ed innovazione; analisi dei processi di innovazione e delle differenti fasi, concetto di market pull e technology push per prodotti e servizi innovativi; la valley of death per portare innovazione dall'accademia all'industria; definizione di imprenditorialita' in campo biotech. Project Management: Definizione di un progetto e di un team; criteri per selezionare un progetto e le differenti fasi del progetto; i 12 steps del project management; sfide e difficolta' nella gestione dei progetti e del team; il ciclo del progetto; conoscente basilari di project management (PM); analisi dei fattori coinvolti nel PM; obiettivi SMART; risoluzione di conflitti e ruolo del PM; definizione di stakeholders; pianificazione di un progetto e strumenti usati; la GANTT chart, il Workbreakdown structure; esempi di PM Technology (e)Valuation il concetto di valutazione di una tecnologia sia dal punto di vista tecnico sia economico; finanziare una startup: angels, venture capitalists, corporate venture firm; il concetto di diluizione della proprieta'; la exit strategy quando e come si svolge Modelli di valutazione di una tecnologia e di un'azienda: il metodo basato sul costo, basato sul mercato ed il metodo del discounted cash flow. Proprieta' Intellettuale: Panoramica su brevetti ed il processo di brevettazione di una invenzione in differenti aree geografiche; i requisiti di brevettabilita'. Spiegazione del processo di trasferimento tecnologico, analisi delle best practices di trasferimento tecnologico, descrizione dei contratti piu' comuni del trasferimento tecnologico Il business plan Descrizione del Business Plan (BP) e delle sue differenti sezioni (Executive Summary, Company description Management team Product(s) Market Competition, and Marketing activities), L'obiettivo ed alcuni modelli di BP. Nozioni di presentazione e communication skills; l'elevator pitch Il Business Model Canvas ed il Modello di Lean Startup Descrizione del Business Model Canvas (BMC) e delle sue 9 sezioni; esempdi di BMC; definizione dei Lean Start-up e del minimum viable product, principi di una Lean Startup.

Nell’ambito del corso verranno trattati argomenti chimico-fisici utili alla descrizione del comportamento di specie chimiche di importanza ambientale. Particolare attenzione verrà data alla trattazione dei processi fotochimici e di adsorbimento gas-solido, oltre che alla trattazione di processi termodinamici di interesse ambientale. Verranno forniti agli studenti nozioni riguardanti i costituenti chimici e la struttura fisica dell'atmosfera. Inoltre verranno trattati argomenti riguardanti la chimica della stratosfera e il problema dell'ozono, il riscaldamento globale e la chimica della troposfera con particolare riferimento alle piogge acide, smog fotochimico e particolato atmosferico. Sarà analizzato l’impatto dei grandi impianti per la produzione di energia sull’ambiente con particolare attenzione ai processi che portano alla formazione di inquinanti pericolosi (diossine) e loro inibizione. Saranno infine introdotti i concetti alla base della diffusione degli inquinanti nell’atmosfera e nell’idrosfera.

Il corso è diviso in due moduli: A) riguardanti le tecniche biochimiche per lo studio del microbioma (metaproteomica) e B)riguardante l’approccio metagenomico (parte integralmente pratica). In questo modulo verrà affrontata l’analisi metagenomica di un campione ambientale (suolo) e l’elaborazione dei dati.

1. Introduzione al concetto di innovazione, evoluzione del concetto di innovazione, paradigmi fondamentali. Introduzione ai modelli e strumenti del trasferimento tecnologico. 2. Fondamentali sulla proprietà industriale e accenni sulla proprietà intellettuale (copyright) e legge sul diritto d'autore. 3. Focus sul brevetto: requisiti, caratteristiche, struttura, funzione, aspetti legali. 4. Lo sfruttamento commerciale e i modelli di business 5. Creazione di impresa 6. Approfondimento sui modelli di trasferimento tecnologico nelle grandi aziende, nelle PMI, nelle imprese innovative e nel mondo della ricerca.

La cellula eucariote e procariote. Le macromolecole biologiche. Il dogma della biologia. Cenni su duplicazione DNA, trascrizione e traduzione. Matrice extracellulare, trasporti attivi e passivi, trasduzione del segnale.