66622 - BIOTECNOLOGIE DELLE FERMENTAZIONI

Scheda insegnamento

  • Docente Marco Candela

  • Moduli Marco Candela (Modulo 1)
    Marco Candela (Modulo 2)

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/11

  • Modalità didattica Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1)
    Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)

  • Lingua di insegnamento Italiano

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Consumo e produzione responsabili Agire per il clima La vita sulla terra

Anno Accademico 2019/2020

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.

Programma/Contenuti

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: fermentazione di Saccharomyces cerevisiae per la produzione di etanolo: valutazione della resa produttiva. Diauxia, consumo sequenziale di glucosio e lattosio in Escherichia coli: repressione da catabolita. Fermentazione di microbiomi alimentari, caratterizzazione mediante NGS e bioprospectig per la produzione di sostanze antimicrobiche.

Testi/Bibliografia

A.L. Demain and J.E. Davies. Manual of industrial Microbiology and Biotechnology. American Society for Microbiology, Washington, DC, 1999.

Pubblicazioni e review suggerite dal docente.

Dispense delle lezioni e di laboratorio.

Metodi didattici

A lezione verranno affrontate le problematiche associate ai processi fermentativi impiegati in diversi settori industriali quali il farmaceutico, l'agro-alimentare, il chimico, ecc. Il corso teorico è integrato con un corso di laboratorio a posto singolo.

Il laboratorio prevede l'uso diretto del fermentatore da parte dello studente che effettuerà le operazioni unitarie del processo fermentativo, quali montaggio e pulizia del fermentatore, caricamento del terreno, sterilizzazione, inoculo, impostazione e controllo online di parametri quali pH, ossigeno disciolto, agitazione, schiuma e temperatura.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova di esame è orale e tenderà a verificare le conoscenze di base apprese sulle diverse cinetiche fermentative e sui processi industriali associati

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore

Laboratorio di biotecnologie delle fermentazioni a posto singolo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Marco Candela