66622 - BIOTECNOLOGIE DELLE FERMENTAZIONI

Scheda insegnamento

  • Docente Marco Candela

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

  • Crediti formativi 6

  • SSD CHIM/11

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Campus di Bologna

  • Corso Laurea in Biotecnologie (cod. 8005)

SDGs

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

Consumo e produzione responsabili Lotta contro il cambiamento climatico La vita sulla terra

Anno Accademico 2021/2022

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.

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. Applicazione della metagenomica basata su next generation sequencing alla biotecnologie dei microbiomi, bioprospecting dei 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.

Lesk Introduction to Bioinformatics (V Edition_2019)

Metagenomics, perspectives, methods and applications, M Nagarajan (2017)

Brook, biology of microorganisms 15th edition

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 e valutazione 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