08127 - BIOCHIMICA INDUSTRIALE

Scheda insegnamento

SDGs

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

Salute e benessere Imprese innovazione e infrastrutture

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze riguardanti i processi biochimici industriali. In particolare, lo studente è in grado di valutare i formulati enzimatici industriali, confrontare processi di produzione di enzimi e di analizzare la utilizzazione di questi ultimi in diverse tipologie di trasformazioni industriali. Infine, lo studente è in grado di riconoscere il ruolo dei microrganismi nelle fermentazioni industriali.

Contenuti

Il mercato mondiale degli enzimi industriali e la sua evoluzione nell’ultimo decennio. Ruolo degli enzimi nella produzione birraria. Saccarificazione dell’amido ed enzimi industriali. Processi biochimici nella industria enologica. L’enzima malico e la deacidificazione dei mosti nella macerazione carbonica. Oenococcus oeni, l’enzima malo-lattico e la fermentazione malo-lattica. Le beta-glucosidasi ed il miglioramento organolettico dei vini. Deinococcus radiodurans e la decontaminazione di siti ad elevata radioattività. La costruzione di ceppi ricombinanti di Deinococcus radiodurans utili alla decontaminazione di siti altamente radioattivi. La conversione di materiali cellulosici in saccaridi fermentescibili. Cellulosa amorfa e microcristallina. Le endocellulasi, le esocellulasi e le beta-glucosidasi. Miscele enzimatiche industriali. La conversione enzimatica dell’amido a livello industriale. I lieviti oleaginosi e la conversione enzimatica di acidi grassi. Importanza industriale degli acidi grassi a catena corta. Enzimi in solventi organici. La lipasi porcina pancreatica liofilizzata e la sua utilizzazione in processi catalitici in solventi anidri. Stabilità degli enzimi in solventi apolari, polari ed in ambiente acquoso. La produzione industriale di proteine ed enzimi con batteri, lieviti, funghi filamentosi. Caratteristiche del genere Bacillus utili alla produzione industriale di proteine. Il lievito Pichia pastoris e la produzione di proteine eterologhe. Enzimi industriali prodotti con funghi filamentosi. L’operon lac in Escherichia coli. Il metabolismo del lattosio in E. coli: esperimenti di Monod e scoperta della diauxia. Attività beta-galattosidasica ed induttori dell’operon lac. Gli induttori gratuiti. Promotori ed operatori lac. Il repressore LacI. L’associazione simultanea del repressore a due operatori: gli esperimenti di Muller-Hill. L’operon araBAD e la sua regolazione trascrizionale. La proteina AraC e la repressione/attivazione dell’operon. La produzione di complessi enzimatici. La conservazione di specie e ceppi microbici e di batteriofagi. Principali collezioni mondiali di ceppi microbici. Il ceppo BL21(DE3) di Escherichia coli e la produzione industriale di proteine ricombinanti. Caratteristiche generali della RNA polimerasi del fago T7. La inserzione del gene codificante la RNA polimerasi del fago T7 nel genoma di E. coli: ceppi BL21(DE3) e BL21AI. Regolazione della espressione di geni bersaglio in E. coliBL21(DE3) e BL21AI: il caso dell’interferone murino a1. Espressione di proteine tossiche in E. coli: l’isolamento dei ceppi BL43 e BL49.

Testi/Bibliografia

Godfrey and West, Industrial Enzymology, McMillan Press Ltd., 1996.

Metodi didattici

Presentazioni PowerPoint

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'Esame si svolge in modalità orale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alejandro Hochkoeppler