66103 - APPLICAZIONE DELLA MICROBIOLOGIA IN CAMPO AMBIENTALE

Anno Accademico 2023/2024

  • Docente: Paola Mattarelli
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: AGR/16
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea Magistrale in Progettazione e gestione degli ecosistemi agro-territoriali, forestali e del paesaggio (cod. 8532)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell’insegnamento, lo studente ha acquisito conoscenze aggiornate sul ruolo dei microrganismi nella degradazione di inquinanti antropogenici presenti in diversi habitat naturali, con particolare riferimento alle acque e al suolo. In particolare lo studente è in grado di: - conoscere a fondo gli aspetti microbiologici annessi alla biodegradazione di inquinanti ambientali; - gestire e monitorare interventi di biorisanamento per la bonifica di acque e suoli contaminati.

Contenuti

A) Prerequisiti

Lo studente che approccia a questo insegnamento è in possesso di una preparazione di base nei fondamenti della microbiologia generale e della biochimica. Questi insegnamenti sono previsti nei corsi di studio triennali

B) Unità didattiche

Il corso è diviso in 3 moduli, ognuno dei quali prevede una parte teorica, svolta mediante lezioni frontali, e una parte pratica, attraverso visite didattiche e presa di coscienza dell'attività di ricerca e delle realtà del mondo produttivo operante nel settore

Modulo 1

1. Aspetti generali delle biotecnologie microbiche per l'ambiente (Totale 20 ore)

1.1 Aspetti generali e applicativi della tassonomia microbica. Il protocollo di Nagoya. Studio delle comunità microbiche attraverso metodiche coltura dipendenti e indipendenti in matrici ambientali complesse: suolo, sedimenti, acqua. Analisi del metabolismo microbico. Le associazioni microbiche: neutralismo, commensalismo, mutualismo, competizione, parassitismo, predazione. I biofilm microbici. Ruolo dei microrganismi nei cicli biogeochimici. La microbiologia degli ambienti estremi. I microrganismi nel processo di produzione del compost: il compostaggio nella bioremediation.

1.2 Visita ai laboratori di microbiologia agroambientale presenti nel Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agroalientari con illustrazione e discussione delle attività di ricerca relative ai progetti connessi alla microbiologia Agroambientale.

1.3. Seminario sull'elaborazione dati delle analisi di ecologia microbica

Modulo 2

2. Microbiologia ambientale per il biorisanamento (Totale 20 ore)

2.1 Microbiologia delle acque reflue e depurazione biologica delle acque. Trattamento a fanghi attivi: batteri degradatori, fioccoformanti, nitrificanti, denitrificanti, fosforo accumulanti, filamentosi. Ruolo dei microrganismi negli impianti a letti percolatori, fosse settiche e vasche Imhoff. Tecniche di biorisanamento dei suoli contaminati: in situ, bioventing, bioincremento, fitorisanamento, biorisanamento passivo, biostimolazione; ex situ, landfarming, bioreattori. Xenobiotici.

2.2 Esercitazioni in laboratorio per stabilire la qualità microbiologica delle acque e per l'isolamento di microrganismi da matrici agro-ambientali.

2.3 Esercitazione su elaborazione di dati analitici, microbiologici e agronomici di esperimenti per l'abbattimento di xenobiotici e/o componenti tossici.

Conoscenze acquisite nei moduli 1 e 2

Lo studente acquisisce conoscenze delle varie tematiche della biotecnologie microbiche per l'ambiente e dell'importanza dell'attività di ricerca connessa alla disciplina. Le attività così definite permetteranno agli studenti di affrontare la tematica con approccio multidisciplinare, collegando e integrando gli aspetti microbiologici, agronomici e ambientali trattati durante le lezioni dei 2 moduli in una visione di sintesi. Se consentito dalla situazione sanitaria, gli studenti potranno frequentare i laboratori per un monte ore che verrà loro comunicato dai docenti.

Modulo 3

3. Applicazioni biotecnologiche per l'ambiente (Totale 20 ore)

3.1 Selezione ed uso di batteri simbionti in agricoltura. Agrobacterium e ingegneria genetica. Generi microbici che promuovono la crescita delle piante. Editing per il miglioramento delle applicazioni microbiche nell'ambiente. Casi studio di biorisamento. Microrganismi degradatori di plastica e idrocarburi. Fitorimedio: uso di piante perla rimozione in situ dei contaminanti:vantaggi e svantaggi. Ruolo dell'interazione pianta- micorrganismo per la fitodegrdazione. Analisi di painte iperaccumulatrici di metalli.

Conoscenze acquisite nel modulo 3

Lo studente prende coscienza delle numerose applicazioni della biotecnologie microbiche per l'ambiente

Testi/Bibliografia

"Microbiologia Agroambientale" a cura di: Bruno Biavati e Claudia Sorlini. Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2012. ISBN 978-88-408-1383-7

Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale di P. Branduardi, G. Mastromei, G. Vallini, Casa Editrice Pearson

Metodi didattici

Il corso è diviso in 3 moduli, ognuno deiquali prevede una parte teorica  svolta mediante lezioni frontali e una parte pratica svolta mediante esercitazioni di laboratorio, illustrazione e discussione delle attività di ricerca relative ai progetti connessi alla microbiologia agroambientale. Visita ad un'azienda del settore.

1)      Didattica frontale: ha una connotazione specialistica articolata sulle tematiche dell'ecologia microbica, della microbiologia del suolo, della microbiologia per la produzione vegetale e della microbiologia ambientale. Gli argomenti trattati oltre ad una valenza culturale sono rivolti alle possibili applicazioni con l'intento di trasmettere quanto importante e ampio sia il ruolo della microbiologia nel settore ambientale.

2) Parte pratica: è articolata per permettere allo studente di poter spendere la laurea magistrale dimostrando conoscenze sull'attualità della ricerca nel settore e sulle tematiche che trovano applicazione nel mondo produttivo.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento da parte di tutti gli studenti (compresi tutti gli studenti internazionali incoming, es. ERASMUS) dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio ] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio ("studiare"--"formazione obbligatoria su sicurezza e salute").

 

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento dell'insegnamento avviene attraverso un esame finale orale. Il colloquio verterà sugli argomenti svolti nelle lezioni e sulla parte pratica.

Strumenti a supporto della didattica

Per la didattica frontale si utilizzeranno i supporti grafici forniti dal testi di "Microbiologia agroambientale" e Biotecnologie microbiche in aule attrezzate  con PC e videoproiettore.

La parte pratica avverrà in laboratorio  di microbiologia agroambientale per l'esecuzione di esercitazioni e la discussione dei progetti  di ricerca riguardanti la microbiologia ambientale.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paola Mattarelli

SDGs

Salute e benessere Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Energia pulita e accessibile Città e comunità sostenibili

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