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  1. Insegnamenti

80917 - BIOCATALISI APPLICATA AI FARMACI E PRODOTTI DELLA SALUTE

insegnamento
ID:
80917
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
36
CFU:
6
SSD:
CHIMICA E BIOTECNOLOGIA DELLE FERMENTAZIONI
Url:
Dettaglio Insegnamento:
BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI DEI BIOFARMACI, COSMETICI E NUTRACEUTICI/percorso comune Anno: 2
Anno:
2024
  • Dati Generali
  • Syllabus
  • Corsi
  • Persone

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)

Syllabus

Obiettivi Formativi

L'obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti la conoscenza in termini approfonditi delle metodologie applicate a livello industriale per i processi fermentativi che riguardano la produzione di biomassa, di metaboliti primari e secondari. Un secondo obiettivo, legato strettamente al primo, è l'utilizzo a livello industriale di enzimi con le relative metodologie ad essi legate.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
•i processi fermentativi utilizzati a livello industriale per la produzione di biomassa e metaboliti;
•aspetti teorici e applicativi delle colture batch;
•aspetti teorici e applicativi delle colture in continuo;
•aspetti teorici e applicativi delle colture fed-batch;
•isolamento e mantenimento delle colture adatte ai processi industriali;
•principali richieste nutrizionali delle colture in accrescimento e loro monitoraggio;
•effetti dei vari parametri di crescita sulla produzione di metaboliti primari e/o secondari;
•ottimizzazione dei processi industriali;
•enzimi utilizzati a livello industriale e loro meccanismi di azione.
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
•essere in grado di impiantare una coltura partendo da microrganismi mantenuti vitali con vari metodi (liofilizzazione, criogenia, terreni solidi);
•scale-up dalla coltura al fermentatore batch (1 L)
•utilizzo di una coltura per biotrasformare un substrato aggiunto successivamente alla crescita (concetto di biotrasformazione)
•utilizzo di enzimi per sintesi stereocontrollate.

Prerequisiti

Ai fini di un corretto apprendimento è necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi “Chimica organica”, “Biochimica” e “Chimica delle Fermentazioni” :
•concetti di base di chimica organica con particolare riguardo alle sostanze naturali;
•conoscenza dell’anabolismo e catabolismo cellulare;
•conoscenza della stechiometria della crescita cellulare;
•conoscenze di base dei vari processi fermentativi;
•conoscenza degli enzimi e dei concetti di catalisi enzimatica.

Metodi didattici

Il corso prevede un totale di 36 ore di didattica erogate in modalità video lezioni asincrone. In particolare sono previste 32 ore di lezione e 4 ore di focus group in presenza o in modalità live streaming organizzati durante lo svolgimento delle lezioni.

Verifica Apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L'esame consiste in una prova scritta con tre domande a risposta aperta, ad ogni domanda verrà attribuito un massimo di 10 punti.

Testi

Argomenti specifici possono essere approfonditi sui seguenti testi:
•P.F. Stanbury, A. Whitaker, S.J. Hall “Principles of fermentation technology” Butterworth/Heinemann;
•S. John Pirt, “Principles of microbes and cell cultivation” Blackwell Scientific Publications
•K. G. Ramawat, J. M. Merillon “Biotechnology-Secondary metabolites -Plants and microbes” Science publishers
•A. Liese “Industrial Biotransformations” Wiley-VCH

Contenuti

Il corso prevede un totale di 36 ore di didattica erogate in modalità video lezioni asincrone. In particolare sono previste 32 ore di lezione 4 ore di focus group organizzati durante lo svolgimento delle lezioni.
Il corso viene strutturato come segue:

Processi fermentativi (12 ore)
Processi fermentativi e produzioni industriali. Colture batch e in continuo: produzione di biomassa e metaboliti. Colture in continuo: riciclo interno ed esterno. Confronto tra processi batch e continuo. Colture fed-batch a volume variabile e fisso.

Metaboliti secondari (2 ore)
Produzione di metaboliti secondari in impianti batch, fed-batch e continuo. Cellule vegetali e metaboliti secondari.

Microrganismi e mezzi fermentativi (6 ore)
Isolamento e mantenimento di microrganismi industrialmente importanti. Mezzi di fermentazioni industriali. Richiesta di energia e di fonte di carbonio. Richiesta di ossigeno e metodi di aerazione. Effetti sulla crescita: pH, temperatura e attività dell’acqua.

Bioprocessi (4 ore)
Basi di un bioprocesso. Ottimizzazione di un bioprocesso: immobilizzazione. di enzimi e microrganismi. Processi di immobilizzazione e resa. Enzimi in solvente organico.

Enzimi e processi industriali (8 ore)
Classificazione degli enzimi e reazioni catalizzate. Ossido-reduttasi: meccanismi enzimatici e processi industriali di bioriduzione. Monoossigenasi: meccanismi enzimatici e processi industriali di bioossidazione. Idrolasi: meccanismi enzimatici e processi industriali. Tranferasi, liasi, isomerasi e loro processi.

Lingua Insegnamento

ITALIANO

Corsi

Corsi

BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI DEI BIOFARMACI, COSMETICI E NUTRACEUTICI 
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone

Persone

COSTA Stefania
Settore CHEM-07/C - Chimica e biotecnologia delle fermentazioni
Gruppo 03/CHEM-07 - CHIMICA FARMACEUTICA, TOSSICOLOGICA, NUTRACEUTICO-ALIMENTARE, DELLE FERMENTAZIONI E DEI PRODOTTI PER IL BENESSERE E PER LA SALUTE
AREA MIN. 03 - Scienze chimiche
Ricercatori a tempo determinato - Tipo B
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