biotecnologie per la qualità e la sicurezza dell'alimentazione

Il corso ha l’obiettivo di fornire agli studenti le conoscenze delle principali alterazioni di origine biotica dannose per la salubrità e la sicurezza dei prodotti vegetali, nonché fornire gli elementi per la comprensione del relativo determinismo molecolare

Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione

• Conoscenza delle alterazioni di origine biotica causate da funghi, batteri, fitoplasmi e virus dannose per la salubrità e la sicurezza dei prodotti vegetali;
• conoscenza e comprensione dei principali meccanismi fisiologici e molecolari alla base dell’attività patogenetica di funghi, batteri, fitoplasmi e virus;
• conoscenze dei contaminanti (fungicidi, insetticidi, conservanti, etc.) dannosi per la salubrità e la sicurezza degli alimenti di origine vegetale;
• conoscenze dei diversi approcci diagnostici per l’identificazione degli agenti di alterazione biotica

Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Capacità di applicare le diverse tecniche di diagnosi per l’identificazione degli agenti di alterazione biotica;
• Conoscenze e comprensione degli strumenti biotecnologici per la protezione dei prodotti vegetali, ricorrendo sia ad approcci tradizionali (antagonisti microbici) che di tipo transgenico;
• Possedere un adeguato linguaggio tecnico-scientifico
• Acquisire manualità nella manipolazione degli agenti di alterazione (funghi e Batteri) e nell’allestimento di una reazione PCR

Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
Autonomia di giudizio
Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di

• Capacità di individuare gli aspetti salienti delle problematiche emergenti nelle biotecnologie applicate alla tutela della salubrità e sicurezza delle produzioni vegetali, proponendo soluzioni riconducibili a schemi acquisiti o a nuove alternative;
• Capacità di valutare autonomamente la complessità dei dati sperimentali relativi alle applicazioni delle biotecnologie per la protezione e la valorizzazione delle produzioni vegetali, interpretandone correttamente i risultati.
  Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
  Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
• Capacità di usare adeguatamente la terminologia biotecnologica in ambito fitopatologico, nonché essere in possesso degli strumenti di comunicazione orale, scritta e grafica in lingua italiana, anche in occasione di eventi di presentazione e diffusione delle applicazioni biotecnologiche per la protezione dagli agenti di malattia e per la tutela della qualità delle produzioni vegetali.
• Sviluppare una coscienza critica e una autonomia di pensiero;
• Saper interagire con gli altri studenti e argomentare il proprio pensiero;
• Esprimersi con un appropriato linguaggio tecnico scientifico
• Essere capace di comunicare in forma orale e scritta con specifico riferimento ai lessici disciplinari in italiano e inglese,
• Essere capace di comunicare il proprio pensiero in attività di gruppo multidisciplinare
  Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
  Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
• Sviluppare curiosità scientifica, documentarsi attraverso riviste scientifiche ma anche divulgative;
• Apprendere ed approfondire l’applicazione delle biotecnologie idonee alla salvaguardia della salubrità e la sicurezza delle produzioni vegetali, tramite la consultazione delle banche dati e delle risorse bibliografiche, sia in forma cartacea che elettronica, oppure mediante la partecipazione a specifici incontri;
• Saper rielaborare in modo personale le informazioni apprese durante il corso
• Capacità di approfondire e aggiornare le proprie conoscenze relative alle biotecnologie per la salubrità e la sicurezza dei prodotti vegetali
  I risultati di apprendimento attesi, in termini di conoscenze e abilità, sono riportati nell’Art 2 del Regolamento didattico del Corso di Studio (espressi tramite i Descrittori europei del titolo di studio).

Eucarioti fitopatogeni.
Oomycota e Fungi: caratteri generali, elementi di sistematica, morfologia e biologia. La genomica nei funghi, sistemi di secrezione ed effettori. Il sensing dell’ospite. Sistemi di secrezione ed effettori. Enzimi degradativi della parete cellulare e loro inibitori. Il metabolismo secondario dei funghi. Enzimi degradativi della parete cellulare e loro inibitori.
Procarioti fitopatogeni.
Batteri e fitoplasmi: caratteri generali, elementi di sistematica, morfologia e biologia. Meccanismi di patogenesi dei batteri fitopatogeni. Quorum Sensing e
Quorum Quenching. Meccanismi di patogenesi dei procarioti fitopatogeni.
Interazione pianta/patogeno/ambiente. Il sistema immunitario della pianta: basi biochimiche e molecolari del riconoscimento dei patogeni e dell’attivazione delle difese della pianta. Ruolo degli ormoni vegetali nella regolazione delle risposte immunitarie. La risposta ipersensibile (HR) e la resistenza sistemica acquisita (SAR).
Interazione pianta-funghi. Interazione pianta-procarioti. Interazione pianta virus/viroidi.
Strategie di Protezione delle piante e dei prodotti vegetali. Barriere fitosanitarie: certificazione e legislazione fitosanitaria. I patogeni da quarantena e gli organismi nocivi prioritari.
Protezione biologica: definizioni e ambiti. L’antagonismo microbico. Trichoderma spp. Il ruolo del fitobioma nell’interazione pianta/patogeno/ambiente. Protezione chimica. I fungicidi: meccanismi di azione e meccanismi di resistenza. Induzione di resistenza nelle piante. Repressività dei suoli.
Biotecnologie per la resistenza ai patogeni.
Tecniche diagnostiche di agenti patogeni: procarioti, eucarioti, virus e viroidi.
I sensori, i biosensori e l’analisi d’immagine nella diagnostica fitopatologoica: caratteri principali, meccanismi di funzionamento e campi di applicazione.

Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero. La prova di esonero consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio alla data dello stesso. L’esonero sarà valutato con un giudizio di idoneità ed in caso di esito positivo, nella successiva prova orale il colloquio verterà sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio successivi alla data dello stesso. L’esito di tale prova concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico.
L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula ed in laboratorio come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le modalità sopra descritte.

• PATOLOGIA VEGETALE MOLECOLARE a cura di M. Reverberi, M. Ruocco, L. Covarelli, L. Sella, 2022 Piccin Editore.
• AGRIOS' PLANT PATHOLOGY Sixth Edition, a cura di Richard Oliver, Academic Press, 2024.
• Articoli e Review scientifiche da letteratura di settore Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.

Studio della fisiologia in relazione alla funzione nutrizionale e metabolica; studio approfondito degli aspetti fisiologici e funzionali dell’apparato digerente e dei processi che consentono di modificare ed utilizzare la materia alimentare mediante la digestione e l'assorbimento degli alimenti; conoscenza del significato nutrizionale della dieta; studio dei meccanismi neuroendocrini coinvolti nel controllo del comportamento alimentare

Conoscenza delle caratteristiche integrate della funzione digerente al fine di comprendere le cause, condizioni e leggi che determinano e regolano i fenomeni nutritivi

• Comprensione delle relazioni tra gli aspetti umorali, sensoriali, correlati con l’omeostasi corporea e la vita di relazione, con particolare riferimento alle caratteristiche e al ruolo dell’apparato digerente e dei processi che consentono di modificare ed utilizzare la materia alimentare mediante la digestione e l'assorbimento degli alimenti;
• Conoscenza delle metodiche analitiche e strumentali per la valutazione dello stato nutrizionale e della composizione corporea

Capacità di applicare le conoscenze acquisite al fine di:

• Individuare ruolo e caratteristiche nutrizionali degli alimenti in relazione al fabbisogno di specifici nutrienti per il mantenimento dell’omeostasi e dello stato di salute;
• Valutare correttamente i fabbisogni nutrizionali dei diversi individui nelle diverse fasi della vita e condizioni normali o patologiche;
  A livello applicativo il corso si propone di far comprendere e promuovere l’educazione nutrizionale.

Autonomia di giudizio
Sviluppata attraverso le lezioni frontali, il confronto continuo e l’approfondimento di testi e articoli scientifici, deve portare lo studente ad essere in grado di valutare criticamente il ruolo dei diversi apparati, sistemi e organi nel mantenimento dell’omeostasi e dello stato di salute. Lo studente deve essere in grado di comprendere, analizzare e valutare la letteratura scientifica e divulgativa inerente alla fisiologia della nutrizione.
Abilità comunicative
Sviluppate attraverso il confronto durante le lezioni, deve portare lo studente ad essere in grado di descrivere con semplicità ed efficacia le conoscenze relative al funzionamento dell’organismo umano, alle sue interazioni con l’ambiente ed in particolare al ruolo della nutrizione.
Capacità di apprendere in modo autonomo
Sviluppata attraverso lo studio e approfondimento della bibliografia, in maniera da Perfezionare la capacità di apprendimento da testi tecnico-scientifici di elevata complessità, monografie, periodici scientifici, strumenti informatici e banche dati in ambito fisiologico e nutrizionale.

Sistema digerente
Anatomia funzionale del sistema digerente:
Bocca
Faringe
Esofago
Stomaco Intestino
-Controllo della funzione intestinale
Controllo da parte del sistema nervoso autonomo
Innervazione intrinseca ed estrinseca
Controllo ormonale
-Motilità gastrointestinale e sua regolazione
Pattern di motilità
Controllo della motilità
Masticazione
Deglutizione
Motilità gastrica
Motilità intestinale
-Attività secretoria del sistema digerente
Secrezione salivare
Secrezione esofagea
Secrezione gastrica
Secrezione intestinale
Pancreas
Fegato
Tessuto Adiposo
Digestione e assorbimento
carboidrati, proteine (valore chimico e biologico delle proteine), lipidi (caratteristiche e ruoli delle lipoproteine), vitamine, acqua, sodio, potassio, cloro, calcio, magnesio, ferro. - Intestino crasso: cieco e colon: struttura, funzioni e alterazioni; funzione secretoria e assorbente. Motilità del colon-retto; composizione delle feci; meccanismo della defecazione; frequenza dell’alvo.
Microbiota intestinale
Caratteristiche e ruoli nell’omeostasi dell’organismo. - Tessuto linfoide associato al digerente: caratteristiche e funzioni, relazioni con le funzioni del sistema immunitario. - Trasporto di nutrienti dal sangue alle cellule: forze di Starling.
Valutazione dei fabbisogni nutrizionali
Dispendio e fabbisogno energetico; metabolismo basale; tecniche calorimetriche dirette e indirette; valutazione del dispendio energetico; allometria del metabolismo; composizione corporea; metodi di determinazione della massa grassa e magra (antropometria, plicometria, pesata idrostatica, impedenzometria, adipometria, DEXA, K40); peso corporeo; indice di massa corporea; Costituzione corporea; indice di massa corporea; fabbisogno energetico; attività fisica; determinazione analitica del metabolismo e del fabbisogno energetico; contenuto energetico degli alimenti; bomba calorimetrica; fabbisogno energetico.
Esercitazioni 1. Determinazione di accumulo lipidico cellulare 2. Valutazione delle variazioni del contenuto delle specie reattive all’ossigeno in diverse condizioni sperimentali 3. Misure Antropometriche

La verifica dell'apprendimento si svolgerà mediante eventuali prove orali intermedie e un esame finale orale.
Nel corso della prova saranno valutati:
la conoscenza e la comprensione dei contenuti del corso;
la capacità di applicare le conoscenze acquisite all'analisi delle problematiche affrontate;
la capacità di elaborare un ragionamento critico e di formulare argomentazioni coerenti e adeguatamente motivate;
la chiarezza espositiva e l'utilizzo di un lessico disciplinare appropriato;
la capacità di organizzare e integrare le conoscenze acquisite, rispondendo in modo pertinente ai quesiti proposti.

• “ALIMENTAZIONE, NUTRIZIONE E SALUTE” di L. Debellis et al. - Ed. EdiSES
  -Fisiologia dalle molecole ai sistemi integrati di E. Carbone, F. Cicirata G. Aicardi
  -Principi di Nutrizione di Biagi, Di Giulio, Fiorilli e Lorenzini
  -Alimentazione per lo Sport e la Salute di Biagi, Di Giulio, Fiorilli e Lorenzini
  Materiale didattico distribuito durante il corso
  Articoli da riviste scientifiche proposti durante il corso.

L’attività didattica mira a fornire agli studenti conoscenze sui principali strumenti molecolari applicati all’impatto e alla produzione degli alimenti funzionali classici e innovativi.

Conoscere le strategie biotecnologiche microbiche per la produzione di composti bioattivi, tra cui: peptidi, vitamine essenziali, amminoacidi, molecole antiossidanti (via shikimato, composti fenolici e flavonoidi) e sostanze bioattive ottenute da scarti alimentari e sottoprodotti agro-industriali.

o Applicare conoscenze di microbiologia, biotecnologia, tecniche meta-omiche e normative per analizzare, progettare e valutare criticamente i cibi funzionali e la loro interazione con il microbiota intestinale umano.
o Possedere un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
o Acquisire abilità manuali nella progettazione di esperimenti omici.

• Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
• Autonomia di giudizio
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Analizzare e interpretare criticamente dati scientifici e letteratura.
  o Valutare strategie biotecnologiche e evidenze meta-omiche.
  o Formulare giudizi indipendenti, basati su evidenze, su sicurezza, efficacia, sostenibilità e impatto sull’omeostasi dell’ospite dei cibi funzionali e dei processi biotecnologici microbici.
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Sviluppare consapevolezza critica e pensiero indipendente.
  o Interagire con altri studenti e argomentare le proprie idee.
  o Esprimersi con linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
  o Comunicare oralmente e per iscritto, in italiano e inglese, con riferimento al lessico disciplinare.
  o Comunicare efficacemente conoscenze e risultati nel campo dei cibi funzionali e della biotecnologia microbica a un pubblico specialistico e non specialistico, tramite testi scritti, esposizione orale e grafici.
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Sviluppare curiosità scientifica e consultare riviste scientifiche e divulgative.
  o Proseguire autonomamente l’apprendimento individuando lacune conoscitive, accedendo criticamente a fonti scientifiche e aggiornando continuamente competenze su cibi funzionali, biotecnologia microbica e microbiota.
  o Approfondire e aggiornare le conoscenze sulle tecniche molecolari per tracciare il profilo omico dei microrganismi dei cibi funzionali.
  I risultati di apprendimento attesi, in termini di conoscenze e abilità, sono riportati nell’Art 2 del Regolamento didattico del Corso di Studio (espressi tramite i Descrittori europei del titolo di studio).

Alimenti funzionali: definizione, classificazione, aspetti legislativi (EFSA), esempi applicativi. Richiamo alle fermentazioni, parametri ambientali che condizionano la crescita microbica, motilità e comunicazione fra batteri commensali.
Biotecnologie microbiche per la produzione di: (i) peptidi bioattivi; (ii)vitamine ed aminoacidi essenziali; (iii) molecole a potenziale antiossidante (via dell’acido scichimico, composti fenolici, flavonoidi); (iv) molecole bioattive da scarti e sottoprodotti alimentari.
Biotecnologie microbiche per la riduzione di composti anti-nutrizionali presenti negli alimenti.
Tecniche meta-omiche applicate ai microrganismi d’interesse biotecnologico: genomica comparata dei microrganismi d’interesse alimentare, browser genomici batterici; arrays, 16S metabarcoding, metatrascrittomica, metaproteomica (tramite spettrometria di massa) e metabolomica (gas cromatografia/spettrometria di massa) per lo studio delle interazioni microbiche in ambito alimentare e adattamento microbico ai processi biotecnologici alimentari, comparazione di nicchie ecologiche relative ad alimenti funzionali.
Casi-studio delle biotecnologie innovative per la produzione di alimenti funzionali.
Tecniche di produzione di biomasse microbiche ad elevato contenuto proteico (batteri, lieviti, alghe), fermentazione in bioreattori, raccolta.
Microbiota umano: (i) definizione; (ii) ruolo del microbiota umano sulla salute; (iii) effetto degli alimenti/dieta sulla composizione ed attività metaboliche del microbiota intestinale, interazione microbiota dell’alimento funzionale e microbiota intestinale.
Relazione tra alimenti funzionali, microbiota intestinale e salute umana: casi-studio
Esercitazioni
Estrazione del DNA genomico da materie prime di alimenti funzionali, creazione di una libreria mirata per il sequenziamento 16S, misurazioni della qualità e integrità del DNA.
Esperimento pratico di metabolomica a partire da un alimento funzionale (GC/MS)
Analisi bioinformatica e statistica dei dati

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula ed in laboratorio come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le modalità sopra descritte.

• Functional Foods, Nutraceuticals and Natural Products Concepts and Applications. Edited by: Dhiraj A. Vattem, and Vatsala Maitin (DEStech Publications).
• Microbial Production of Food Ingredients, Enzymes and Nutraceuticals. Editors: Brian McNeil David Archer Ioannis Giavasis Linda Harvey (Woodhead Publishing, Elsevier).
• Diet, Microbiome and Health, Handbook of Food Bioengineering. Edited by: Alina Maria Holban and Alexandru Mihai Grumezescu. (Academic Press, Elsevier)
• Paper da letteratura scientifica

Gli obiettivi formativi principali del programma di insegnamento sono i seguenti:

• Acquisizione delle fondamentali competenze per l’utilizzo di database e strumenti d’analisi per la ricerca bioinformatica applicata ai dati genomici.
• Apprendimento delle basi strutturali e funzionali dei geni e dei genomi di procarioti ed eucarioti, propedeutico all’analisi bioinformatica degli stessi.
• Apprendimento dei principali strumenti bioinformatici per studi di genomica strutturale, funzionale, comparata e metagenomica.
• Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione
  o Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche nell’ambito dell’analisi bioinformatica.
  o Acquisizione di conoscenze nell’ambito della struttura, delle funzioni e dell’analisi dei genomi.
  o Comprensione dei principali workflow di analisi bioinformatica dei dati biologici.
• Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione
  o Capacità di utilizzare le conoscenze acquisite sui dati genetici e genomici per progettare l’opportuno iter analitico in relazione all’obiettivo dello studio.
  o Capacità di applicazione delle metodologie bioinformatiche di base per l’analisi genomica, singolarmente o in combinazione.
• Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
• Autonomia di giudizio
  Capacità di approcciarsi in maniera critica alle applicazioni di analisi molecolare e bioinformatica valutandone vantaggi e svantaggi in relazione al caso specifico allo scopo di selezionare la metodologia più̀ appropriata e impostarne correttamente i parametri.
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Acquisizione del lessico e della terminologia adeguati alla descrizione delle metodologie -omiche e bioinformatiche apprese.
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  o Acquisizione di un metodo di apprendimento efficace volto all’ulteriore acquisizione di competenze nell’ambito dell’analisi biomolecolare e bioinformatica.
  o Acquisizione delle conoscenze necessarie per la ricerca e l’utilizzo autonomi di risorse di dati biologici e strumenti per l’analisi bioinformatica da applicare allo specifico caso studio.

1) Concetti di base del metodo bioinformatico e introduzione alla biologia - omica

• Elementi di bioinformatica: banche dati, algoritmi e softwares per la gestione e l'analisi dei dati biomolecolari.
• I dati: il genoma e dei suoi prodotti. Concetti e applicazioni della Genomica strutturale, funzionale e comparata. Trascrittomica, Proteomica, Metabolomica.
  2) Il genoma procariotico
• Struttura, dimensione, plasticità, composizione in basi e contenuto funzionale dei genomi procariotici.
• Organizzazione dei geni procariotici e operoni.
• Elementi mobili e isole di patogenicità.
• Caratteristiche del codice genetico nei procarioti.
• Regolazione dell’espressione genica a livello post-trascrizionale: small non-coding RNA.
  3) Identificazione tassonomica sulla base di marcatori genomici
• Metodiche molecolari e bioinformatiche per lo studio della biodiversità.
• DNA barcoding: marcatori genomici di specie, barcoding gap, banche dati
  di riferimento per l'identificazione molecolare delle specie.
• Protocolli biomolecolari e bioinformatici nell’analisi di DNA barcoding.
  4) Protocolli molecolari e bioinformatici dell'analisi di dati metagenomici
• Analisi del microbioma: estrazione, sequenziamento, assemblaggio e “binning” del DNA metagenomico, annotazione funzionale, analisi comparata e statistica multi-campione e integrazione/condivisione di dati.
• Strumenti molecolari e bioinformatici per analisi di DNA metabarcoding: produzione del dato attraverso le piattaforme di Next Generation Sequencing (NGS), pipeline bioinformatiche e banche dati di riferimento per la caratterizzazione tassonomica del microbioma. Esempio: la pipeline BioMaS.
• Strumenti molecolari e bioinformatici per analisi metagenomica shotgun: produzione del dato attraverso le piattaforme di Next Generation Sequencing (NGS), pipeline bioinformatiche e banche dati di riferimento per la caratterizzazione tassonomica e funzionale del microbioma. Approcci di studio del metagenoma umano.
• Analisi bioinformatica di reali dataset metagenomici: utilizzo della risorsa di dati metagenomici EBI – Mgnify.
  5) Il genoma eucariotico
• Caratteristiche strutturali e funzionali del genoma eucariotico: dimensioni, organizzazione in cromosomi, contenuto in DNA, complessità, sintenia, eucromatina ed eterocromatina, densità genica.
• caratteristiche composizionali e regolazione dell'espressione genica: composizione in basi, modello delle isocore, regolazione epigenetica dell'espressione genica, isole CpG e strumenti bioinformatici per la loro individuazione. Definizione moderna di gene. Ricerca bioinformatica di geni in nuove sequenze genomiche.
• Composizione informazionale del genoma eucariotico con particolare riferimento al genoma umano: panoramica sulla frazione di sequenze codificanti e non codificanti, uniche e ripetute. Organizzazione delle famiglie geniche. Geni monocistronici e policistronici. Dati di NGS e loro analisi.
• Struttura e dimensioni dei singoli geni eucariotici e delle loro porzioni funzionali; maturazione degli mRNA; meccanismo molecolare del trans-splicing ed esempi; splicing alternativo e iso-ortologia dei trascritti; analisi degli RNA non codificanti: rRNA, tRNA, snRNA, snoRNA, microRNA, lncRNA, RNA antisenso, RNA circolari.
• Famiglie geniche e pseudogeni: struttura, funzione, evoluzione e analisi bioinformatica delle famiglie geniche e degli pseudogeni e loro ruolo nella plasticità del genoma eucariotico.
• Elementi non codificanti ripetuti in tandem ed interspersi: duplicazioni segmentali, microsatelliti, minisatelliti, retrotrasposoni, trasposoni a DNA. Gestione degli elementi ripetuti nell’analisi bioinformatica dei dati genomici.
  6) Sequenziamento genomico e analisi bioinformatica dei Big Data
• Sequenziamento whole genome shotgun, assemblaggio e analisi bioinformatica.
• Parametri per valutare la qualità del sequenziamento.
• Comuni piattaforme di Next Generation Sequencing.
  7) Esercitazioni di Bioinformatica
• Ricerca delle informazioni biologiche: interrogazione di banche dati bibliografiche
• Banche dati primarie e specializzate: struttura, contenuto ed interrogazione testuale.
• Ricerca di similarità in banca dati.
• Browsers genomici: esempi, interrogazione e ricerca di similarità
• Metodi bioinformatici per l’analisi del microbioma.

Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero in itinere. Essa consiste in un colloquio orale sugli argomenti oggetto delle lezioni teoriche e pratiche tenutesi precedentemente alla data dello stesso. La valutazione dell’esonero, che concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico, consiste in un giudizio di idoneità. In caso di esito positivo, la prova finale si svolgerà in modalità orale, come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea, e verterà sui restanti argomenti trattati fino alla fine del corso. L’esame di profitto può essere anche svolto in un’unica prova orale riguardante tutti gli argomenti trattati durante il corso. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le stesse modalità.
Criteri di valutazione:

• Conoscenza e capacità di comprensione:
  Comprensione dei concetti fondamentali alla base dell’analisi strutturale, funzionale e comparativa dei dati genomici attraverso gli strumenti bioinformatici.
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
  Conoscenza dei database e degli strumenti utilizzati comunemente nell’analisi bioinformatica, capacità di loro applicazione allo studio delle biosequenze e capacità di interpretazione dei risultati.
• Autonomia di giudizio:
  Capacità critica durante l’esposizione delle conoscenze acquisite sulle caratteristiche e sull’applicazione dei comuni metodi per lo studio dei dati genetici e genomici. Capacità di costruzione dei percorsi logici alla base dell’impostazione di un workflow di analisi bioinformatica.
• Abilità comunicative:
  Uso di terminologia appropriata alla materia di studio.
• Capacità di apprendere:
  Comprensione dei concetti fondamentali della biologia molecolare e della genomica volta alla corretta scelta ed utilizzo degli strumenti bioinformatici per l’analisi delle biosequenze.

Fondamenti di bioinformatica. Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi. Zanichelli
Biologia Molecolare. Francesco Amaldi Piero Benedetti Graziano Pesole Paolo Plevani. Terza edizione. Casa Editrice Ambrosiana.

L’insegnamento mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita dei principi biochimici dell’alimentazione, con particolare riferimento alla composizione biochimica degli alimenti, al loro utilizzo digestivo e metabolico e al fabbisogno dei principali nutrienti, nonché alle alterazioni metaboliche derivanti da squilibri nutrizionali o da un’errata alimentazione. Il corso mira, inoltre, a fornire le conoscenze di base relative alle trasformazioni chimiche e biochimiche che si verificano durante i processi di produzione, trasformazione, conservazione e distribuzione degli alimenti.

o Al termine dell’insegnamento, lo studente acquisirà conoscenze sui principi biochimici dell’alimentazione, sulla composizione biochimica degli alimenti e sul loro ruolo metabolico, nonché sulle principali trasformazioni chimiche e biochimiche che avvengono durante i processi di produzione, trasformazione e conservazione degli alimenti.

o Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze biochimiche acquisite per valutare l’adeguatezza di diversi regimi alimentari, nonché per analizzare il contenuto di nutrienti degli alimenti e rapportarlo alle esigenze nutrizionali di differenti casi in esame, considerando gli effetti sulla qualità e sulla sicurezza alimentare.
o Possedere un adeguato linguaggio tecnico-scientifico.
o Lo studente svilupperà la capacità di analizzare criticamente informazioni e dati sugli alimenti, formulando giudizi basati su evidenze scientifiche riguardo qualità, sicurezza e valore nutrizionale.

• Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
• Autonomia di giudizio
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o valutare criticamente informazioni e dati biochimici sugli alimenti, formulando giudizi autonomi su qualità, sicurezza e valore nutrizionale, identificando eventuali criticità nei regimi alimentari e proponendo l’introduzione di alimenti alternativi o integratori specifici per il mantenimento del benessere individuale o per la prevenzione di alterazioni metaboliche.
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Sviluppare una coscienza critica e una autonomia di pensiero.
  o Comunicare in modo chiaro e corretto le conoscenze biochimiche acquisite sugli alimenti.
  o Saper interagire con gli altri studenti e argomentare il proprio pensiero.
  o Esprimersi con un appropriato linguaggio tecnico scientifico.
  o Illustrare e argomentare criticamente i risultati di analisi o valutazioni nutrizionali, sia in forma scritta che orale, con specifico riferimento ai lessici disciplinari in italiano e inglese.
  o Essere capace di comunicare il proprio pensiero in attività di gruppo multidisciplinare.
  o Collaborare efficacemente nella comunicazione di concetti complessi in contesti didattici o professionali legati alla qualità e sicurezza alimentare.
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o apprendere in modo autonomo nuovi concetti e metodologie nell’ambito della biochimica degli alimenti.
  o reperire, analizzare criticamente e utilizzare fonti scientifiche aggiornate (articoli, testi specialistici, banche dati) relative alla qualità e alla sicurezza degli alimenti.
  o integrare le conoscenze acquisite con competenze provenienti da discipline affini, al fine di affrontare problematiche complesse nel settore agro-alimentare.
  o aggiornare in modo continuo le proprie competenze professionali

Alimentazione e nutrizione: Standard nutrizionali e linee-guida alimentari. Categorie dei nutrienti, macronutrienti e micronutrienti. Dai nutrienti agli alimenti: definizione di alimento, le 7 classi degli alimenti. I LARN, intervalli di sicurezza e adeguatezza di assunzione degli alimenti, la piramide-guida alimentare. Carboidrati: definizione biochimica e nutrizionale dei glucidi; valore energetico, fabbisogno minimo e raccomandato, l’indice e il carico glicemico, la fibra alimentare e le sue caratteristiche di solubilità, viscosità e fermentescibilità, effetti fisiologici e metabolici, il metabolismo del fruttosio e del galattosio, biosintesi del lattosio; modificazioni indotte dai processi di cottura. Lipidi: Classificazione e composizione chimica. Grassi alimentari. Principali lipidi introdotti con la dieta e valore energetico. Acidi grassi di interesse nutrizionale: saturi e insaturi, acidi grassi essenziali, acidi grassi trans. Fabbisogno lipidico. Mobilizzazione delle riserve di triacilgliceroli. Acidi grassi essenziali. Colesterolo alimentare e colesterolo endogeno: bilancio del colesterolo nell'organismo. Trasporto di colesterolo e altri lipidi da parte delle lipoproteine plasmatiche. Eicosanoidi. Proteine: Significato nutrizionale e valore energetico. Gli aminoacidi: classificazione funzionale, nutrizionale e metabolica. Destini metabolici degli amminoacidi; Valore nutrizionale delle proteine e regolazione del bilancio azotato. Fabbisogno proteico. Complementazione delle proteine alimentari. Malnutrizione proteico-energetica: Kwashiorkor e Marasma come modelli di lesione biochimica. Spesa energetica dell’organismo: Metabolismo basale. Distribuzione delle riserve energetiche. Metabolismo post-prandiale. Adattamenti metabolici nella restrizione calorica e nel digiuno. Metabolismo dell’etanolo e le sue interferenze con il metabolismo glucidico e lipidico. le Vitamine liposolubili e idrosolubili, fabbisogni, fonti alimentari, stabilità tecnologica. Acqua. Acqua esogena ed acqua endogena. Fabbisogno idrico. Contenuto idrico totale dell'organismo. Perdite idriche dell'organismo. Alterazioni dell'equilibrio idrico. Acqua come alimento. Ruolo degli antiossidanti nell'alimentazione: Radicali liberi; stress ossidativo; tossicità dei radicali liberi e meccanismi di difesa: enzimatici e non enzimatici.
Esercitazioni: preparazione di terreni, autoclave, allestimento colture cellulari, misura della crescita cellulare, elettroforesi, dosaggio proteico, estrazione DNA plasmidico,

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula ed in laboratorio come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.

• Le basi molecolari della nutrizione. Arienti, ed Piccin
• Biochimica della nutrizione, Leuzzi, Belloco, Barreca, ed. Zanichelli
• Alimentazione, nutrizione e salute, De BELLIS, Poli, ed.EDISES UNIVERSITA’
• Articoli e Review scientifiche da letteratura di settore
• Appunti dalle lezioni.

L’attività ha l’obiettivo di fornire agli studenti la conoscenza dei principali interventi biotecnologici finalizzati al miglioramento della qualità delle produzioni primarie di alimenti di origine animale.

Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione
o Conoscenza e capacità di comprensione delle generalità circa i sistemi zootecnici di produzione degli alimenti, gli aspetti di anatomia e fisiologia più strettamente correlati alle produzioni zootecniche e alla loro qualità, gli aspetti genetici e gestionali che influenzano maggiormente la qualità delle produzioni zootecniche, gli strumenti genomici di valorizzazione e certificazione della qualità dei prodotti zootecnici.

• Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione
  o Possedere capacità di applicare nella pratica professionale i concetti inerenti i sistemi di allevamento, i fattori di variabilità della qualità delle produzioni zootecniche e gli interventi biotecnologici finalizzati al miglioramento della qualità delle produzioni zootecniche.
  o Possedere un adeguato linguaggio tecnico-scientifico
• Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
• Autonomia di giudizio
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o comprendere e contestualizzare le problematiche inerenti la qualità delle produzioni zootecniche, identificare le migliori strategie operative, adattarle al contesto specifico di azione e prevederne in maniera critica le implicazioni di lungo termine.
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o sintetizzare ed esporre in maniera critica e chiara i contenuti acquisiti
  o utilizzare, in forma scritta e orale, sia la lingua italiana che un’altra lingua dell’Unione Europea (con preferenza per quella inglese), con specifico riferimento ai lessici disciplinari acquisiti durante lo svolgimento dell’insegnamento
  o interagire con gli altri studenti e argomentare il proprio pensiero in attività di gruppo multidisciplinare
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o rielaborare in modo personale le informazioni apprese durante il corso
  o sviluppare curiosità scientifica, capacità di documentazione e attitudine all’approfondimento e aggiornamento professionale
  o identificare, selezionare ed acquisire nuovi elementi conoscitivi, anche attraverso le tecnologie informatiche, e raccordarli attraverso schemi logici e visione critica

Generalità sul sistema ruminale. Interventi biotecnologici a livello ruminale.
Aspetti qualitativi della produzione di carne e latte. Richiami di anatomia e fisiologia. Fattori di variabilità degli attributi qualitativi delle produzioni zootecniche. Interventi biotecnologici.
Aspetti qualitativi delle produzioni avicole. Fattori di variabilità degli attributi qualitativi. Interventi biotecnologici.
Aspetti qualitativi delle produzioni ittiche. Fattori di variabilità degli attributi qualitativi. Interventi biotecnologici.
La selezione genomica per il miglioramento degli attributi qualitativi delle produzioni zootecniche.
Approcci di rintracciabilità genomica per la certificazione delle produzioni zootecniche.

L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento
Didattico del Corso di Laurea. L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese.

• Conoscenza e capacità di comprensione:
  Conoscenza e capacità di comprensione delle generalità circa i sistemi zootecnici di produzione degli alimenti, gli aspetti di anatomia e fisiologia più strettamente correlati alle produzioni zootecniche e alla loro qualità, gli aspetti genetici e gestionali che influenzano maggiormente la qualità delle produzioni zootecniche, gli strumenti genomici di valorizzazione e certificazione della qualità dei prodotti zootecnici
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
  Capacità di applicare nella pratica professionale (attraverso casi simulati) i concetti inerenti i sistemi di allevamento, i fattori di variabilità della qualità delle produzioni zootecniche e gli interventi biotecnologici finalizzati al miglioramento della qualità delle produzioni zootecniche
• Autonomia di giudizio:
  Capacità di comprendere e contestualizzare le problematiche inerenti la qualità delle produzioni zootecniche, identificare le migliori strategie operative, adattarle al contesto specifico di azione e prevederne in maniera critica le implicazioni di lungo termine
• Abilità comunicative:
  Capacità di sintetizzare ed esporre in maniera critica e chiara i contenuti acquisiti, di utilizzare, in forma scritta e orale, sia la lingua italiana che un’altra lingua dell’Unione Europea (con preferenza per quella inglese), con specifico riferimento ai lessici disciplinari acquisiti durante lo svolgimento dell’insegnamento
• Capacità di apprendere:
  Capacità di identificare, selezionare ed acquisire nuovi elementi conoscitivi e di
  raccordarli attraverso schemi logici e visione critica
  La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come riportato nel Regolamento Didattico del CdL BQSA (Art. 4).
  Nell'attribuzione del voto finale si terrà conto delle conoscenze teoriche e pratiche acquisite, della capacità di applicare le suddette conoscenze, dell'autonomia di giudizio, delle abilità comunicative.

• - A.P. Mariani, A. Podestà. Biochimica e biotecnologia del rumine – Ed. Piccin – http://www.piccinonline.com/
• - Burk Dehority. Rumen Microbiology. Notthingam University Press (2003) http://www.nup.com/
• - A.A.V.V. Muscle Development of Livestock Animals: Physiology, Genetics and Meat Quality. MFW Te Pas, HP Haagsman And ME Everts Editors (2004) http://www.nup.com/
• Presentazioni in Power Point proiettate a lezione
• Articoli specialistici forniti dal docente

Ingredienti alimentari da nuove fonti e sottoprodotti: ambiente marino
L’insegnamento fornisce allo studente conoscenze avanzate relative alle nuove fonti di ingredienti alimentari di origine marina e alla valorizzazione dei sottoprodotti delle filiere ittiche, con particolare riferimento alla caratterizzazione chimica e funzionale delle biomasse marine, alle tecnologie di recupero dei composti di interesse alimentare e alle loro applicazioni nello sviluppo di alimenti innovativi.
Gli obiettivi formativi dell’insegnamento sono:

• acquisire conoscenze relative alle principali fonti marine innovative di ingredienti alimentari e ai sottoprodotti della filiera ittica suscettibili di valorizzazione;
• comprendere la composizione, le proprietà biochimiche e le potenzialità funzionali dei principali composti di interesse alimentare ottenuti da matrici marine, quali proteine, peptidi bioattivi, lipidi, polisaccaridi e altri composti bioattivi;
• conoscere le principali metodologie di recupero, estrazione, caratterizzazione e stabilizzazione di ingredienti ottenuti da fonti marine e sottoprodotti;
• acquisire la capacità di valutare le potenzialità applicative degli ingredienti marini nello sviluppo di prodotti alimentari innovativi, considerando aspetti tecnologici, nutrizionali, funzionali e di sicurezza alimentare;
• sviluppare capacità critica nell’analisi delle strategie di valorizzazione delle risorse marine secondo i principi dell’economia circolare e della sostenibilità delle filiere alimentari.
  Miglioramento genetico vegetale per le nuove fonti alimentari
  L’attività ha l’obiettivo di fornire agli studenti la conoscenza dei principali strumenti molecolari per il miglioramento genetico delle nuove fonti alimentari vegetali.

Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito:
-conoscenze relative alle principali fonti marine, animali e vegetali, di interesse per la produzione di ingredienti alimentari;
-conoscenze dei principali sistemi di produzione ittica, con particolare riferimento ad acquacoltura, vallicoltura e maricoltura;
-conoscenze dei principali fattori che influenzano la qualità dei prodotti lungo l’intera filiera ittica, con particolare attenzione ai sistemi produttivi;
-conoscenze delle principali problematiche applicative e delle strategie di gestione della qualità nelle produzioni acquacolturali;
-conoscenze degli attuali orientamenti della ricerca scientifica verso tecniche di produzione sostenibili e la valorizzazione di nuove fonti e sottoprodotti di origine marina;

• Conoscenza dei principali strumenti molecolari applicati al miglioramento genetico delle nuove fonti alimentari vegetali.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
-applicare le conoscenze acquisite nei diversi ambiti della produzione ittica, con particolare riferimento alle soluzioni tecnologiche orientate alla chiusura dei cicli produttivi e alla riduzione dell’impatto ambientale;
-interpretare e utilizzare i risultati della ricerca scientifica e della sperimentazione nel settore, al fine di affrontare problematiche applicative e gestionali lungo la filiera ittica;
-integrare conoscenze di tipo tecnologico, qualitativo e ambientale per la gestione sostenibile delle produzioni e la valorizzazione di nuove fonti e sottoprodotti di origine marina.

• Capacità di scegliere ed applicare le principali tecniche molecolari al fine di migliorare gli alimenti innovativi di origine vegetale.
• Possesso di un adeguato linguaggio tecnico-scientifico.
• Capacità di sviluppare un punto di vista critico sull’utilizzo delle “new breeding techniques” in campo agroalimentare.
• Acquisizione di manualità nell’allestimento delle principali reazioni di un laboratorio di genetica agraria.

Autonomia di giudizio (Descrittore di Dublino 3)
Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
-orientare criticamente le scelte finalizzate alla progressiva riduzione dell’impatto ambientale dei sistemi di produzione ittica;
-analizzare e integrare le conoscenze relative alle diverse specie dell’ambiente marino e ai diversi sistemi produttivi, al fine di supportare processi decisionali consapevoli nella gestione della filiera ittica.

• Orientare correttamente la ricerca di caratteri d’interesse utili al miglioramento genetico degli alimenti innovativi.
• Orientare correttamente la scelta e l’utilizzo di strumenti genetici al fine di migliorare gli alimenti innovativi di origine vegetale.
  Abilità comunicative (Descrittore di Dublino 4)
  Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
  -esprimere in forma orale e scritta i concetti teorici acquisiti, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato e la terminologia specifica relativa alle tecniche di produzione ecosostenibili;
  -descrivere, anche attraverso esempi applicativi, gli aspetti pratici e le potenziali ricadute della disciplina nell’ambito delle attività di ricerca e sviluppo e delle possibili applicazioni industriali;
  -valutare le attuali possibilità di utilizzo dei prodotti e degli ingredienti di origine marina nei sistemi alimentari e industriali, nonché le future prospettive di sviluppo.
  Capacità di apprendere (Descrittore di Dublino 5)
  Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di:
  -approfondire e aggiornare autonomamente le proprie conoscenze relative alla sostenibilità e alla valutazione dell’impatto ambientale nei sistemi di produzione ittica;
  -acquisire la capacità di individuare e applicare le più appropriate tecniche di conservazione in relazione alle caratteristiche dei diversi prodotti ittici.
• Capacità di approfondire e aggiornare le proprie conoscenze relative alle tecniche molecolari per il miglioramento genetico delle specie vegetali.

Ingredienti alimentari da nuove fonti e sottoprodotti: ambiente marino

• Principali organismi animali e vegetali di interesse alimentare provenienti dall’ambiente marino e loro caratteristiche produttive. Tecniche di pesca, acquacoltura e maricoltura e loro influenza sulle caratteristiche qualitative dei prodotti ittici.
• Caratteristiche compositive e qualità nutrizionale dei prodotti ittici: pesci, molluschi e crostacei come alimenti naturalmente funzionali. Valore nutrizionale e ruolo nella dieta secondo i Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia (LARN).
• Etichettatura e informazione nutrizionale dei prodotti ittici: principi e applicazione delle linee guida per la comunicazione nutrizionale.
• Sostenibilità delle produzioni marine: impronta ecologica delle filiere ittiche, produzioni ecosostenibili e strategie per la riduzione degli impatti ambientali.
• Sottoprodotti e scarti della filiera ittica: composizione, composti bioattivi e potenzialità di valorizzazione per la produzione di ingredienti alimentari innovativi.
• Tecnologie di recupero e valorizzazione dei composti di interesse alimentare da matrici marine: metodi di estrazione tradizionali e approcci green.
  Miglioramento genetico vegetale per le nuove fonti alimentari
  Individuazione ed esame delle diverse categorie di alimenti innovativi, con particolare attenzione a quelli di origine vegetale. Identificazione del ruolo delle biotecnologie molecolari nel miglioramento genetico degli alimenti innovativi vegetali.
  Descrizione delle principali biotecnologie genetiche innovative applicate agli alimenti innovativi (cisgenesi e transgenesi, genome editing e silenziamento mediato da piccoli RNA).
  Presentazione di casi-studio inerenti all’applicazione delle metodologie di miglioramento genetico agli alimenti innovativi.
  Esercitazioni
  Isolamento in silico di una sequenza genica d’interesse, allestimento di una reazione di sequenziamento per lo studio di variazioni di sequenza in un gruppo di individui e predizione dell’effetto della variante identificata sulla funzione genica.

Ingredienti alimentari da nuove fonti e sottoprodotti: ambiente marino
L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula, in laboratorio e nelle visite didattiche, come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Alimentari (art. 9) e nel piano di studio (allegato A). Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero, che consiste in una prova scritta su argomenti sviluppati entro la data dell’esonero. La prova sarà valutata in trentesimi ed in caso di esito positivo, nella prova orale finale il colloquio verterà sulla restante parte dei contenuti di insegnamento. L’esito della prova di esonero concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico.

Ingredienti alimentari da nuove fonti e sottoprodotti: ambiente marino
Appunti delle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso
Alasalvar C., Miyashita K., Shahidi F., Wanasundara U. Handbook of seafood quality, safety and health applications. Wiley-Blackwell, Chichester, West Sussex, UK, 2010.
Lie Ø. (Ed.), Improving farmed fish quality and safety. Woodhead Publishing Limited, Cambridge, UK, 2008.
Martinsdottir E., Sveinsdottir K., Luten J., Schelvis-Smit R., Hyldig G., Valutazione sensoriale della freschezza del pesce – Manuale di riferimento per il settore ittico. QIM-Eurofish, Svansprent ehf, Iceland, 2004.
Miglioramento genetico vegetale per le nuove fonti alimentari

• BIOTECNOLOGIE VEGETALI a cura di G. Pasqua e C. Forni. 2022 Piccin Ed.
• Articoli e Review scientifiche da letteratura di settore
• Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.

Il modulo di Metagenomica, metrascrittomica e metaproteomica ha l’obiettivo di illustrare le basi teoriche e i principali
strumenti di analisi molecolare e bioinformatica utili allo studio del metagenoma e dei suoi prodotti per la caratterizzazione tassonomica e funzionale di intere comunità microbiche.
Il modulo di tecniche omiche per la gestione dell'integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante sviluppa gli aspetti applicativi dell’impiego delle tecniche genomiche per la comprensione delle interazioni tra patogeni fungini, batterici e virali e specie vegetali dell’area mediterranea. L’attività laboratoriale è relativa all’analisi di un caso studio in cui l’applicazione di tecnologie omiche consente di comprendere aspetti cruciali dell’interazione comunità microbica/ospite/patogeno/ambiente.
Il modulo di Tecniche omiche per la gestione del microbiota alimentare ha l’obiettivo di fornire agli studenti conoscenze approfondite sulle principali metodologie omiche utili allo studio delle dinamiche evolutive delle comunità microbiche alimentari. In dettaglio, verranno fornite le conoscenze relative ai nuovi metodi di studio applicati con lo scopo di studiare i) il potenziale genico relativo ai microorganismi facenti parte delle comunità microbiche delle matrici alimentari (metagenomica), ii) il prodotto funzionale dei genomi dei microorganismi in termini di trascritto (metatrascrittomica), iii) del prodotto finale proteico (metaproteomica), iv) del profilo dei metaboliti volatili (metabolomica).

Modulo “Metagenomica, metrascrittomica, metaproteomica”:
o Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche nell’ambito dell’analisi bioinformatica.
o Acquisizione di conoscenze nell’ambito della metagenomica, della metatrascrittomica e della metaproteomica.
o Comprensione dei principali workflow di analisi bioinformatica dei microbiomi.
Modulo “Tecniche omiche per la gestione dell'integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante”:
o Conoscenza e comprensione dei principali metodi e strumenti omici utili per lo studio dell’interazione pianta-patogeno-comunità microbica associata alle piante e la valorizzazione della diversità genetica microbica e vegetale
o Conoscenza delle tecnologie genome-wide per analisi di dati genomici, trascrittomici, metabolomici e metagenomici per la gestione dell’integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante

Modulo di “Metagenomica, metrascrittomica, metaproteomica”
o Capacità di utilizzare le conoscenze acquisite sui protocolli di analisi metagenomica per progettare l’opportuno iter analitico in relazione all’obiettivo dello studio.
o Capacità di applicazione di strumenti bioinformatici di base per l’utilizzo dei browser metagenomici e per l’analisi del metagenoma e dei suoi prodotti.
Modulo di “Tecniche omiche per la gestione dell'integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante”
o Capacità di applicare le tecniche omiche, incluso il disegno sperimentale, la gestione del flusso di lavoro, l’analisi e interpretazione di dati omici, anche mediante ragionamento critico su casi studio o sistemi modello.

Modulo di “Metagenomica, metrascrittomica, metaproteomica”

• Autonomia di giudizio
  Capacità di approcciarsi in maniera critica alle applicazioni di analisi molecolare e bioinformatica utilizzate per lo studio dei microbiomi valutandone vantaggi e svantaggi in relazione al caso specifico allo scopo di selezionare la metodologia più̀ appropriata e impostarne correttamente i parametri.
• Abilità comunicative
  Acquisizione del lessico e della terminologia adeguati alla descrizione delle metodologie -omiche e bioinformatiche apprese.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  o Acquisizione di un metodo di apprendimento efficace volto all’ulteriore acquisizione di competenze nell’ambito dell’analisi biomolecolare e bioinformatica dei microbiomi.
  o Acquisizione delle conoscenze necessarie per la ricerca e l’utilizzo autonomi di risorse di dati biologici e strumenti per l’analisi bioinformatica da applicare allo specifico caso studio.
  Modulo di “Tecniche omiche per la gestione dell'integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante”
• Autonomia di giudizio
  o Capacità di analizzare e descrivere criticamente i diversi contesti in cui sia utile applicare le tecniche omiche per studi nel settore della produzione e protezione delle colture. Orientare la ricerca verso metodi basati sulle omiche per tracciare e identificare ceppi microbici, geni e trascritti.
• Abilità comunicative
  o Qualità di esposizione, anche facendo ricorso alla all’impiego del lessico specialistico.
  o Linearità dell’esposizione e dell’efficacia comunicativa.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  o Capacità di aggiornamento autonomo e continuo sui progressi delle tecnologie omiche attraverso i canali di riferimento.

Il modulo Metagenomica, metrascrittomica, metaproteomica è volto ad illustrare le basi teoriche e i principali strumenti di analisi molecolare e bioinformatica utili allo studio del metagenoma e dei suoi prodotti per la caratterizzazione tassonomico/funzionale di intere comunità microbiche.
Lezioni frontali
 Basi teoriche dell’approccio metagenomico:

• Il microbioma.
• Oggetto di studio, obiettivi e iter sperimentale del protocollo “DNA-metabarcoding”.
• Oggetto di studio, obiettivi e iter sperimentale del protocollo “Metagenomica shotgun”.
• Panoramica delle più importanti piattaforme di sequenziamento utilizzate nell’analisi metagenomica.
• Applicazioni dell’analisi metagenomica in campo ambientale, alimentare, clinico e biotecnologico.
   Basi teoriche dell’approccio metatrascrittomico:
• Composizione del trascrittoma, RNA codificanti e non codificanti.
• Oggetto di studio, obiettivi e iter sperimentale della metatrascrittomica.
• Alcuni esempi di applicazione del metodo metatrascrittomico
   Basi teoriche dell’approccio metaproteomico
• Composizione e variabilità del proteoma
• Oggetto di studio, obiettivi e tecniche per lo studio del metaproteoma.
  Esercitazioni pratiche
   Impiego di risorse di dati dedicate allo studio del microbioma.
   Introduzione agli ambienti di analisi bioinformatica. L’esempio di R.
   Applicazione di pipeline bioinformatiche per l’analisi della complessità tassonomica del microbioma attraverso approcci di DNA metabarcoding.
   Esempi di workflow bioinformatici e pipeline per l’analisi dei trascritti prodotti da una comunità microbica.
   Esempi di workflow bioinformatici e pipeline per la caratterizzazione del corredo proteico di una comunità microbica.
  Il modulo di Tecniche omiche per la gestione
  del microbiota alimentare si basa su concetti chiave che includono: Concetto di “omica” e panoramica delle principali tecnologie
  Tipologie di dati (FASTQ, count tables, metadata)
  Qualità delle sequenze e problematiche connesse; Infrastrutture computazionali e uso della linea di comando; Concetti di base di calcolo su server per l’analisi di dati omici; Differenza tra calcolo locale e calcolo su server/remoto; Risorse computazionali: CPU, memoria (RAM), storage; impatto delle risorse sulle analisi omiche ad alta dimensionalità; Introduzione all’uso della linea di comando (shell):
  navigazione nel file system; gestione di file e directory; visualizzazione e manipolazione di file di grandi dimensioni; Concatenazione di comandi e semplici script; uso di pipe (|) e redirezioni; esecuzione sequenziale di comandi; concetto di workflow riproducibile; automatizzazione di operazioni ripetitive su dati omici; Pipeline qiime2 per l’analisi di dati 16S metabarcoding; Controllo della qualità e filtering; ASV e assegnazione tassonomica; Analisi di diversità: alpha diversity, beta diversity e metriche; Visualizzazione e interpretazione biologica dei risultati metagenomici e metatrascrittomici già analizzati.
  Esercitazioni di bioinformatica su personal computer:
• analisi di fastq grezzi derivanti da sequenziamento metabarcoding partendo dalla stima della qualità, all’assegnazione tassonomica, attraverso l’uso di un unico script.
  Il modulo di Tecniche omiche per la gestione dell'integrazione microbiota/agenti patogeni delle piante presenta: concetti di base sulle interazioni ospite-patogeno, patogenesi microbica e risposte di difesa dell’ospite, struttura e dinamica delle comunità microbiche, effetti del microbiota sulla salute delle piante e sugli equilibri dell’agro-ecosistema, e impatto delle pratiche agricole sulla pianta e sul microbioma associato alle piante.
• Tecniche di sequenziamento di nuova generazione (NGS) ad alta processività [pirosequenziamento, Ion Torrent e Illumina, sequenziamento SMRT (PACBio), sequenziamento Nanopore] e loro possibili applicazioni.
• Principi e parametri alla base dell’analisi di dati omici e principali strumenti bioinformatici in patologia vegetale molecolare. Banche dati biologiche e consultazione di databases genomici e trascrittomici.
• Analisi genomica e genomica funzionale. Ricostruzione de novo e risequenziamento di genomi. Annotazione e analisi evolutiva, strutturale e funzionale di genomi di piante e microrganismi (virus, batteri e funghi). Cenni di analisi genomica comparativa.
• Analisi trascrittomiche: ricostruzione e analisi del trascrittoma. Analisi RNA-Seq per studi di espressione genica (disegno sperimentale e flusso di lavoro, tecniche di arricchimento dell’RNA). Identificazione di geni differenzialmente espressi e loro analisi funzionale.
• Microbioma e microbiota. Metodi di sequenziamento del DNA per analisi metagenomiche (sequenziamento di ampliconi 16S/18S/ITS, sequenziamento shotgun) e analisi dati per lo studio della composizione di comunità microbiche, comprensione dei processi evolutivi, ricostruzione del metabolismo microbico e delle interazioni tra microorganismi e con fattori esterni.
• Analisi metabolomica: tecnologia NMR, GC/MS e (U)HPLC-MS/MS, consultazione banche dati di biomolecole, analisi e interpretazione dei dati, strumenti bioinformatici per analisi metabolomiche e di reti metaboliche (es. MZmine, GNPS, SIRIUS), identificazione di nuove molecole.
• Approcci multi-omici applicati a patogeni, funghi micotossigeni e agli studi di interazione tra agenti patogeni, pianta ospite, antagonisti microbici e microbiota vegetale.

Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero in itinere. Essa consiste in un colloquio orale sugli argomenti oggetto delle lezioni teoriche e pratiche tenutesi precedentemente alla data dello stesso. La valutazione dell’esonero concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico. In caso di esito positivo, la prova finale si svolgerà in modalità orale, come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea, e verterà sui restanti argomenti trattati fino alla fine del corso. L’esame di profitto può essere anche svolto in un’unica prova orale riguardante tutti gli argomenti trattati durante il corso. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le stesse modalità.
Criteri di valutazione per il modulo “Metagenomica, metrascrittomica, metaproteomica”:

• Conoscenza e capacità di comprensione:
  Comprensione dei concetti fondamentali alla base dell’analisi del microbioma attraverso gli strumenti biomolecolari e bioinformatici.
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
  Conoscenza e capacità di utilizzo dei database e degli strumenti utilizzati comunemente nell’analisi del microbioma.
• Autonomia di giudizio:
  Capacità critica durante l’esposizione delle conoscenze acquisite sulle caratteristiche e sull’applicazione dei comuni metodi per lo studio dei dati metagenomici, metatrascrittomici e metaproteomici. Capacità di costruzione dei percorsi logici alla base dell’impostazione di un workflow di analisi bioinformatica per lo studio del microbioma.
• Abilità comunicative:
  Uso di terminologia appropriata alla materia di studio.
• Capacità di apprendere:
  Comprensione dei concetti fondamentali sui metagenomi e i loro prodotti volta alla corretta scelta ed utilizzo degli strumenti biomolecolari e bioinformatici per la loro analisi.

Fondamenti di bioinformatica. Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi. Zanichelli
Biologia Molecolare. Francesco Amaldi Piero Benedetti Graziano Pesole Paolo Plevani. Terza edizione. Casa Editrice Ambrosiana.
Reverberi M., Ruocco M., Covarelli L., Sella L., 2022. Patologia vegetale molecolare -. ISBN: 978-88-299-3141-5. Codice Piccin: 1810200.
Arivaradarajan P., Misra G. (2018). Omics approaches, technologies and applications. Integrative approaches for understanding OMICS data. Springer, Singapore. pp. 148. https://doi.org/10.1007/978-981-13-2925-8
Azamal H., Altaf A. (2023). Genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics of crop plants. Academic Press. pp. 404. eBook ISBN: 9780323959902
Practical bioinformatics (Michael Agostino); Garland Science
ASIN:103261062X
GTIN: 09781032610627
PowerPoint delle lezioni.
Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.

Fornire competenze su come immaginare e sviluppare strumenti biotecnologici per aumentare la qualità e la sicurezza di prodotti alimentari e bevande, nonché per sviluppare nuovi processi e prodotti attraverso opportuni microrganismi pro-tecnologici. Tra gli strumenti biotecnologici, gli studenti dovranno conoscere le basi dell'ingegneria metabolica e saper analizzare quantitativamente i metabolismi microbici.

Lo studente dimostrerà come caratterizzare e selezionare microrganismi pro-tecnologici (starter/colture protettive/probiotici) per applicazioni alimentari, sarà in grado di usare parametri per descrivere quantitativamente le fermentazioni, saprà analizzare i flussi metabolici e saprà applicare nell'ingegneria metabolica i modelli a scala genomica.

Lo studente dimostrerà come l'applicazione di microrganismi selezionati influenzi la qualità degli alimenti, con particolare riguardo alle caratteristiche sensoriali e nutrizionali, nonché alla sicurezza e alla shelf-life. Lo studente dovrà essere in grado di applicare lo studio del metabolismo.

DD3:
Capacità di comprendere le principali caratteristiche di nuovi problemi nel campo dei microrganismi pro-tecnologici applicati alle biotecnologie alimentari e di risolvere tali problemi utilizzando sia conoscenze avanzate acquisite durante lo studio sia nuove soluzioni.
Capacità di valutare autonomamente dati sperimentali complessi relativi alle applicazioni biotecnologiche di microrganismi al settore alimentare e di decifrare correttamente i relativi risultati.
Capacità di valutare autonomamente l'approccio di ingegneria metabolica più appropriato, in termini di costi e risultati, per migliorare un processo biotecnologico.
DD4:
Capacità di utilizzare correttamente gli strumenti di comunicazione orale e scritta, sia in lingua italiana che in lingua inglese, anche in occasione di eventi di presentazione e divulgazione di dati sperimentali e temi di biotecnologie alimentari ed ingegneria metabolica.
DD5:
Capacità di apprendere e approfondire le conoscenze relative all'applicazione di microrganismi pro-tecnologici alle biotecnologie alimentari, attraverso articoli e libri scientifici e la partecipazione a seminari e congressi. Capacità di valutare criticamente gli obiettivi, i costi, le difficoltà tecniche e il campo di applicazione dell'ingegneria metabolica.

1. Caratteristiche biotecnologiche applicative del metabolismo dei carboidrati e degli amminoacidi nei batteri lattici e nei lieviti
2. Potenziale biotecnologico degli enzimi proteolitici e peptidolitici dei batteri lattici
3. Fermenti lattici naturali vs. fermenti lattici commerciali: il caso emblematico del lievito madre
4. Approcci biotecnologici per il miglioramento delle caratteristiche nutrizionali e sensoriali dei prodotti lievitati da forno
5. Approcci biotecnologici per migliorare le caratteristiche nutrizionali e di sicurezza, nonché la shelf-life (colture protettive), dei prodotti lattiero-caseari
6. Meccanismi di attività e percorso di selezione dei microrganismi probiotici utilizzati negli alimenti
7. Utilizzo di microrganismi per valorizzare scarti e sottoprodotti alimentari, fino alla produzione di nuovi alimenti e/o per aumentare la qualità degli alimenti
8. Tecniche di laboratorio applicate alla gestione di microrganismi pro-tecnologici ed al loro impiego nella produzione alimentare

L’esame di profitto consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante il corso.
L’esame di profitto degli studenti stranieri deve essere svolto in lingua inglese o in lingua italiana.
Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento sarà possibile prevedere, in accordo con gli studenti, una prova in itinere, che consiste in una prova orale su argomenti sviluppati entro la data della prova.

• Cocolin, L., M. Gobbetti, E. Neviani. Microbiologia alimentare applicata. Casa Editrice Ambrosiana. 2022.
• Gobbetti, M. e C.G. Rizzello. Biotecnologia dei prodotti lievitati da forno. Seconda edizione. Casa Editrice Ambrosiana. 2023.

L’attività ha l’obiettivo di fornire agli studenti la conoscenza dei principali strumenti molecolari applicati alla tracciabilità e rintracciabilità delle produzioni vegetali e al controllo OGM e la conoscenza delle principali biotecnologie genetiche per la caratterizzazione e il miglioramento di specie alimentari vegetali.

Conoscenza delle biotecnologie genetiche con particolare riferimento alla loro applicazione nell’ambito della caratterizzazione e il miglioramento genetico di specie alimentari vegetali.
Conoscenza dei principali strumenti molecolari applicati alla tracciabilità e rintracciabilità delle produzioni vegetali e al controllo OGM.

Capacità di applicare le biotecnologie genetiche alla caratterizzazione e il miglioramento genetico delle specie alimentari vegetali.
o Capacità di applicare le tecniche molecolari in contesti di identificazione varietale e di specie vegetale e di conoscere il percorso di identificazione e quantificazione di un ingrediente OGM negli alimenti e nelle sementi.
o Possedere un adeguato linguaggio tecnico-scientifico.
o Sviluppare un punto di vista critico sull’utilizzo delle “new breeding techniques” NBT in agricoltura.
o Acquisire manualità nell’allestimento di una reazione PCR.

Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio

• Autonomia di giudizio
  Gli studenti acquisiranno la capacità di interpretare criticamente e apprendere vantaggi e svantaggi delle diverse metodologie illustrate.
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Orientare correttamente l’utilizzo di strumenti genetici alle biotecnologie vegetali e alla filiera agro-alimentare.
  o Orientare correttamente la ricerca di mezzi genetici idonei a identificare e tracciare i prodotti vegetali e gli ingredienti OGM.
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Sviluppare una coscienza critica e una autonomia di pensiero;
  o Saper interagire con gli altri studenti e argomentare il proprio pensiero;
  o Esprimersi con un appropriato linguaggio tecnico scientifico
  o Essere capace di comunicare in forma orale e scritta con specifico riferimento ai lessici disciplinari in italiano e inglese,
  o Essere capace di comunicare il proprio pensiero in attività di gruppo multidisciplinare
  o Essere capace di comunicare sul piano tecnico ed economico e su quello umano ed etico
  o Capacità di descrivere e motivare l’applicazione delle biotecnologie genetiche per la caratterizzazione e il miglioramento genetico delle specie alimentari vegetali
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Essere capace di comunicare in forma orale e scritta con specifico riferimento ai lessici disciplinari in italiano e inglese.
  o Essere capace di comunicare il proprio pensiero in attività di gruppo multidisciplinare.
  o Essere capace di comunicare sul piano tecnico ed economico e su quello umano ed etico.
  o Capacità di descrivere e motivare l’applicazione delle tecniche genetiche di base nelle biotecnologie vegetali e nella filiera agro-alimentare.
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Sviluppare curiosità scientifica, documentarsi attraverso riviste scientifiche e divulgative;
  o Saper rielaborare in modo personale le informazioni apprese durante il corso
  o Capacità di approfondire e aggiornare le proprie conoscenze relative alle biotecnologie genetiche per la caratterizzazione e il miglioramento genetico delle specie alimentari vegetali.

• Introduzione sul miglioramento genetico vegetale
• Biodiversità agraria e sua importanza per il miglioramento genetico vegetale.
• Metodi per l’incremento artificiale della biodiversità agraria: incroci interspecifici e intergenerici; mutagenesi sperimentale; ingegneria genetica; editing genomico.
• Caratterizzazione della biodiversità agraria attraverso biotecnologie molecolari
• Principi di selezione fenotipica e concetto di ereditabilità.
• Biotecnologie applicate al processo di selezione
• Principali schemi di selezione volti all’ottenimento varietale
  Esercitazioni
• Sviluppo di marcatori molecolari
• Gestione bioinformatica dei dati di polimorfismo del DNA
• Utilizzo dell’ambiente R per l’identificazione di geni e marcatori associati a caratteristiche di interesse.
  Tracciabilità e rintracciabilità nelle principali filiere agro-alimentari. Prodotti tipici e a marchio (DOP, DOC IGP, IGT) e relativi disciplinari. Legislazione in tema di sicurezza alimentare. Applicazione di metodologie molecolari agli alimenti di origine vegetale. Estrazione del DNA genomico da alimenti trasformati. Utilizzo dei marcatori molecolari su matrici alimentari complesse. Metodologie qualitative e quantitative basate sulla PCR. Analisi delle filiere cerealicola vitivinicola e olivicola.
  Tracciabilità di organismi geneticamente modificati in sementi, colture agrarie e alimenti derivati.
  Diffusione delle colture geneticamente modificate nel mondo. Stato attuale ed evoluzione della legislazione. Metodologie qualitative e quantitative di rilevamento di OGM. Rilievo e quantificazione di OGM in alimenti. OGM approvati e commercializzati. Campionamento e analisi delle sementi, delle colture e degli alimenti.
  Esercitazioni
  Estrazione di DNA genomico da alimenti e materie prime vegetali per accertamento della varietà di origine.

Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero. La prova di esonero consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio alla data dello stesso. L’esonero sarà valutato con un giudizio di idoneità ed in caso di esito positivo, nella successiva prova orale il colloquio verterà sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio successivi alla data dello stesso. L’esito di tale prova concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico.
L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula ed in laboratorio come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le modalità sopra descritte.

• BIOTECNOLOGIE E GENOMICA DELLE PIANTE a cura di R. Rao e A. Leone 2014 Idelson-Gnocchi
• GENETICA E GENOMICA. G. Barcaccia, M. Falcinelli 2005 Liguori Ed.
• Articoli e Review scientifiche da letteratura di settore Appunti dalle lezioni e materiale didattico distribuito durante il corso.

Il corso mira a fornire agli studenti le conoscenze fondamentali su metodi, applicazioni e stato dell'arte delle biotecnologie vegetali per il miglioramento delle colture.
Inoltre, il corso si propone di fornire agli studenti una comprensione organica dei funghi, dei lieviti e dei sistemi miceliari come piattaforme biotecnologiche per applicazioni industriali, agricole e ambientali. Il programma comprende l’impiego dei funghi come “cell factories”, la produzione di enzimi e metaboliti di interesse industriale, i processi di fermentazione e downstream processing, il miglioramento dei ceppi, le bioraffinerie circolari, le micobiotecnologie applicate ai settori alimentare, agricolo, dei biomateriali e del micorisanamento, nonché l’impiego di approcci omici, biosicurezza, controllo qualità e scale-up. Gli studenti acquisiranno le conoscenze necessarie per tradurre la biodiversità fungina e il potenziale metabolico dei microrganismi in processi e prodotti riproducibili, sicuri e trasferibili su scala industriale.

Conoscenza dei principali strumenti molecolari.
Descrittore di Dublino 1 – Conoscenza e capacità di comprensione

• Comprendere il concetto di micobiotecnologia e il ruolo di funghi, lieviti e sistemi miceliari come piattaforme cellulari per applicazioni industriali.
• Conoscere i principali gruppi e generi fungini utilizzati nelle biotecnologie e correlare le loro caratteristiche biologiche alla scelta del processo, alla capacità di secrezione, all’utilizzo dei substrati e agli aspetti di biosicurezza.
• Comprendere le principali classi di enzimi fungini di interesse industriale, tra cui amilasi, proteasi, lipasi, pectinasi, cellulasi, laccasi, perossidasi e glucosio ossidasi, nonché i relativi principi catalitici e le applicazioni.
• Comprendere la fermentazione sommersa e allo stato solido, i processi di upstream e downstream, i vincoli di scale-up e l’influenza della morfologia fungina, del trasferimento di ossigeno, del pH, della temperatura e della composizione del substrato.
• Conoscere i principali prodotti e le applicazioni dei funghi nei settori alimentare, farmaceutico, della produzione di acidi organici, agricolo, dei biomateriali, dei biosensori, delle bioraffinerie e della micorisanamento.
• Comprendere il contributo del miglioramento dei ceppi, delle tecnologie omiche, del genome mining, dell’ingegneria genetica mediante CRISPR e dell’ingegneria delle vie metaboliche, nonché dell’intelligenza artificiale, allo sviluppo delle moderne biotecnologie fungine.

Distinguere le differenze tra OGM transgenici e OGM cisgenici

• Nuove tecniche genomiche (NGT)
• Descrivere i meccanismi molecolari dell'editing genomico (CRISPR-Cas9)
• Descrivere i principali ambiti di applicazione
  Descrittore di Dublino 2 – Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Selezionare una specie o un ceppo fungino, un substrato e una strategia produttiva adeguati a uno specifico obiettivo biotecnologico.
• Interpretare dati sperimentali e di processo di base relativi all’attività enzimatica, alla produzione di metaboliti, alle prestazioni fermentative e al recupero del prodotto.
• Confrontare la fermentazione sommersa e quella allo stato solido, individuando i principali parametri critici che influenzano produttività, riproducibilità e scale-up.
• Costruire un flusso di lavoro concettuale che vada dal bioprospecting e dallo screening al miglioramento del ceppo, al bioprocesso, al recupero downstream, alla formulazione e alla validazione del prodotto.
• Applicare le conoscenze acquisite a casi di studio industriali e agricoli, inclusi la produzione di enzimi, il biocontrollo, la valorizzazione degli scarti, le micoproteine, i biomateriali e il micorisanamento.

Valutare criticamente in che modo le nuove biotecnologie possano risolvere problemi concreti. Sviluppare consapevolezza critica e pensiero autonomo. Coltivare la curiosità scientifica e attingere informazioni sia da riviste scientifiche che da pubblicazioni di divulgazione scientifica.
Descrittore di Dublino 3 – Autonomia di giudizio e capacità decisionale

• Confrontare criticamente piattaforme fungine e bioprocessi alternativi, considerando prestazioni biologiche, scalabilità, sicurezza, qualità, costi e sostenibilità.
• Riconoscere potenziali criticità quali instabilità dei ceppi, contaminazioni, produzione di micotossine o off-flavour, limiti di formulazione e requisiti normativi.
• Valutare se le dichiarazioni di sostenibilità siano adeguatamente supportate da evidenze sperimentali, prestazioni di processo e considerazioni relative al ciclo di vita.
  Descrittore di Dublino 4 – Abilità comunicative
• Utilizzare una terminologia scientifica e biotecnologica appropriata per descrivere organismi fungini, enzimi, metaboliti e processi industriali.
• Presentare e discutere un caso di studio di biotecnologia fungina in modo chiaro e logicamente strutturato, rivolgendosi sia a specialisti sia a non specialisti.
• Integrare concetti microbiologici, biochimici, agronomici e ingegneristici nella comunicazione orale e scritta.
  Descrittore di Dublino 5 – Capacità di apprendimento
• Aggiornare autonomamente le proprie conoscenze attraverso la letteratura scientifica, le banche dati e la documentazione tecnica.
• Collegare nuove informazioni provenienti da omiche, biologia sintetica, intelligenza artificiale, biotecnologie industriali e valutazione della sostenibilità ai concetti fondamentali del corso.
• Sviluppare la capacità di continuare ad apprendere in modo autonomo in un settore interdisciplinare in rapida evoluzione.

I contenuti del corso sono illustrati nella sezione dedicata alle unità didattiche.
Il corso introduce i fondamenti delle micobiotecnologie, con particolare riferimento all’impiego dei funghi come piattaforme per applicazioni industriali, alimentari, agricole e ambientali. Saranno trattati biodiversità fungina, fermentazione, produzione e ottimizzazione di enzimi e metaboliti, micoproteine, biocontrollo, micorisanamento, biomateriali, scale-up, biosicurezza e controllo qualità.
Le attività in aula comprenderanno analisi di dati e casi studio, progettazione di filiere micobiotecnologiche e discussione critica della letteratura scientifica.

L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti trattati durante le sessioni teoriche e teorico-pratiche in aula e in laboratorio, secondo quanto previsto dal Regolamento didattico del Corso di Studio. La valutazione dello studente si basa su criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento didattico del Corso di Studio.

BIOTECNOLOGIE E GENOMICA DELLE PIANTE a cura di R. Rao e A. Leone 2014 Idelson-Gnocchi
GENETICA E GENOMICA. G. Barcaccia, M. Falcinelli 2005 Liguori Ed.
BIOTECNOLOGIE VEGETALI a cura di G. Pasqua & C. Forni 2022 Piccin Ed.
Per la parte relativa alle Micobiotecnologie, le fonti di studio saranno costituite da appunti delle lezioni e file PowerPoint utilizzati durante il corso.

• Articoli di rassegna e lavori scientifici selezionati, citati nel materiale didattico.
• Ulteriori articoli in lingua inglese e documentazione tecnica forniti dal docente per specifici casi studio di interesse industriale.

Il corso si propone di fornire conoscenze e competenze sulle principali metodologie analitiche applicate alla valutazione della sicurezza degli alimenti di origine animale, sviluppando la capacità di interpretare i risultati analitici e di applicare i principali criteri di controllo e valutazione del rischio.
Il corso fornisce una visione integrata dei rischi associati a funghi e micotossine negli alimenti di origine vegetale, dalla produzione agricola fino alla trasformazione e al consumo. Vengono affrontati l’ecologia dei funghi contaminanti e micotossigeni, i fattori che influenzano la crescita fungina e la produzione di tossine, le principali micotossine e i loro effetti tossicologici, nonché le strategie di monitoraggio, prevenzione e controllo, la gestione della conservazione, la detossificazione e gli aspetti normativi. Le attività di laboratorio sono finalizzate al riconoscimento, isolamento e caratterizzazione dei funghi associati a prodotti vegetali contaminati e all’interpretazione di dati sperimentali e di sicurezza alimentare.

Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse devono aver acquisito conoscenze e capacità di comprensione relative ai principi della sicurezza alimentare, alle principali metodiche analitiche applicate al controllo della sicurezza degli alimenti di origine animale e alla normativa europea e nazionale in materia di sicurezza alimentare.
Al termine del corso sulla Biosicurezza degli Alimenti di origine Vegetale gli studenti potranno

• Comprendere il metabolismo secondario dei funghi e il concetto di micotossine come pericoli biologici negli alimenti di origine vegetale.
• Conoscere i principali funghi micotossigeni, in particolare le specie appartenenti ai generi Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Claviceps, e le matrici vegetali nelle quali possono essere presenti.
• Comprendere come attività dell’acqua, temperatura, pH, condizioni della coltura, danni da insetti, pratiche di raccolta e condizioni di conservazione influenzino la colonizzazione fungina e l’accumulo di micotossine.
• Conoscere le principali micotossine trattate nel corso: aflatossine, ocratossina A, patulina, fumonisine, zearalenone, tricoteceni (inclusi DON, T-2 e HT-2) e alcaloidi dell’ergot.
• Comprendere i principali effetti tossicologici, i meccanismi d’azione, le vie di contaminazione, le strategie di prevenzione e i principi normativi relativi a tali rischi..

Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse devono essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per individuare e valutare i principali pericoli associati agli alimenti di origine animale, selezionare le metodiche analitiche più appropriate in relazione alla specifica problematica e interpretare i risultati delle analisi ai fini della valutazione della sicurezza alimentare.
Per quanto riguarda gli alimenti di origine vegetale, gli studenti saranno in grado di applicare conoscenze e capacità di comprensione, in particolare:

• Correlare le specie fungine, le loro esigenze ecologiche e le matrici alimentari al rischio di contaminazione da micotossine.
• Interpretare osservazioni di laboratorio relative alla crescita fungina e alla contaminazione di cereali, frutti, semi e altri prodotti di origine vegetale.
• Valutare l’influenza dell’attività dell’acqua, della temperatura, del pH e delle condizioni di conservazione sullo sviluppo fungino e sulla sicurezza alimentare.
• Individuare adeguate misure di prevenzione e controllo dei funghi micotossigeni nelle fasi di pre-raccolta, post-raccolta e conservazione.
• Interpretare casi di studio e dati normativi relativi ai livelli massimi di contaminanti negli alimenti di

Autonomia di giudizio
Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse devono essere in grado di valutare criticamente le informazioni e i risultati analitici relativi alla sicurezza degli alimenti di origine animale, individuando le metodiche più appropriate e formulando valutazioni autonome sulla base delle evidenze disponibili.
Abilità comunicative
Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse devono essere in grado di comunicare e discutere in modo chiaro e appropriato gli aspetti relativi alla sicurezza alimentare, alle metodiche analitiche e all’interpretazione dei risultati, utilizzando un adeguato linguaggio tecnico-scientifico.
Capacità di apprendere
Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse devono aver sviluppato la capacità di approfondire e aggiornare autonomamente le proprie conoscenze sulle metodiche analitiche, sugli aspetti normativi e sulle principali problematiche emergenti nell’ambito della sicurezza degli alimenti di origine animale.
Per quanto riguarda gli alimenti di origine vegetale, gli studenti saranno in grado di:

• Sviluppare autonomia di giudizio e capacità decisionale
• Valutare criticamente la rilevanza della contaminazione fungina in relazione alla matrice alimentare, alla fase produttiva, alle condizioni ambientali e alla storia di conservazione.
• Confrontare misure preventive e strategie di controllo biologiche, fisiche e chimiche, considerandone efficacia, limiti e implicazioni sulla qualità degli alimenti.
• Valutare l’affidabilità e i limiti degli approcci di monitoraggio e detossificazione nel contesto della sicurezza alimentare.
• Sviluppare abilità comunicative
• Utilizzare una terminologia scientifica appropriata per descrivere funghi micotossigeni, micotossine, matrici alimentari e strategie di controllo del rischio.
• Presentare e discutere con chiarezza osservazioni di laboratorio e casi di studio relativi alla sicurezza alimentare, rivolgendosi sia a specialisti sia a non specialisti.
• Sviluppare capacità di apprendimento
• Consultare autonomamente la letteratura scientifica, i documenti normativi e le fonti tecniche riguardanti i rischi fungini e le micotossine.
• Applicare i concetti acquisiti a nuove matrici alimentari, a scenari emergenti di contaminazione e ad aggiornamenti della normativa.

Lezioni in aula. Sicurezza alimentare: principi, ambiti applicativi e requisiti generali della legislazione europea in materia di sicurezza alimentare. Pericoli alimentari (biologici, chimici, fisici). Malattie a trasmissione alimentare (MTA). Basi metodologiche per l'analisi del rischio secondo i principi del Codex Alimentarius. Buone prassi di fabbricazione (GMP), Pre-requisiti e Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) nelle industrie alimentari. Criteri microbiologici.
Attività di laboratorio. Principali metodiche analitiche e strumenti utilizzati nell'analisi degli alimenti, con particolare riferimento alle metodiche tradizionali e innovative. Metodi coltura-dipendenti e metodiche coltura-indipendenti per identificare e tipizzare microrganismi patogeni di interesse alimentare. Metodi biomolecolari per l’identificazione di specie in alimenti trasformati e non trasformati, mono- e multi-specie di origine animale.
Relativamente agli alimenti. di origine vegetale, gli argomenti riguarderanno:
Lezioni frontali

• Biosicurezza alimentare e rischi fungini negli alimenti di origine vegetale; micotossine e altre tossine fungine.
• Ecologia dei funghi contaminanti: effetti di attività dell’acqua, temperatura, pH, condizioni colturali, raccolta, conservazione e trasporto.
• Principali funghi micotossigeni e relative tossine: Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Claviceps; aflatossine, ocratossina A, patulina, fumonisine, zearalenone, tricoteceni e alcaloidi dell’ergot.
• Presenza delle micotossine in cereali, frutta secca, frutti, uva e altri alimenti di origine vegetale; principali effetti tossicologici e meccanismi d’azione.
• Prevenzione e controllo della contaminazione fungina e delle micotossine durante produzione e conservazione, mediante approcci biologici, fisici e chimici.
• Strategie di detossificazione e normativa sulla sicurezza alimentare, con riferimento ai limiti massimi previsti dalla legislazione europea.
  Attività di laboratorio
• Isolamento e riconoscimento macro- e microscopico dei principali funghi contaminanti e micotossigeni da matrici alimentari di origine vegetale.
• Valutazione dei fattori ambientali che influenzano la crescita fungina e interpretazione della contaminazione nelle matrici alimentari.

Modalità di verifica dell’apprendimento
Il conseguimento dei risultati di apprendimento attesi è accertato mediante un colloquio orale, al termine del corso, finalizzato a verificare il raggiungimento dei principali obiettivi didattici, con particolare riferimento a: (1) conoscenza e padronanza della terminologia relativa alla sicurezza degli alimenti; (2) conoscenza dei principali requisiti della legislazione europea e nazionale in materia di sicurezza alimentare e dei relativi criteri igienico-sanitari; (3) conoscenza delle principali metodologie analitiche applicate alla valutazione della qualità e della sicurezza degli alimenti di origine animale; (4) capacità di individuare la metodologia analitica più appropriata in relazione alla specifica problematica e di interpretare criticamente i risultati analitici.
**Conoscenza e capacità di comprensione:**

• Conoscenza e comprensione dei principi fondamentali della sicurezza alimentare, dei principali pericoli associati agli alimenti e delle metodologie analitiche utilizzate per la loro valutazione.
  **Conoscenza e capacità di comprensione applicate:**
• Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la valutazione della sicurezza degli alimenti di origine animale e di selezionare le metodologie analitiche più appropriate in relazione alla specifica problematica.
  **Autonomia di giudizio:**
• Capacità di interpretare criticamente i risultati delle analisi e di formulare valutazioni autonome in merito alla qualità e alla sicurezza degli alimenti di origine animale.
  **Abilità comunicative:**
• Capacità di descrivere e discutere gli aspetti principali della sicurezza alimentare e delle metodologie analitiche utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato.
  **Capacità di apprendere:**
• Capacità di approfondire e aggiornare autonomamente le conoscenze relative alle metodologie analitiche e agli aspetti normativi connessi alla sicurezza degli alimenti di origine animale.
  **Criteri di valutazione**
  Per gli aspetti relativi agli alimenti di origine vegetale, la valutazione si baserà sui seguenti elementi:
• Conoscenza e capacità di comprensione
• Capacità di organizzare le conoscenze relative ai funghi micotossigeni, alle micotossine, ai fattori ambientali che determinano la contaminazione e alle matrici alimentari di origine vegetale maggiormente suscettibili.
• Capacità di spiegare la rilevanza tossicologica, le vie di contaminazione, le strategie di prevenzione e i principali aspetti normativi relativi alle micotossine più importanti.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione
• Capacità di interpretare le osservazioni di laboratorio e di correlare la crescita fungina con attività dell’acqua, temperatura, substrato e condizioni di conservazione.
• Capacità di individuare adeguate strategie di prevenzione e controllo in relazione a specifiche derrate alimentari e differenti scenari di contaminazione.
• Autonomia di giudizio
• Capacità di valutare criticamente i rischi associati a funghi e micotossine, le opzioni di monitoraggio, le misure di controllo e i limiti dei processi di detossificazione.
• Capacità di confrontare interventi alternativi considerando efficacia, qualità degli alimenti, sicurezza e fattibilità pratica.
• Abilità comunicative
• Uso corretto della terminologia scientifica e capacità di esporre con chiarezza i concetti relativi alla micologia, alla tossicologia e alla sicurezza alimentare.
• Capacità di discutere casi di studio di laboratorio e normativi in modo logico e basato sulle evidenze.
• Capacità di apprendimento
• Capacità di consultare e utilizzare criticamente la letteratura scientifica, la documentazione tecnica e la normativa sulla sicurezza alimentare in lingua inglese.
• Capacità di trasferire le conoscenze acquisite a nuove matrici vegetali e a scenari emergenti di contaminazione fungina.
  La valutazione e l’attribuzione del voto finale sono espresse in trentesimi. La votazione minima per il superamento della prova orale è 18/30. Il voto di 30/30 è attribuito allo/a studente/ssa che dimostra una buona conoscenza e una comprensione approfondita dei contenuti del corso. Il massimo dei voti è attribuito allo/a studente/ssa che evidenzia conoscenze ampie e complete, autonomia di giudizio e adeguata capacità di argomentazione ed esposizione. La lode è riservata allo/a studente/ssa che dimostra conoscenze molto ampie, complete e approfondite, una consolidata capacità di applicare le conoscenze acquisite, ottime capacità di analisi e sintesi, capacità di effettuare collegamenti interdisciplinari e piena padronanza dell’esposizione.

Jay, J.M., Loessner, M.J., Golden, D.A. Modern Food Microbiology. Springer.
Downes, F.P., Ito, K. (eds.). Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods. APHA.
Nielsen, S.S. Food Analysis. Springer.
Regolamento (CE) n. 178/2002; Regolamenti (CE) n. 852/2004, n. 853/2004 e n. 2073/2005.
Codex Alimentarius – General Principles of Food Hygiene e documenti pertinenti.
Appunti di lezione.
Analogamente, per gli aspetti relativi agli alimenti di origine vegetale, agli studenti saranno forniti:

• Appunti delle lezioni e file PowerPoint utilizzati durante il corso.
• Articoli di review e lavori di ricerca selezionati, citati nel materiale didattico.
• Documenti normativi ufficiali discussi durante il corso, incluso il Regolamento (UE) 2023/915 della Commissione relativo ai tenori massimi di alcuni contaminanti fungini negli alimenti.
• Ulteriori articoli scientifici in lingua inglese e documenti tecnici forniti dal docente per specifici casi di studio.

Sviluppare competenze linguistiche in lingua inglese corrispondenti al livello B2 del QCER, con particolare attenzione al lessico scientifico e tecnico relativo alle biotecnologie, alla qualità e sicurezza alimentare. Al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere testi in inglese, partecipare a discussioni accademiche e professionali e produrre testi scritti orali efficaci in contesti accademici e di ricerca. Prerequisiti Conoscenza della lingua inglese a livello B1 del QCER.

DD1 – Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente conosce e comprende:  Strutture grammaticali e sintattiche della lingua inglese a livello B2.  Lessico specialistico in ambito biotecnologico e alimentare.  Testi scientifici e tecnico-professionali in lingua inglese.

DD2 – Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente è in grado di:  Comprendere articoli scientifici, manuali tecnici e linee guida in lingua inglese.  Comunicare in modo chiaro ed efficace in contesti accademici e professionali.  Redigere testi (abstract, report, e-mail formali) con terminologia scientifica adeguata.  Sostenere una conversazione o una presentazione orale su tematiche biotecnologiche.

DD3 – Autonomia di giudizio Lo studente saprà:  Valutare criticamente fonti e testi in lingua inglese distinguendo tra linguaggio tecnico, divulgativo e promozionale.  Selezionare strumenti linguistici adeguati per il contesto comunicativo (scientifico/accademico/professionale). DD4 – Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di:  Presentare e discutere dati e risultati di laboratorio in lingua inglese.  Esporre argomenti biotecnologici a interlocutori specialisti e non specialisti.  Partecipare a discussioni di gruppo, workshop e seminari in lingua inglese. DD5 – Capacità di apprendimento Lo studente acquisirà:  Autonomia nello studio della lingua inglese tramite testi, articoli scientifici e banche dati.  Capacità di aggiornare le proprie competenze linguistiche per futuri percorsi accademici e professionali.

1. Ripasso e consolidamento grammaticale B1-B2. 2. Lessico accademico e tecnico-scientifico. 3. Comprensione di articoli scientifici e abstracts. 4. Produzione scritta: abstract, relazioni brevi, email formali. 5. Produzione orale: presentazioni e discussioni. 6. Comprensione orale: conferenze, podcast, video accademici. 7. Simulazioni di prove d’esame.

La verifica dell’apprendimento è finalizzata ad accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi (conoscenze linguistiche, capacità applicative, autonomia di giudizio, abilità comunicative e capacità di apprendimento). Le prove concorrono a valutare ciò che lo/la studente/studentessa conosce, sa fare e la qualità con cui applica le competenze linguistiche in contesto accademico e scientifico.  Prova scritta: o Tipologia: esercizi a risposta chiusa (lessico, grammatica), esercizi a risposta aperta breve (uso della lingua), produzione scritta semi-strutturata (redazione di abstract, brevi report o email formali in lingua inglese), comprensione di testi scientifici (domande aperte su contenuto, terminologia e struttura testuale). o Durata: minimo 90 minuti. o Peso: 50% del voto finale. o Materiali consentiti: non è ammesso l’uso di dizionari o altri sussidi durante la prova scritta.  Prova orale: o Tipologia: colloquio in lingua inglese, articolato in tre parti: 1. conversazione guidata su argomenti generali e disciplinari; 2. esposizione di un breve elaborato preparato dallo studente (ad es. presentazione di un articolo scientifico o progetto); 3. discussione critica di testi/temi affrontati durante il corso. o Durata: minimo 15 minuti. o Peso: 50% del voto finale.  Prove intermedie (esoneri): o Se previste, consistono in test scritti (comprensione del testo, grammatica, lessico) svolti a metà e/o a due terzi del corso. o I risultati possono contribuire alla valutazione finale con modalità di media ponderata o sostituire parzialmente parti della prova scritta finale.  Numero e tipologie di prove: almeno una prova scritta e una prova orale obbligatorie. Eventuali prove intermedie hanno funzione integrativa.  Comunicazione dei risultati: o Gli esiti delle prove scritte saranno resi disponibili online (piattaforma di Ateneo o bacheca elettronica del docente) entro 10 giorni. o Gli studenti potranno visionare i pro chiarimenti prima dell’orale.  Uniformità delle modalità: o Non sono previste differenze di valutazione tra studenti frequentanti e non frequentanti. o Sono garantiti gli stessi criteri di trasparenza e valutazione per tutti/e gli/le studenti/studentesse

• Dispense e materiali forniti dal docente. - Manuali di lingua inglese livello B2. - Articoli scientifici e documenti selezionati in lingua inglese (forniti a lezione).

L’attività ha l’obiettivo di fornire agli studenti un quadro delle innovazioni tecnologiche e biotecnologiche nell’industria alimentare e del loro impatto sulle caratteristiche qualitative dei prodotti alimentari.

o Conoscenza dei principali driver di innovazione nelle produzioni alimentari e delle relative tecnologie.
o Conoscenza dei principi delle tecnologie bio-tecnologiche innovative e dell’impatto sulla qualità e sicurezza dei prodotti alimentari.

o Capacità di prospettare l’utilizzo di soluzioni bio-tecnologiche innovative nelle industrie alimentari
o Capacità di valutare il possibile impatto di soluzioni bio-tecnologiche sulla qualità e/o sicurezza dei prodotti alimentari
o Capacità di indirizzare la necessità di innovazione delle industrie alimentari in funzione di specifici obiettivi industriali
o Capacità di utilizzare un adeguato linguaggio tecnico-scientifico

I risultati di apprendimento previsti in termini di conoscenze, competenze e abilità, sono indicati per ciascun Descrittore di Dublino (DD) in accordo a quanto indicato all’art.4 del Regolamento didattico del corso di studi

• Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione
  o Conoscenza dei principali driver di innovazione nelle produzioni alimentari e delle relative tecnologie.
  o Conoscenza dei principi delle tecnologie bio-tecnologiche innovative e dell’impatto sulla qualità e sicurezza dei prodotti alimentari.
• Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione
  o Capacità di prospettare l’utilizzo di soluzioni bio-tecnologiche innovative nelle industrie alimentari
  o Capacità di valutare il possibile impatto di soluzioni bio-tecnologiche sulla qualità e/o sicurezza dei prodotti alimentari
  o Capacità di indirizzare la necessità di innovazione delle industrie alimentari in funzione di specifici obiettivi industriali
  o Capacità di utilizzare un adeguato linguaggio tecnico-scientifico
• Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio
• Autonomia di giudizio
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Valutare la migliore soluzione bio-tecnologica tra quelle disponibili in funzione di specifici obiettivi
  o Orientare correttamente gli attori delle filiere agro-alimentari nella necessità di innovazione
  o Ipotizzare miglioramenti e/o modifiche ai processi esistenti in relazione a specifiche richieste dell’industria e/o dei consumatori
• Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso.
• Abilità comunicative
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Applicare coscienza critica ed autonomia di pensiero inerente il contesto delle innovazioni bio-tecnologiche
  o Interagire con gli interlocutori ed argomentare
  o Descrivere e comunicare i principi distintivi delle biotecnologie innovative studiate
  o Descrivere e comunicare i pro ed i contro delle biotecnologie innovative studiate
  o Esprimere in forma orale e scritta i concetti teorici acquisiti, utilizzando un adeguato linguaggio scientifico
• Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita.
• Capacità di apprendere in modo autonomo
  Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di
  o Ipotizzare ed estendere il campo di applicazione delle bio-tecnologie innovative in nuovi e/o diversi contesti
  o Approfondire ed aggiornare le proprie conoscenze relative alle bio-tecnologie innovative e all’effetto sulla qualità e sicurezza degli alimenti
  o Sviluppare curiosità scientifica, documentarsi attraverso riviste scientifiche e divulgative;
  o Rielaborare in modo personale le informazioni apprese durante il corso

Richiami di tecnologia alimentare.
L’innovazione nel contesto alimentare. Innovazione di processo. Innovazione di prodotto.
L’innovazione di prodotto per i nuovi stili alimentari.
L’innovazione di processo: definizione ed obiettivi.
Le mild technologies e le biotecnologie innovative in ambito alimentare.
Tecnologie emergenti e relativi aspetti biotecnologici (HPP, ultrasuoni, microonde, fluidi supercritici, plasma).
Effetto delle tecnologie sulle principali molecole bioattive e funzionali degli alimenti.
Utilizzo degli enzimi nel settore alimentare.

Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale è svolto l’insegnamento è prevista una prova di esonero. La prova di esonero consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio alla data dello stesso. L’esonero sarà valutato con un giudizio di idoneità ed in caso di esito positivo, nella successiva prova orale il colloquio verterà sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula e in laboratorio successivi alla data dello stesso. L’esito di tale prova concorre alla valutazione dell’esame di profitto e vale per un anno accademico.
L’esame consiste in una prova orale sugli argomenti sviluppati durante le ore di lezione teorica e teorico-pratica in aula ed in laboratorio come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea. La valutazione della preparazione dello studente avviene sulla base di criteri prestabiliti, come dettagliato nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea.
L’esame di profitto degli studenti stranieri può essere svolto in lingua inglese secondo le modalità sopra descritte.

• Biotecnologie alimentari, Piccin-Nuova Libraria ISBN: 8829918482
• Nonthermal Processing in Agri-Food-Bio Sciences - Sustainability and Future Goals. ISSN 1571-0297

L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire agli studenti adeguate conoscenze e competenze riguardanti la gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare.

Conoscere e comprendere le principali problematiche relative alla gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare.

Capacità di delineare un corretto approccio operativo per affrontare specifiche problematiche relative alla gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare.

• Capacità di elaborare autonomamente soluzioni ragionevoli ed efficaci per affrontare e risolvere casi concreti di problematiche relative alla gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare.
• Capacità di utilizzare una terminologia appropriata nel discutere di problematiche complesse relative alla gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare, anche all’interno di un gruppo di lavoro multidisciplinare.
• Capacità di aggiornare e approfondire ulteriormente in maniera autonoma le proprie conoscenze e competenze relative alla gestione dei processi di generazione, implementazione, protezione e sfruttamento commerciale delle innovazioni tecnologiche in ambito agro-alimentare.

• L’innovazione. Invenzioni ed innovazioni. Innovazioni di processo e di prodotto. Innovazioni incrementali e radicali.
• Le fonti dell’innovazione. Attività di Ricerca & Sviluppo. Ricerca di base. Ricerca applicata. Sviluppo sperimentale. Rischiosità dei progetti di Ricerca e Sviluppo.
• Diffusione delle innovazioni. Effetti dell’innovazione a livello di impresa e di settore, nel breve e nel lungo periodo. Il brevetto. Ciclo di vita di un prodotto.
• Formulazione di una strategia di marketing per l’innovazione. L’analisi di marketing. I principali fattori che influenzano le scelte di acquisto dei prodotti alimentari. La pianificazione strategica: segmentazione del mercato, targeting, posizionamento. Le leve del marketing-mix: prodotto, prezzo, distribuzione, promozione. Il monitoraggio e controllo.

L’esame consiste in un colloquio orale relativo agli argomenti trattati durante le lezioni teoriche e teorico-pratiche come riportato nel Regolamento Didattico del Corso di Studi.
Per gli studenti iscritti all’anno di corso nel quale si svolge l’insegnamento, è prevista la possibilità di sostenere una prova di valutazione intermedia (esonero) che consiste in una prova orale sugli argomenti già trattati. La prova intermedia è valutata in trentesimi e, in caso di esito positivo, la prova orale finale verterà sulla restante parte dei contenuti dell’insegnamento. L’esito della prova intermedia è valido per un anno accademico e concorre alla valutazione finale dell’esame di profitto mediante il calcolo di una media ponderata.
Per gli studenti stranieri, l’esame di profitto può essere svolto in lingua inglese secondo le modalità sopra descritte.

• Schilling M. A., Izzo F. (2022). Gestione dell’innovazione. McGraw-Hill Education, Milano
• Kotler P., Armstrong G., Ancarani F., Costabile M. (2019). Principi di Marketing, Pearson, Torino