1 SEMESTRE. TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Bioinformatica & Informatica II. TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Bioinformatics and Informatics II

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1 1 SEMESTRE TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Bioinformatica & Informatica II TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Bioinformatics and Informatics II CFU: 10 Anno di corso/semestre: 3 anno, 1 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Modulo Bioinformatica Le moderne tecniche di sequenziamento genomico e di analisi delle sequenze amminoacidiche e proteiche producono una mole di dati che rende necessario l uso dell informatica e del web. Il modulo consiste nell elucidazione delle basi teoriche delle tecniche di analisi tipiche della bioinformatica, nell illustrazione e nell uso di applicativi software che effettuano tali analisi. Gli applicativi utilizzano in prevalenza software distribuito e web server remoti. Modulo Informatica II Comprendere l insieme degli argomenti anche piuttosto disparati che costituiscono attualmente la disciplina dell informatica. Essere in grado di utilizzare con cognizione di causa la maggior parte degli strumenti che l evoluzione della scienza informatica ci mette a disposizione. Module Bioinformatics The modern techniques of genome sequencing and analysis of protein sequences produce large amount of data that require the use of informatics technologies and of the web. The aim of this teaching Module is to illustrate the methods used for genome and protein analysis, the algorithms used in Bioinformatics, and the software applications of common usage. Teaching will be carried out through the extensive use of web servers. Module Informatics II To understand the complete set of subjects (even somewhat differentiated) that form the actual informatics matter. To be able to use, with a correct level of knowledge, most of the tools that the computer science have developed at present. Programma dettagliato (in italiano): Modulo Bioinformatica Genomi. Densità di geni nei genomi. Banche dati di interesse biologico: tipologia delle principali. Banche dati primarie e secondarie. Banche dati genomiche e di proteine. Uniprot, GenBank. Caratteristiche chimico-fisiche dei 20 amino acidi. Angoli diedri. Strutture secondarie alfa eliche, foglietti beta. Banca dati PDB. Uso di UniProt e proiezione in PDBe e PDBsum. Modi di evoluzione delle sequenze geniche. Omologia. Geni ortologhi e paraloghi Allineamento di coppie di sequenze. Scoring di un allineamento. Matrici PAM. Metodo di Dayhoff. Moltiplicazione di matrici PAM. Significato in termini di mutazioni. Matrici Blosum. Dynamic programming. Allineamento di Needleman-Wunsch e di Smith-Waterman. Domini strutturali. Natura modulare delle proteine. Risorse web e banche dati di seconda generazione. SMART e PFam.

2 Allineamenti di coppie di sequenze. Uso di Emboss e di Blast2sequences. BLAST. Algoritmo. Expectation value. Significato dei vari parametri di BLAST. PSI-BLAST, PHI-BLAST. Low Complexity Regions. Allineamenti multipli di sequenza. Clustal. Algoritmo. Alberi filogenetici e neighbour joining tree. Validazione di un allineamento multiplo: metodo del Bootstrap. Rappresentazione di alberi: Njplot e Treeview. Profilo di un allineamento. Significato e sua applicazione nella ricerca di omologia. Motivi di sequenza. PROSITE. Significato di low and high stringency. Expasy Proteomics tools Gene Ontology. KEGG. KEGG_Pathway, KEGG_enzyme -> BRITE_hierarchy Proteine transmembrana. Topologie. Programmi di predizione di segmenti transmembrana: DAS, TMHMM. Interazione proteina-farmaco. Ligand-expo, DrugBank, DrugPort/PDBSum, Stitch, SuperTarget. Modulo Informatica II Astrazione sui dati: o Concetti di base o Implementazione delle strutture dati o Classi ed oggetti Strutture delle basi di dati: o Approccio a livelli della costruzione di basi di dati o Modello relazionale o Gestione dell integrità delle basi di dati Ingegneria del software: o Ciclo di vita del software o Testing o Documentazione Intelligenza artificiale: o Percezione o Reti neurali o Robotica Teoria della computazione o Macchine di Turing o Linguaggi di programmazione universali o Crittografia a chiave privata Esercitazioni pratiche: o Uso del foglio di calcolo come raccolta di dati o Migrazione dal foglio di calcolo alla base di dati o Uso di internet per ricerche scientifiche e bibliografiche Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): Module Bioinformatics / Module Informatics II Data abstraction: o Basis concepts o Data structure implementation o Classes and objects

3 Database structures: o Level based approach to the development of databases o Relational model o Database integrity management Software engineering: o Software life cycle o Testing o Documentation Artificial Intelligence: o Perception o Artificial neural networks o Robotics Computational Theory o Turing machine o Universal programming language o Private key cryptography Practical examples: o Use of spreadsheet as data collection tool o Migration from spreadsheet to database management system o Use of internet for scientific and bibliographic research Docenti: Prof. Domenico Bordo e Prof. Mauro Giacomini Link al CV dei docenti: Prof. Domenico Bordo (settore trasparenza) Prof. Mauro Giacomini Orario di ricevimento dei docenti: Sempre disponibili previo appuntamento da concordare via mail: Testi di riferimento: Modulo Bioinformatica : Dispense fornite dal Docente. Modulo Informatica II : J. Glenn Brookshear Informatica: Una panoramica generale 9 Ed, Pearson Milano Aula web (si/no): SI Descrizione dei metodi di accertamento: Prova scritta ed esame orale Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche Propedeuticità: Matematica, Statistica, Biochimica e Laboratorio Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 64 ore (32 ore per ciascun modulo) - Esercitazione: 32 ore (16 ore per ciascun modulo)

4 TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Microbiologia Industriale e Chimica delle Fermentazioni TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Industrial Microbiology and Fermentation Chemistry CFU: 8 Anno di corso/semestre: 3 anno, 1 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Modulo Microbiologia Industriale Il Corso si propone di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei microorganismi utilizzati nei processi fermentativi. Modulo Chimica delle Fermentazioni Il Corso si propone di fornire i concetti necessari per una buona conoscenza dei processi fermentativi. Particolare attenzione viene posta ai principi ed agli aspetti tecnologici delle fermentazioni industriali Module Industrial Microbiology The course aims to provide the concepts needed for a good knowledge of the microbial strains used in the fermentation processes. Module Fermentation Chemistry The course aims to provide the concepts needed for a good knowledge of fermentation processes. Particular attention is paid to the principles and technological aspects of industrial fermentations Programma dettagliato (in italiano): Modulo Microbiologia Industriale Microorganismi e processi di produzione 2) Isolamento di microrganismi industriali, ceppi di produzione. 3)Materiali per terreni di coltura, fonti di carbonio ed azoto. 4) Sviluppo della composizione di terreni di coltura industriale, tecniche di ottimizzazione. 5) Mutanti per uso industriale e tecniche di mutagenesi 6) Metodi di conservazione di cellule a lungo termine, banche di conservazione di ceppi industriali. 7) Sviluppo di processo su shake-flask, ruolo dell ossigenazione 8) Crescita di microrganismi:batteri, attinomiceti, lieviti e funghi, tecniche di misura della biomassa. 9) Analisi del processo di Scale Up : fase vegetativa, fase prefermentativa, fase produttiva. 10) Tecniche industriali della fase produttiva: Processo Batch, Processo Fed-batch, Sistemi di controllo flusso. 11) Impianti di fermentazione, misura di ph, po2, Off.gas e sistemi di supervisione (SCADA). 12) Downstream : proteine ricombinanti, antibiotici 13) Produzioni : Amminoacidi, Acidi Organici, Enzimi per uso industriale 14) Escherichia coli ricombinante Solubilità di proteine ricombinanti e corpi inclusi 15) Streptomyces. Produzione di antibiotici e antitumorali 16) Lieviti: Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris e Hansenula anomala. 17) Funghi : immunomodulatori, antibiotici produzione di biomassa 18) cellule Vegetali. Produzione di alcaloidi, produzioni da alghe: carotenoidi, acidi grassi Omega3. 19) Biotrasformazione/Bioconversione : intermedi farmaceutici (API) e fine chemicals 20) Energia da biomasse microbiche.: bioetanolo, biodiesel, biogas 21) Bioremediation di aree contaminate: idrocarburi, chemicals. 22) Biodepurazione : microbiologia dei fanghi attivi. Modulo Chimica delle Fermentazioni Le fermentazioni: Classificazioni commerciale e metabolica, Tipi di conduzione, Aerazione, Agitazione, Sterilizzazione, Immobilizzazione; 2. Impianti di fermentazione: Fermentatore a tino agitato, Fermentatori a letto fisso, Fermentatori a torre, Fermentatore Waldhof, Fermentatore Volgelbusch, Fermentatori a dischi rotanti, a cellule immobilizzate, con membrana per dialisi ed estrattivo; 3. Recupero dei prodotti di fermentazione: Disintegrazione cellulare, Chiariflocculazione, Filtrazione, Sedimentazione, Centrifugazione, Processi a membrana, Evaporazione, Estrazione liquido-liquido, Distillazione, Adsorbimento, Precipitazione, Cromatografie; 4. Cinetica di crescita microbica: Colture discontinue e continue, Bilanci di materia e produttività di un CSTR; 5. Cinetica e termodinamica enzimatica; 6. Fermentazioni industriali:

5 Vie glicolitiche, Ciclo di Krebs, Respirazione, Via di Pentosi fosfati, Fermentazioni omolattica ed eterolattica, Fermentazioni alcoliche, Fermentazione acetica, Fermentazioni butirrico-butiliche, Fermentazione acida-mista, Fermentazioni propioniche, Fermentazione citrica; 7. Produzione di antibiotici; 8. Fermentazioni di interesse ambientale; 9. Realizzazione di una processo fermentativo in laboratorio. Programma dettagliato (in inglese): Module Industrial Microbiology 1) Microorganisms and production processes 2) Isolation of industrial microorganisms, production strains. 3) Materials for culture media, sources of carbon and nitrogen. 4) Development of the composition of industrial culture media, optimization techniques. 5) Mutants for industrial use and mutagenesis techniques 6) Long term storage of cells, cell banking of industrial strains. 7) Development of shake-flask process, the role of oxygenation 8) Growth of microorganisms: bacteria, actinomycetes, yeasts and fungi, biomass measurement techniques. 9) Analysis of Scale Up process: vegetative stage, prefermentation stage, the production stage. 10) Industrial techniques of the production phase: Batch, Fed-batch systems, flow control. 11) The equipment for fermentation, ph, po2, Off gas and supervision systems (SCADA). 12) Downstream: recombinant proteins, antibiotics 13) Productions: Amino acids, organic acids, enzymes for industry 14) Recombinant Escherichia coli: solubility of recombinant proteins and inclusion bodies 15) Streptomyces : Production of antitumor and antibiotics 16) Yeasts: Saccharomyces cerevisiae, Pichia pastoris and Hansenula anomala. 17) Fungi : immunomodulators, antibiotics and biomass production 18) Plant cells. production of alkaloids, production from algae: carotenoids, Omega3 fatty acids. 19) Biotransformation / Bioconversion: pharmaceutical intermediates (APIs) and fine chemicals 20) Energy from microbial biomass: bioethanol, biodiesel, biogas 21) Bioremediation of polluted areas: hydrocarbons, chemicals. 22) biodepuration: microbiology of activated sludge. Module Fermentation Chemistry Part of Fermentation Chemistry." 1. The fermentations: Commercial and metabolic classifications, Operation modes, Aeration, Agitation, Sterilization, Immobilization, 2. Fermentation plants: Mixed fermenter, Fixed bed bioreactor, Tower bioreactor, Waldhof fermenter, Volgelbusch fermenter, Rotating disk bioreactor, Immobilized-cell reactor, Bioreactor with dialysis membrane, Extractive bioreactor; 3. Recovery of fermentation products: Cell disintegration, Clariflocculation, Filtration, Sedimentation, Centrifugation, Membrane processes, Evaporation, Liquid-liquid extraction, Distillation, Adsorption, Precipitation, chromatography; 4. Kinetics of microbial growth: Batch and continuous cultures, Material balances and productivity of a CSTR; 5. Enzyme kinetics and thermodynamics; 6. Industrial fermentations: Glycolytic pathways, Krebs cycle, Respiration, Pentoses phosphates shunt, Homolactic and heterolactic Fermentations, Alcoholic fermentation, Acetic Fermentation, butyric and butylic alcohol fermentations, Mixed-acid fermentation, Propionic fermentations, Citric fermentation; 7. Production of antibiotics; 8. Fermentations of environmental interest; 9. Realization of a fermentation process in laboratory. Docenti: Modulo Microbiologia Industriale : Prof. Giancarlo Dondo Modulo Chimica delle Fermentazioni : Prof. Attilio Converti Link al CV dei docenti: Prof. Attilio Converti: Prof. Giancarlo Dondo: richiedere a Orario di ricevimento dei docenti: Prof. Converti: martedì ore Prof. Dondo: contattare Testi di riferimento: 1. M. Marzona, Chimica delle Fermentazioni & Microbiologia Industriale, 2 a edizione, Piccin Nuova Libraria S.p.A., Padova, Matilde Manzoni, Microbiologia Industriale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2006.

6 3. Donadio Stefano e Marino Gennaro, Biotecnologie Microbiche, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli e D. Zannoni, Microbiologia Ambientale ed Elementi di Ecologia Microbica, 1 a edizione, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008 Aula web (si/no): NO Descrizione dei metodi di accertamento: Modulo Microbiologia Industriale : L apprendimento dei contenuti da parte degli studenti è accertato durante il corso, attraverso domande ed approfondimenti. Al termine dello stesso sarà effettuato un colloquio finale, sia su argomenti discussi a lezione, che attraverso la presentazione di un elaborato in forma di tema. In esso l allievo analizzerà un articolo di microbiologia industriale scelto sulla base degli argomenti sviluppati durante le lezioni. Modulo Chimica delle Fermentazioni : L apprendimento dei contenuti da parte degli studenti è accertato sia durante il corso, attraverso domande ed approfondimenti, che al termine dello stesso, attraverso a) la presentazione di un elaborato in forma di tema in cui l allievo delucida 3 o 4 argomenti fondamentali del corso, b) l elaborazione di un lavoro di review su un argomento a scelta fra quelli discussi a lezione, c) un colloquio finale su argomenti discussi a lezione. Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali e Laboratorio Propedeuticità: Microbiologia, Patologia Generale e Immunologia e Laboratorio; Biochimica e Laboratorio Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria Modulo Microbiologia Industriale - Lezione: 24 ore - Laboratorio: 16 ore Modulo Chimica delle Fermentazioni - Lezione: 24 ore - Laboratorio: 16 ore TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Chimica Farmaceutica e Biotecnologie Farmaceutiche e Laboratorio TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Medicinal Chemistry and Pharmaceutical Biotechnology and Laboratory CFU: 8 Anno di corso/semestre: 3 anno, 1 semestre Obiettivi formativi (in italiano): L obiettivo del corso è quello di fornire i principi essenziali della chimica farmaceutica con particolare attenzione alle fasi di progettazione, sviluppo e sintesi dei farmaci, in relazione ai bersagli biologici su cui agiscono. Vengono successivamente trattate le principali classi di principi terapeutici. Particolare attenzione viene rivolta ai farmaci per i quali le biotecnologie hanno svolto

7 una funzione fondamentale nei processi di sviluppo e sintesi. The aim of the course is to provide the basis of medicinal chemistry, focusing on drug design, development and synthesis, in connection with the biological target. The course also includes the main classes of therapeutic agents. Particular attention is devoted to the drugs synthesized using biotechnological methods. Programma dettagliato (in italiano): Programma: Introduzione alla Chimica Farmaceutica. Le biotecnologie per la scoperta e lo sviluppo di nuovi farmaci. Targets dei farmaci: recettori, enzimi, acidi nucleici. Strategie di drug design. Scopi generali delle biotecnologie farmaceutiche. Farmaci ottenuti mediante produzione biotecnologica e loro mercato mondiale. Esempi relativi ad alcune classi di farmaci: antibatterici, antivirali, antitumorali, farmaci attivi sul sistema colinergico ed adrenergico, farmaci antidepressivi, farmaci per la terapia del morbo di Parkinson e del morbo di Alzheimer, farmaci antiinfiammatori non steroidei (FANS), farmaci antiipertensivi. Applicazioni delle biotecnologie innovative nello sviluppo di nuovi farmaci e prodotti farmaceutici biotecnologici commerciali: ormoni polipeptidici (insulina, ormone della crescita, ormoni follicolostimolante e luteinizzante); citochine (interleuchine, interferoni, fattori di crescita emopoietici); proteine del sangue (fattori della coagulazione VII, VIII e IX; attivatore tissutale del plasminogeno); enzimi con proprietà terapeutiche (desossiribonucleasi, β-glucocerebrosidasi, α- galattosidasi). Vaccini biotecnologici. Anticorpi monoclonali; applicazioni in campo farmaceutico: anticorpi monoclonali approvati nella terapia del cancro, nella profilassi del rigetto, nella terapia delle malattie autoimmuni; sistemi di indirizzamento del farmaco basati su anticorpi monoclonali. Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): / Docenti: Proff. Paola Fossa, Silvia Schenone Link al CV dei docenti: Orario di ricevimento dei docenti: Venerdì, ore Testi di riferimento: G.L. Patrick, Introduzione alla chimica Farmaceutica, Edises M.L. Calabrò - COMPENDIO DI BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE, Ed. EdiSES, Aula web (si/no): SI Descrizione dei metodi di accertamento: Esame orale: L esame si svolge mediante una prova orale in presenza dei due docenti titolari del corso. L esame ha una durata che varia in funzione della preparazione dello studente, comunque compresa fra i 30 e i 60 minuti. Vengono poste quattro domande relative sia alla parte generale del corso, sia alle classi specifiche di farmaci. Modalità di erogazione: Lezioni frontali + 1 CFU di laboratorio Propedeuticità: Per sostenere l esame di Biochimica gli studenti dovranno aver superato gli esami di Chimica Generale e Inorganica e Laboratorio e Chimica Organica e Laboratorio.

8 Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 56 ore - Laboratorio: 16 ore CORSI A SCELTA PROPOSTI DAL CORSO DI LAUREA TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Biologia Vegetale e Floricoltura TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Plant Biology and Floricolture CFU: 6 (Corso a Scelta) Anno di corso/semestre: 3 anno, 2 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Il corso si propone di fornire i concetti fondamentali della biologia vegetale delle piante superiori attraverso lo studio della morfologia, dell anatomia, della fisiologia e della biologia molecolare. Il corso si propone inoltre di descrivere la grande variabilità genetica presente nei vegetali e di evidenziare come le informazioni fornite possano essere utilizzate nei processi di addomesticamento e selezione delle specie ornamentali e dei loro prodotti. The course provides the fundamental concepts of plant biology through the study of morphology, anatomy physiology and molecular biology. In addition the course describe the wide genetic variation of the plant kingdom. Finally the course highlight how provided knowledge may be employed in domestication and selection process of ornamental species and their products. Programma dettagliato (in italiano): La cellula vegetale - Caratteristiche distintive dalla cellula animale - La parete cellulare - Gli organelli della cellula vegetale - I plastidi - I vacuoli ed il turgore cellulare. Organizzazione della pianta: radice, fusto e foglia - I principali tessuti della pianta - Tessuto epidermico: stomi e peli assorbenti - Tessuto vascolare: trachee e tubi cribrosi - Xilema e Floema - Tessuto fondamentale: parenchima, collenchima, sclerenchima - Cloroplasti - Differenze con i mitocondri ed origine simbiontica Principali componenti: la clorofilla e i fotosistemi. Il trasporto dell'acqua e dei metaboliti. Descrizione sintetica delle reazioni alla luce: la fotosintesi e la formazione di ossigeno: le reazioni al buio e la fissazione dell'anidride carbonica. Il ciclo cellulare: Le fasi del ciclo cellulare e i cambiamenti morfologici delle strutture subcellulari - La fase S e la duplicazione del DNA - Mitosi - descrizione delle fasi della mitosi - Il movimento dei cromosomi, piastra cellulare e fragmoplasto - Tassonomia - Nomenclatura linneana -classificazione degli esseri viventi in sei regni. Concetto di evoluzione: macroevoluzione e microevoluzione. Cenni di Genetica - Le leggi di Mendel. Nozioni sull importanza economica e sulle caratteristiche delle specie ornamentali; obiettivi e prospettive della ricerca sulle specie ornamentali. Biologia dello sviluppo della pianta e del fiore: l organizzazione dei tessuti meristematici e conseguenze sulla morfologia della pianta, transizione da fase vegetativa a riproduttiva, l organizzazione del fiore, modello ABC e successive implementazioni; biologia fiorale (monoicia, dioicia, fiori monoclini e diclini); determinismo del sesso; micro e megasporogenesi, fecondazione; biologia riproduttiva nelle piante autogame, allogame

9 ed a riproduzione vegetativa facoltativa o obbligata: meccanismi fisiologici, morfologici e di incompatibilità che determinano l auto o l allo impollinazione; meccanismi molecolari dell auto incompatibilità gametofitica; maschio sterilità; apomissia; epifillia ed altre forme di riproduzione vegetativa; genetica del colore e della senescenza dei fiori. Sistemi di allevamento vegetale (miglioramento) di piante prevalentemente autogame, allogame, o a riproduzione vegetativa e relativi schemi di incrocio e selezione. Altri metodi di miglioramento (androgenesi e ginogenesi, mutagenesi classica e sito specifica, variabilità somaclonale, poliploidizzazione, ibridazione interspecifica fusione di protoplasti, ingegneria genetica, organismi geneticamente modificati.); mappe genetiche e di associazione; selezione assistita da marcatori (MAS e GUS). Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): / Docenti: Prof.ssa Mariangela Miele e Prof. Andrea Allavena Link al CV dei docenti: In preparazione Orario di ricevimento dei docenti: Su appuntamento, contattare i Docenti via mail: Testi di riferimento: Modulo Biologia Vegetale : Introduzione alla biologia vegetale, Biologia molecolare delle piante Aula web (si/no): SI Descrizione dei metodi di accertamento: Prova scritta ed esame orale Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali Propedeuticità: Nessuna Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 48 ore TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Chimica degli Alimenti e dei Prodotti Dietetici TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Chemistry of Food and Dietetic Products CFU: 6 (corso a scelta) Anno di corso/semestre: 3 anno, 2 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Conoscere e comprendere la chimica dei nutrienti. Conoscere la composizione di alcuni importanti alimenti di origine di origine animale e vegetale. Conoscere i prodotti destinati a persone sane, in particolari fasi della loro vita (es. lattanti) e a persone affette da alcune allergie e intolleranze alimentari, nonché dal morbo celiaco.

10 To know and to understand the rudiment of food chemistry. To know the chemical composition of some important food, both of animal and of vegetable origin. To know the particular food aimed at healthy people, in particular period of their life, and to people affected by food allergies, intolerance and celiac disease. Programma dettagliato (in italiano): Gli alimenti come vettore di nutrienti (1 ora). La piramide della dieta mediterranea e altre piramidi (1 ora). Le ripercussioni in campo alimentare della chimica dei carboidrati (3 ore), delle proteine (3 ore) e dei lipidi (3 ore). La componente inorganica degli alimenti (acqua e elementi inorganici (3 ore). Fabbisogno, fonti alimentari e stabilità delle vitamine (4 ore). Alcune importanti reazioni (ossidazione lipidica e Reazione di Maillard) che coinvolgono i nutrienti durante i trattamenti, industriali o casalinghi, e/o la conservazione degli alimenti e dei prodotti dietetici (4 ore). Composizione chimica e metodi di risanamento del latte vaccino, con cenni ai latti delattosati e concentrati (4 ore). Confronto latte umano/latte vaccino e latti per la prima infanzia (2 ore). Il burro, i formaggi e la ricotta, importanti derivati del latte (4 ore). Differenze tra allergie e intolleranze alimentari, intolleranza al lattosio e alla fenilalanina e i prodotti per soggetti intolleranti (2 ore). Le più comuni allergie alimentari e i (pochi) prodotti per soggetti allergici (2ore). I cereali e i loro derivati (soprattutto pane e pasta) nell alimentazione (4 ore). La celiachia, i prodotti per celiaci e la relativa legislazione. (4 ore). L uva e la composizione chimica del mosto e del vino (4 ore). Cenni sugli alimenti contenenti OGM. Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): / Docente: Prof.ssa Paola Zunin Link al CV del docente: Orario di ricevimento del docente: lunedì presso DIFAR Via Brigata Salerno Genova. Sempre disponibile su appuntamento richiesto via mail o via telefono. Testi di riferimento: F. Evangelisti, P. Restani Prodotti Dietetici PICCIN Editore. P. Cappelli, V. Vannucchi - Chimica degli alimenti Zanichelli Editore Aula web (si/no): SI (sono pubblicate le presentazioni delle lezioni e materiale didattico aggiuntivo di consultazione) Descrizione dei metodi di accertamento: L esame è orale. Dopo una prima domanda introduttiva, il colloquio mira ad accertare la capacità dello studente di collegare le tra loro gli argomenti trattati, integrando le informazioni di tipo prettamente chimico con le loro implicazioni nutrizionali. Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali Propedeuticità: Nessuna Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 48

11 TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Chimica delle Sostanze Organiche Naturali TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Chemistry of Organic Natural Substances CFU: 4 (Corso a Scelta) Anno di corso/semestre: 3 anno, 2 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Il corso si prefigge di fornire allo studente una panoramica di composti di origine naturale implicati nei principali processi biologici, insieme ad alcuni aspetti del loro comportamento chimico. Verranno quindi fornite nozioni sulla sintesi chimica dei principali polimeri naturali attraverso le tecniche su fase solida e sulla applicazione delle macromolecole naturali nella sintesi organica. Infine verranno date nozioni sull utilizzo delle banche dati per la ricerca delle proprietà chimiche e biologiche delle sostanze organiche. The course aims to provide students with an overview of natural compounds involved in key biological processes, along with some aspects of their chemical behavior. Will then be provided notions on chemical synthesis of the main natural polymers through the techniques of solid phase and on the application of natural macromolecules in organic synthesis. Finally notions will be given on the use of databases to search for chemical and biological properties of organic substances. Programma dettagliato (in italiano): Verranno esaminati alcuni aspetti della chimica di composti naturali di interesse biologico, implicati sia nel metabolismo primario che nelle principali vie biogenetiche del metabolismo secondario animale o vegetale (quali, ad es. lipidi, carboidrati, acidi nucleici, proteine, terpeni, steroidi, alcaloidi). A tal fine verranno riprese ed ampliate alcune delle conoscenze acquisite nel corso di Chimica Organica, finalizzate ad una migliore comprensione delle interrelazioni tra chimica e biochimica. Verranno quindi introdotti i concetti basilari della sintesi su fase solida e come questa possa essere applicata alla efficiente preparazione di oligomeri quali oligopeptidi ed oligonucleotidi. Verranno analizzati i diversi tipi di supporto solido, di linker e di gruppi protettori. Verranno quindi fornite alcune nozioni basilari sulla ligazione chimica (chemical ligation) per assemblare peptidi di dimensioni maggiori. L utilizzo degli enzimi nella sintesi organica verrà discusso con particolare enfasi sull uso di enzimi idrolitici, di ossido-riduttasi, di fermentazioni e reazioni microbiologiche. Infine, verranno illustrate le principali banche dati on-line per il reperimento di informazioni scientifiche sulle sostanze chimiche, con particolare attenzione all utilizzo del data base REAXYS, anche con dimostrazioni pratiche. Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): / Docente: Prof. Andrea Basso Link al CV del docente: Orario di ricevimento del docente: Su appuntamento, contattare il Docente via mail: Testi di riferimento: Dispense fornite durante il corso Aula web (si/no): SI Descrizione dei metodi di accertamento:

12 Esame orale. Esso è sempre condotto da due docenti di ruolo (o in casi limitati da un docente di ruolo e da un assegnista con almeno 5 anni di esperienza di ricerca post-laurea) ed ha una durata di almeno 30 minuti. Con queste modalità, dato che almeno uno dei due docenti ha esperienza pluriennale di esami nella disciplina, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare. Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali Propedeuticità: Chimica Organica Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 32 ore TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Impianti e Processi Biotecnologici TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Biotechnological Plants and Process CFU: 4 (Corso a Scelta) Anno di corso/semestre: 3 anno, 2 semestre Obiettivi formativi (in italiano): Conoscenza di base dei processi di produzione in campo industriale, alimentare, farmaceutico e ambientale coinvolgenti fasi di fermentazione. Dopo una prima parte introduttiva riguardante i contenuti fondamentali di microbiologia e biochimica batterica, verranno esaminate le tecniche operative e i modelli di impianto abitualmente utilizzati nei principali processi fermentativi in uso. Basic knowledge of industrial, environmental, pharmaceutical and food processes involving fermentation steps. Acquisition of fundamental contents of microbiology and bacterial biochemistry related to industrial fermentation processes. Explanation of techniques and plants usually employed in the main industrial fermentation processes. Programma dettagliato (in italiano): Richiami sui principi base dei processi di fermentazione industriale. Gruppi microbici di interesse industriale: classificazione, metabolismo, sviluppo e conservazione delle colture. Esempi di fermentazione industriale: fermentazione metanica, di idrocarburi lineari e aromatici, di composti azotati; produzione di etanolo, lievito di birra, acidi organici; produzione di enzimi e proteine monocellulari; produzione di amminoacidi, antibiotici, poliesteri e polisaccaridi extracellulari. Bioconversioni: principi generali ed applicazioni (produzione di amminoacidi, conversione degli steroidi). Trattamento biologico delle acque nere. Esempi di impianti di fermentazione e bioconversione: produzione di etanolo, lievito di birra, acido citrico, penicillina, proteine monocellulari; reattori enzimatici e per il trattamento biologico delle acque nere.

13 Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): Recalls on fundamentals on industrial fermentation processes. Microbial groups of industrial interest: classification, metabolism, growth and preservation of cultures. Examples of industrial fermentation: methane fermentation, fermentation of linear and aromatic hydrocarbons, fermentation of nitrogen compounds; production of ethanol, yeast, organic acids; production of enzymes and single-cell proteins; production of aminoacids, antibiotics, polyesters and bacterial polysaccharides. Bioconversions: general principles and applications (production of aminoacids, conversion of steroids). Biological treatment of wastewater. Examples of fermentation and bioconversion plants: production of ethanol, yeast, citric acid, penicillin, single-cell proteins; enzymatic reactors; reactors for biological treatment of wastewater). Docente: Prof.ssa Marina Alloisio Link al CV del docente: Orario di ricevimento del docente: Tutti i giorni su appuntamento, contattare il Docente via mail: Testi di riferimento: M. Marzona, Chimica delle fermentazioni e microbiologia industriale, Piccin Ed., Padova, C. Ratledge, B. Kristiansen, Biotecnologie di base, Zanichelli Ed., Bologna, S. Aiba, A.E. Humphrey, N.F. Mills, Biochemical engineering, New York: Academic Press, Inc., K. Schugerl, Bioreaction engineering, Chichester, Sussex, UK; John Wiley & Sons, O. Levenspiel, Ingegneria delle reazioni chimiche, edizione italiana a cura di E. Sebastiani, Milano: Casa Editrice Ambrosiana, H.S. Fogler, Elements of chemical reaction engineering, 4 a editizione, Upper saddle River, NJ: Prentice-Hall, Aula web (si/no): NO Descrizione dei metodi di accertamento: Esame orale tradizionale Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali Propedeuticità: Nessuna Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 32 ore TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Strumentazione e controllo di qualità TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Analytical techniques and quality control CFU: 4 (Corso a Scelta) Anno di corso/semestre: 3 anno, 2 semestre

14 Obiettivi formativi (in italiano): Il corso fornisce le basi delle procedure di preparazione del campione e delle principali tecniche analitiche strumentali impiegate nel settore biotecnologico. Particolare risalto è anche dato all aspetto del controllo analitico del dato. The course provides an overview of the sampling procedures and instrumental analytical techniques used in biotecnology. Several aspects of the quality control will be treated also. Programma dettagliato (in italiano): 1. Preparazione del campione: metodi fisici e chimici 2. Scelta del metodo analitico; cifre di merito strumentali 3. Tecniche cromatografiche: TCL, cromatografia liquida e gassosa. Parametri cromatografici. Ottimizzazione di un metodo cromatografico. Schema a blocchi di strumentazioni 4. Introduzione ai metodi spettroscopici; Spettrofotometria UV-VIS; Impiego per analisi qualitative e quantitative. 5. Spettrometria di massa: principi e applicazioni. Componenti di uno spettrometro di massa. Modalità di ionizzazione; analizzatori. Cenni di interpretazione degli spettri MS. 6. Controllo di qualità: Buone pratiche di laboratorio e controllo di qualità; validazione di un metodo analitico; errori; materiali di riferimento certificati; cifre significative; carte di controllo ; t test e F test. Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): / Docente: Prof.ssa Silvia Lanteri Link al CV del docente: Orario di ricevimento del docente: Su appuntamento via Testi di riferimento: Skoog Leary,Chimica Analitica Strumentale, Edises. Materiale fornito a lezione e/o disponibile su Aulaweb Aula web (si/no): SI Descrizione dei metodi di accertamento: Il corso non prevede verifiche intermedie. I CFU saranno acquisito con il superamento di un esame orale. L'esame orale è sempre condotto da due docenti di ruolo ed ha una durata di almeno 30 minuti. Con queste modalità, la commissione è in grado di verificare con elevata accuratezza il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento ponendo domande diversificate inerenti al programma effettivamente svolto durante il corso. Quando gli obiettivi formativi non sono raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire le sue conoscenze e ad avvalersi eventualmente di ulteriori spiegazioni da parte del docente titolare. Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali Propedeuticità: Nessuna Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria - Lezione: 32 ore

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