Introduzione su diversità microbica e diversità metabolica di procarioti ed eucarioti microbici. Metodi di studio di comunità microbiche naturali, tecniche molecolari e cenni di metagenomica (10 ore). Principali Archea, filogenesi, generalità metaboliche e loro applicazioni in campo ambientale (4 ore). Depurazione delle acque: trattamento delle acque reflue e dei liquami. Il biorisanamento di suoli contaminati: basi e specifici aspetti microbiologici e tecnologici relativi al biorisanamento ex-situ e in situ di siti contaminati da composti organici xenobiotici. Il compostaggio, la biolisciviazione di metalli. Monitoraggio di contaminanti ambientali mediante biosensori (10 ore). Microbioma, prebiotici e probiotici. Metodi di conservazione degli alimenti, indicatori di qualità microbiologica e di sicurezza degli alimenti. Batteri lattici e lieviti utilizzati come starters nell’industria alimentare, principali processi fermentativi (10 ore). Microrganismi e beni culturali: biodeterioramento e biorisanamento di manufatti lapidei (6 ore) SESSIONI DI LABORATORIO (12 ore). Isolamento di microrganismi da matrici ambientali e alimentari, identificazione e valutazione delle loro possibili applicazioni in campo biotecnologico (es. capacità di degradare contaminanti ).

Biotecnologie di base. Ed. Zanichelli A cura di Colin Ratledge, Bjørn Kristiansen

Il corso prevede 48 ore di didattica frontale Modelli di crescita microbica (12 ore) Approssimazioni per la descrizione della crescita cellulare (modelli cinetici segregati e strutturati); Approssimazioni per la descrizione di bioreattori: tempi e lunghezze caratteristici; Reattori ideali; Modelli cinetici per crescita bilanciata in chemostato crescita in assenza di substrato limitante; chemostato di Monod; deviazioni dal chemostato di Monod; passaggi di scala; Cinetica Enzimatica (12 ore) Principali caratteristiche degli enzimi; Cinetica di Michelis Menten (teoria del complesso attivato); Modello cinetico in presenza di due substrati; Modello cinetico in presenza di un cofattore attivante; Modello cinetico per inibizione da substrato; Inibizione competitiva completa; Inibizione competitiva parziale; Inibizione non competitiva completa; Inibizione non competitiva parziale; Cinetica di inattivazione; Reazioni enzimatiche in sistemi eterogenei; Bioadsorbimento (10 ore) Inquinamento da metalli pesanti; Tecniche di depurazione convenzionali; Bioadsorbimento materiali bioadsorbenti; meccanismi di bioadsorbimento; fattori influenzanti il bioadsorbimento; Configurazioni reattoristiche per processi di bioadsorbimento; Modelli di equilibrio per il bioadsorbimento Biometallurgia (6 ore) Metallurgia; Idrometallurgia; Biometallurgia Microalghe (8 ore) Applicazioni industriali; Coltivazione di microalghe in regime autotrofo; principi di progettazione di fotobioreattori; crescita eterotrofa e micotrofica;

Non è necessario l'acquisto di testi specifici. All’inizio del corso viene fornito l’insieme completo delle diapositive impiegate; vengono fornite a lezione le coordinate per reperire il materiale on-line sotto forma di review e/o pubblicazioni specifiche su riviste del settore. Ove necessario, il materiale viene distribuito a lezione.