Microbiologia Italia

[Paul]

Lamicrobiologia rimane un campo di studi ancora aperto e in attiva espansione; stime attendibili indicano infatti che solo l'1% di tutti i microrganismi presenti nei pi svariati habitat sono stati individuati o studiati, a pi di tre secoli dalla nascita della microbiologia,[1] nonostante le conoscenze finora acquisite sullo studio dei microrganismi siano notevoli, soprattutto per quanto riguarda quei microrganismi capaci di avere significativi effetti sull'uomo o benigni, o indispensabili, o patogeni come i batteri responsabili di malattie.

La nascita della microbiologia viene fatta risalire alla prima met del XIX secolo, conseguentemente alla teoria microbica delle malattie formulata da Robert Koch. L'esistenza dei microrganismi, tuttavia, era nota fin dal XVII secolo, in seguito all'invenzione del primo microscopio ad opera di Robert Hooke. A partire da questa data, possibile tracciare una breve cronologia degli eventi che hanno portato allo sviluppo della microbiologia come scienza:

I microrganismi, oggetto di studio della microbiologia, sono esseri che appartengono praticamente a tutti i regni: dai procarioti (come Batteri ed Archea) agli eucarioti (come lieviti, funghi, alghe, protisti), e comprendono anche elementi come i virus che non vengono considerati, in senso stretto, esseri viventi. Con il procedere delle conoscenze in questo campo, sono perci nate delle branche della microbiologia che si occupano di studiare specificamente alcuni tipi di microrganismi. Tra queste, quelle pi degne di nota sono:

Pur essendo anche una scienza di base, la microbiologia ha trovato innumerevoli applicazioni pratiche in molte attivit umane, in conseguenza del fatto che i microrganismi, esseri capaci di adattarsi agli habitat pi disparati, hanno notevole importanza in molti campi umani. Oltre ad essere infatti collegati alla salute umana in quanto causa di malattie, i microrganismi sono anche responsabili di processi in grado di migliorare notevolmente la qualit della vita degli esseri umani: essi sono attivamente utilizzati per produrre antibiotici, per effettuare la fermentazione industriale, per migliorare i raccolti. Gli scienziati sono oggi in grado di utilizzare i microrganismi come vettori di clonazione per realizzare ibridi e OGM, specialmente nelle piante, o di manipolarli per creare enzimi importanti come la Taq polimerasi. Alcuni importanti esempi di microbiologia applicata sono:

Cenni di microbiologia: la struttura della cellula microbica; la crescita microbica; il metabolismo cellulare.

Le origini della microbiologia predittiva, i primi modelli e settori di applicazione.

Definizione di modelli primari, secondari, terziari. Modelli probabilistici, cinetici, empirici, meccanicistici. Modelli strutturati e non strutturati.

I modelli primari. Modellazione della crescita (equazione di Gompertz, Modello di Baranyi). Modelli di sopravvivenza (lineari, curve bifasiche, modello di Weibull).

I modelli secondari. Modello di Ratkowsky. Disegni sperimentali. Equazioni polinomiali quadratiche.

I modelli terziari. Combase.

I challenge test: esempi applicati ai prodotti e ai processi.

Lezioni orali frontali. Discussione da parte degli studenti di "casi studio" con lo scopo di verificare il livello di apprendimento e la capacit di elaborazione critica. Lezioni di simulazioni di challenge test.

Durante il corso, alcune lezioni saranno dedicate alla valutazione dello stato di apprendimento.

Alla fine del corso sar sostenuto esame scritto con domande chiuse e aperte ed eventualmente approfondimento orale relativo alle domande non superate pienamente.

Lo studente dovr dimostrare, con il linguaggio scientifico ed il lessico specifico della microbiologia predittiva, i concetti acquisiti.

Il superamento dell'esame e il voto finale saranno determinati assegnando alle differenti domande una percentuale definita del voto complessivo. Alcune domande dovranno essere necessariamente superate. L'insegnamento integrato con l'insegnamento "Microbiologia industriale". Ai fini della valutazione finale le prove relative all'insegnamento di Microbiologia Industriale e Microbiologia Predittiva dovranno essere superate con almeno 18/30 e il voto di Microbiologia predittiva, nella valutazione finale, peser per il 50%

Dal 2008 reviewer di: Journal of Applied Microbiology, Letters in Applied Microbiology, Journal of Food Protection, Life Sciences, Journal of Environmental Science and Health Part B, Food Microbiology, Food Research International, Environmental Science and Pollution Research, Journal of Basic Microbiology, Journal of Microbiology & Experimentation; Postharvest Biology and Technology, LWT-Food Science and Technology, Biological Control; Biomass and Bioenergy, Annals of Microbiology; Microbiological Research, Food Biotechnology; Biocontrol Science and Technology; Scientific Reports; Archives of Microbiology; BMC Microbiology; Plos One.

La Dott.ssa Cristina Restuccia ha partecipato, in qualit di componente o responsabile, a numerosi progetti di ricerca nazionali e regionali, in cui si occupata di vari ambiti della microbiologia alimentare.

Le origini della microbiologia predittiva, i primi modelli e settori di applicazione.

Definizione di modelli primari, secondari, terziari. Modelli probabilistici, cinetici, empirici, meccanicistici. Modelli strutturati e non strutturati.

I modelli primari. Modellazione della crescita (equazione di Gompertz, Modello di Baranyi). Modelli di sopravvivenza (lineari, curve bifasiche, modello di Weibull).

I modelli secondari. Modello di Ratkowsky. Disegni sperimentali. Equazioni polinomiali quadratiche.

I modelli terziari. Combase.

I challenge test: esempi applicati ai prodotti e ai processi.

Fausto Gardini, Eugenio Parente. Manuale di microbiologia predittiva. Concetti e strumenti per l'ecologia microbica quantitativa (consigliato/facoltativo). Springer Italia

Materiale didattico relativo alle lezioni (necessario) costituito da slides. Le slides saranno disponibili sulla pagina Elly del corso in formato pdf per gli studenti. Le slides saranno caricate su Elly prima di ogni argomento trattato.

Modulo: LEZIONI TEORICHE FRONTALI

Il Corso concepito per introdurre gli studenti ai concetti fondamentali, ai principali metodi di indagine ed alle applicazioni della microbiologia, con ampio riferimento all'attivit ed alle propriet dei microrganismi sia procarioti che eucarioti, ivi inclusi batteri, archebatteri, lieviti, funghi filamentosi e - in posizione distinta, in quanto forme a struttura non-cellulare - i virus. Durante la prima parte delle lezioni teoriche, verranno affrontati i temi generali della diversit morfologico-funzionale, genetica e biochimico-metabolica, dell'evoluzione e dell'ecologia dei microrganismi, anche in relazione alle modalit di interazione con specifici fattori ambientali. Nella seconda parte di lezioni frontali, i microrganismi saranno invece considerati in quanto strumenti sia per la ricerca fondamentale negli ambiti biologico-molecolare, biochimico e dei meccanismi di regolazione metabolica sia per le possibili applicazioni in campo biotecnologico. Saranno forniti inoltre elementi circa i metodi di coltivazione in microbiologia e sulle strategie per il controllo della crescita microbica ed il condizionamento del metabolismo. La terza parte del del Modulo di lezioni frontali riguarder lo studio di dettaglio di gruppi microbici particolarmente importanti dal punto di vista igienico-sanitario, alimentare e ambientale, comunque da definirsi con gli Studenti.

Modulo: ESERCITAZIONI di LABORATORIO

Le attivit di laboratorio sono concepite per guidare gli studenti nell'acquisizione di tecniche e nello sviluppo di abilit operativa essenziali per l'individuazione e lo studio delle caratteristiche strutturali e funzionali dei microrganismi, nonch per la corretta manipolazione delle colture microbiche ai fini di ricerca. Il principale obbiettivo del modulo quello di fornire agli studenti gli strumenti di base, rappresentati dalle procedure analitiche tradizionali in microbiologia, ma anche la conoscenza di tecniche avanzate, basate su metodi di indagine molecolare, ai fini della ricerca fondamentale e della definizione del corretto approccio alle problematiche legate ai numerosi temi della microbiologia applicata.

Per essere ammessi alla prova finale occorre avere conseguito tutti i crediti nelle attivit formative previste dal piano degli studi. Alla prova finale sono riservati 3 CFU. La prova finale consiste nella discussione di un elaborato scritto, di non pi di 25 cartelle, riguardante tematiche inerenti il percorso di studi, eventualmente affrontate nel corso del tirocinio sotto la guida di un Relatore. La relazione potr essere redatta anche in lingua inglese ed una copia sar trasferita alla Segreteria mediate apposita procedura telematica. Il docente referente e altri due docenti, costituiranno la Commissione di valutazione. I lavori della Commissione non sono regolati da convocazioni ufficiali e hanno luogo su accordo tra i quattro soggetti interessati.

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