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Disciplina<br />
Settore<br />
scientifico<br />
disciplinare:<br />
Docente<br />
Corso di Laurea Triennale in<br />
<strong>Biotecnologie</strong> per l’innovazione di processi e di prodotti<br />
Curriculum industriale (piano degli studi A.A. 2012/13)<br />
Microbiologia<br />
CHIM/11<br />
Prof.ssa/prof.: Pisano Isabella<br />
Telefono: 080/5442771<br />
E-mail: isabella.pisano@uniba.it<br />
Orario di ricevimento: su richiesta<br />
Presso: Dip. Bioscienze, <strong>Biotecnologie</strong> e<br />
Biofarmaceutica, Campus (palazzo di<br />
Farmacia), 1° piano, stanza 206.<br />
Attività Lezioni frontali Esercitazioni Laboratorio Totale<br />
Ore attività 32 24 56<br />
Crediti 4 2 6<br />
Pre-requisiti Conoscenze di Citologia, Genetica e Biochimica.<br />
Obiettivi<br />
formativi<br />
Conoscenza della struttura e funzione dei microrganismi. Diversità ecologica e metabolica<br />
di microrganismi. Conoscenza delle strategie di replicazione e dei metodi per il controllo<br />
della crescita microbica. Cenni sulle applicazioni dei microorganismi nella bioindustria.<br />
Acquisizione di tecniche microbiologiche di base.<br />
Contenuto<br />
Parte I – Le fermentazioni microbiche.<br />
• Pianificazione di una bioconversione e di una fermentazione.<br />
• Resa, produzione, produttività.<br />
• Strategie adottate nei processi fermentativi: batch, feedbatch, continuous.<br />
• Trofofase e idiofase.<br />
• Bioreattori stirred-tank, air-lift, a letto impaccato e a letto fluido.<br />
• Analisi dei punti critici di un processo fermentativo industriale: scelta del bioreattore,<br />
formulazione del mezzo di coltura, agitazione, scambio gassoso, temperatura, produzione e<br />
dissipazione del calore di processo, densità del mezzo, produzione di schiuma, sterilità.<br />
• Microrganismi di interesse biotecnologico: batteri, lieviti e funghi filamentosi.<br />
• Strain improvement: random mutagenesis, auxotrofia, antimetaboliti, gene dosage.<br />
• Effetti Pauster, Clusters e Crabtree.<br />
• Bilancio di massa.<br />
• Bilancio energetico.<br />
Parte II – Processi di fermentazione<br />
• Fermentazione di composti organici (etanolo, glicerolo, etc.)<br />
• Fermentazioni ossidative (acido acetico e acido citrico)<br />
• Produzione di aminoacidi impiegati nell’industria alimentare, farmaceutica e chimica.<br />
• Produzione di antibiotici β-lattamici per via fermentativa e semisintetica (penicilline e<br />
cefalosporine).<br />
• Produzione di biomassa.<br />
• Produzione di proteine eterologhe in microrganismi (E. coli e S. cerevisiae) e piante.<br />
• Sviluppo di processo di molecole prodotte da cellule animali (anticorpi monoclonali e proteine<br />
ricombinanti).<br />
Parte III- Sviluppo di processo<br />
• Identificazione del cammino di sviluppo di un biofarmaco.<br />
• Messa a punto del metodo di coltura e purificazione.<br />
• Aumento della produttività.<br />
• Scelta del bioreattore (scale up lineare o eterogeneo).
• Messa a punto di test analitici per seguire la produzione e caratterizzare il prodotto finito.<br />
• Quality control.<br />
• Safety tests.<br />
Esperienze di laboratorio<br />
Messa a punto di un processo di fermentazione<br />
Testi<br />
Consigliati<br />
Propedeuticità<br />
Metodi di<br />
Valutazione<br />
Collocazione<br />
• Donadio et al. <strong>Biotecnologie</strong> microbiche, CEA Edizioni.<br />
• Alberts et al. Biologia molecolare della cellula, Zanichelli.<br />
Obbligatorie:<br />
Consigliate:<br />
NO<br />
NO<br />
Prova scritta Colloquio Orale Prova di laboratorio Prove di esonero Parziale<br />
NO<br />
SI<br />
NO<br />
NO<br />
Anno di Corso Semestre Data d’inizio<br />
Data fine<br />
3°<br />
1°<br />
04/10/2012<br />
17/01/2013