Con il termine biotecnologie marine si intende l’applicazione della ricerca scientifica e tecnologica basata sull’impiego di materiali e processi derivanti da organismi marini per la produzione di beni e servizi.Il corso si prefigge di illustrare i principali esempi di impiego degli organismi marini per lo sviluppo di prodotti e tecnologie, descrivendo i meccanismi biologici ispiratori e le tecnologie adottate per la loro applicazione nei vari campi della tecnologia.
Le principali applicazioni in ambito biotecnologico e nanotecnologico derivanti dallo studio biomolecolare e strutturale degli organismi marini.
La frequenza e a partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali e attività di laboratorio) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze necessarie per comprendere gli approcci tecnologici utilizzati per produrre beni e servizi derivanti dallo studio degli organismi marini.
Nello specifico lo studente sarà in grado di:
Conoscere le tecnologie industriali utilizzate per coltivare su larga scala batteri e funghi marini, microalghe e alghe di interesse biotecnologico e le relative strategie di ottimizzazione dei processi.
Conoscere le tecnologie utilizzate per la trasformazione genetica di organismi marini e le modalità di gestione dei pesci transgenici
Conoscere le normative nazionali, europee ed internazionali relative ad una corretta, equa e sicura gestione delle risorse naturali. Conoscere le normative a tutela del trovato biotecnologico.
Conoscere inoltre: l’impiego di microorganismi marini quali sorgente di enzimi per processi industriali, le tecniche di drug discovery applicate alla biodiversità marina, le principali fonti marine di prodotti nutraceutici, i principali impieghi delle microalghe per la produzione di mangimi, di cosmetici e di principi bioattivi di interesse farmacologico, i principali procedimenti industriali per la produzione di alginati, carragenina, agarosio dalle macroalghe, le applicazioni in nanotecnologia e in scienze dei materiali dei meccanismi di biosilicificazione e di bioprecipitazione dei carbonati, la produzione di biodisel da alghe, la produzione di bioidrogeno da alghe unicellulari, la produzione di kit diagnostici basati su chemioluminescenza e fluorescenza di origine marina, l’impiego di biopolimeri marini. Il corso prevede anche un credito di attività pratica, in grado di fornire conoscenze su tecniche di estrazione o di produzione di biopolimeri da diversi organismi marini.
Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie le seguenti conoscenze di base : 1) chimica inorganica ed organica; 2) fisiologia animale; 3) biologia molecolare; 4) biologia marina.
L’insegnamento si compone di lezioni frontali erogate mediante presentazioni multimediali e di un credito di laboratorio
Enzimi di interesse industriale da microorganismi e funghi marini.
Fermentatori e bioreattori: le tecnologie per la produzione su grande scala di microorganismi di interesse industriale
Le microalghe: loro usi in cosmesi, nutraceutica, produzione di bioidrogeno, biofuel.
Impianti di produzione di microalghe. Sistemi aperti e chiusi, fotobioreattori
Prodotti e derivati da macroalghe. Carragenina, alginati, agarosio. Tecniche di estrazione, produzione industriale, tecniche di coltivazione.
Impiego dei meccanismi di fluorescenza e chemioluminescenza degli organismi marini in kit analitici
Biomateriali di origine marina e nanotecnologie. Biomimesi.
Biopolimeri di origine marina e loro applicazioni: collageni, chitina e chitosano. Metodologie di estrazione e di purificazione.
Sistemi innovativi di biodepurazione dei reflui urbani.
- Materiale fornito dal docente (bibliografia, presentazioni ppt).
Le slides utilizzate durante le lezioni frontali saranno fornite agli studenti al termine del corso; parte del materiale didattico (bibliografia, presentazioni ppt) verrà reso disponibile su AulaWeb.
Ricevimento: Concordato direttamente con il docente.
MARCO GIOVINE (Presidente)
MARINA POZZOLINI (Presidente)
SONIA SCARFI'
Orale
