ITALIANO

Meccanismi di produzione dell'energia nei microrganismi. Ruolo dei microrganismi nelle fermentazioni alimentari. Fattori che controllano la crescita dei microrganismi. Controllo dei microrganismi negli alimenti. Microrganismi causa di malattie trasmesse dagli alimenti. Comunità microbiche. Sistemi di comunicazione tra batteri. Metodi per l'analisi microbiologica di campioni naturali. Microbiologia delle acque.

Microbiologia dei prodotti alimentari, Farris, Gobetti, Neviani, Vincenzini. Casa editrice Ambrosiana.
Materiale didattico distribuito durante il corso dal docente.

Lo scopo del corso è quello di fornire conoscenze sui meccanismi biochimici di produzione di energia nei microrganismi e sui meccanismi molecolari di comunicazione ed interazione tra microrganismi.
Durante il corso, gli studenti impareranno a conoscere:
- l'ecofisiologia del deterioramento del cibo e il ruolo dei microrganismi patogeni associati al cibo;
- le modalità di interazione tra microrganismi in comunità complesse ed il loro impatto sulla salute umana;
- la diversità, le caratteristiche e la funzionalità dei prebiotici e dei probiotici;
- i metodi microbiologici e molecolari per valutare la carica microbica in differenti campioni naturali.

Conoscenze di microbiologia generale, con particolare riguardo al metabolismo microbico ed alla biologia molecolare.

Il corso consiste di 56 ore di lezioni frontali su tutti gli argomenti del corso.

L’esame consiste nel superamento di una prova orale, volta a valutare le conoscenze acquisite e la capacità di ragionamento e di collegamento tra i vari argomenti del corso. La valutazione finale dell'esame sarà espressa in trentesimi.

All'inizio del corso, verranno descritti il programma e il metodo di valutazione. Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico (dispense, slides, ecc.) messo a disposizione sul sito web di Ateneo. Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

Microrganismi di interesse alimentare. Famiglie e generi batterici importanti dal punto di vista alimentare. Batteri, lieviti e muffe. Ruolo dei microrganismi negli alimenti. Le fermentazioni di interesse alimentare. Attività virtuose, attività deterioranti e attività patogene.
Sistemi di comunicazione tra microrganismi: basi genetiche e molecolari del Quorum Sensing in batteri Gram-positivi e Gram-negativi. Ruolo del QS nel controllo della virulenza in batteri patogeni. Le batteriocine: meccanismo d’azione ed applicazioni.
Comunità microbiche: i biofilm. Fattori genetici ed ambientali coinvolti nella formazione dei biofilm. Utilizzo dei biofilm in campo industriale ed ambientale. I biofilm come causa di infezioni persistenti.
Fattori fisico-chimici che influenzano la crescita dei microrganismi. Trattamenti biologici, chimici e fisici per il controllo della crescita microbica: ruolo dell’acidificazione, dell’attività dell’acqua, della temperature e del congelamento. Controllo microbiologico attraverso trattamenti con alte pressioni, radiazioni ionizzanti e non, microonde, alte temperature, conservanti.
Infezioni e intossicazioni alimentari. Microrganismi che causano infezioni alimentari: Brucella, Vibrio, Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori, Escherichia coli, Salmonella e Listeria monocytogenes. Microrganismi che causano intossicazioni alimentari: Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens e Bacillus cereus.
Probiotici e alimenti funzionali. Funzione della microflora intestinale nella salute dell’uomo. Microrganismi probiotici e sostanze prebiotiche. Gli esopolisaccaridi prodotti dai batteri lattici: basi genetiche e biochimiche. Caratteristiche probiotiche dei batteri lattici. Lactobacillus plantarum: proprietà probiotiche e produzione di esopolisaccaridi.
Isolamento e identificazione dei microrganismi negli alimenti. Metodi colturali. Identificazione su base fenotipica e molecolare (gallerie API, sistema VITEK, PCR-specie specifica, FISH, ARDRA, RAPD-PCR, DGGE).
Microbiologia delle acque. Analisi microbiologica dell’acque. Ruolo dei microrganismi nel trattamento delle acque reflue: processi di trattamento secondario aerobico e anaerobico. Metanogenesi e sintrofia per la produzione del biogas.

Italian

Mechanisms of energy production in microorganisms. Role of microorganisms in food fermentations. Factors controlling growth of microorganisms. Control of microorganisms in food. Microorganisms causing foodborne diseases. Microbial communities. Communication systems between bacteria. Methods for the microbiological analysis of natural samples. Water microbiology.

The aim of the course is to provide knowledge on the biochemical mechanisms of energy production in microorganisms and on the molecular mechanisms of communication and interaction between microorganisms.
During the course, students will learn about:
- the ecophysiology of food-spoilage and the role of pathogenic microorganisms associated with food;
- the methods of interaction between microorganisms in complex communities and their impact on human health;
- Diversity, characteristics and functionality of prebiotics and probiotics;
- microbiological and molecular methods to evaluate the microbial load in different natural samples.

Knowledge on general microbiology, especially on microbial metabolism and molecular biology.

The course consists of 56 hours of class lectures on all topics of the course.

The exam consists in passing an oral interview, aimed at evaluating the knowledge acquired and the ability for reasoning and connection between the various course topics. The final evaluation of the exam will be expressed in thirtieths.

At the beginning of the course, the program and the method of evaluation will be described. The student can use didactic material (lecture notes, slides, etc.) available on the University website. The teacher is available for reception students on the days indicated on the card teaching and on request forwarded via email.

Microorganisms associated with foods. Bacterial genera and families associated with food. Bacteria, yeasts and molds. Role of microorganisms in food. Fermentations in food processing. Virtuous activities, deteriorating activities and pathogenic activities.
Communication systems between microorganisms: genetic and molecular basis of Quorum Sensing (QS) in Gram-positive and Gram-negative bacteria. Role of QS in controlling virulence in pathogenic bacteria. Bacteriocins: mechanism of action and applications.
Microbial communities: biofilms. Genetic and environmental factors involved in the biofilm formation. Use of biofilms in industrial and environmental fields. Biofilms as a cause of persistent infections.
Physico-chemical factors affecting growth of microorganisms. Microbial control by physical, chemical and biological treatments: role of acidification, water activity, temperature and freezing. Control of microorganisms by treatments with high pressures, ionizing and non-ionizing radiations, microwaves, high temperatures, preservatives.
Infections and food poisoning. Microorganisms causing food-related diseases: Brucella, Vibrio, Campylobacter jejuni, Helicobacter pylori, Escherichia coli, Salmonella and Listeria monocytogenes. Microorganisms causing food poisoning: Staphylococcus aureus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens and Bacillus cereus.
Probiotics and functional food. Role of gut microorganisms in human health. Probiotic microorganisms and prebiotic substances. Exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria: genetic and biochemical bases.Probiotic properties of lactic acid bacteria. Lactobacillus plantarum: probiotic properties and exopolysaccharides production.
Isolation and identification of microorganisms in food. Cultural methods. Identification on a phenotypic and molecular basis (API galleries, VITEK system, PCR-species specific, FISH, ARDRA, RAPD-PCR, DGGE).
Water microbiology. Microbiological analysis of the water. Role of microorganisms in wastewater treatment: aerobic and anaerobic secondary treatment processes. Methanogenesis and syntrophy for biogas production