- Oggetto:
- Oggetto:
Metaboliti bioattivi delle piante
- Oggetto:
Plant Bioactive Metabolites
- Oggetto:
Anno accademico 2024/2025
- Codice attività didattica
- SAF0038
- Docente
- Cinzia Margherita Bertea (Affidamento interno)
- Corso di studio
- [056502] BIOTECNOLOGIE VEGETALI
- Anno
- 1° anno
- Periodo
- Secondo semestre
- Tipologia
- B - Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- BIO/04 - fisiologia vegetale
- Erogazione
- Convenzionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto
- Tipologia unità didattica
- corso
- Prerequisiti
-
Pur non essendo obbligatori, rappresentano prerequisiti preferenziali conoscenze di base di fisiologia e di biochimica vegetale, che tuttavia verranno comunque sinteticamente riprese durante l’erogazione dell’insegnamento.
Inoltre, uno dei testi indicati in bibliografia è specificatamente dedicato alla ripresa di tali concetti o allo studio per chi non abbia avuto nel piano di studi di provenienza la possibilità di approfondirli.
Although not mandatory, basic knowledge of plant physiology and biochemistry are prerequisites, which however will be summarized during the course.
Furthermore, one of the texts indicated in the bibliography is specifically dedicated to the review of these topics or to the study for those who have not had the possibility of studying them in depth in their previous study plan. - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi delle aree biologico-molecolare e biotecnologica del corso di studi in Biotecnologie Vegetali, fornendo conoscenze approfondite e aggiornate riguardanti la sintesi e la produzione biotecnologica di metaboliti bioattivi delle piante, composti importanti per le loro applicazioni nel settore industriale.
L'insegnamento ha la finalità di approfondire i processi biochimici connessi alle vie metaboliche che portano alla formazione dei metaboliti bioattivi di origine vegetale e che abbiano interesse come composti da impiegare nell'industria farmaceutica ed alimentare. Inoltre fornisce agli/alle studenti/studentesse una base adeguata per la comprensione delle problematiche connesse alle varie strategie biotecnologiche per la produzione di metaboliti bioattivi ad alto valore aggiunto su larga scala, nonché una preparazione teorico-pratica sulle principali tecniche impiegate nello studio di questi prodotti naturali.
This course contributes to the teaching goals of the biomolecular and biotechnological areas of the Plant Biotechnology Course providing in-depth and up-to-date knowledge regarding the synthesis and the biotechnological production of plant bioactive metabolites, important compounds for their applications in the industrial field.
The course aims to investigate the biochemical processes associated with the metabolic pathways that lead to the formation of bioactive metabolites of plant origin, such as compounds that have an interest in pharmaceutical and food industry application. Moreover, the course will provide to the students an adequate basis for understanding the issues related to the different biotechnological strategies for the production of bioactive metabolites with high added value on large scale, as well as a theoretical and practical preparation of the main techniques used in the study of these natural products.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Al termine dell’insegnamento, gli/le studenti/studentesse saranno in grado di:
Conoscenza e comprensione
- individuare le principali classi di metaboliti bioattivi delle piante (terpenoidi, composti fenolici e composti contenenti azoto) e il loro ruolo ecologico
- comprendere gli aspetti molecolari, chimici e biochimici alla base della produzione dei metaboliti bioattivi delle piante e della loro applicazione in campo farmaceutico e nutraceutico
- conoscere le applicazioni biotecnologiche dei metaboliti bioattivi delle piante prodotti attraverso l'impiego di colture cellulari, tessuti vegetali e sistemi eterologhi
- conoscere le principali tecniche di estrazione e di analisi dei metaboliti bioattivi delle piante
Applicare conoscenza e comprensione
- utilizzare competenze teoriche e pratiche volte a comprendere gli aspetti chimici/biochimici, nutrizionali e farmacologici dei metaboliti bioattivi delle piante
- applicare metodologie di analisi chimiche, biochimiche, biomolecolari e biotecnologiche allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante
- interpretare dati sperimentali
Autonomia di giudizio
- discutere in gruppo e con il docente il contenuto di pubblicazioni scientifiche riguardanti lo studio dei metaboliti bioattivi di origine vegetale
- discutere in gruppo e con il docente le possibili interpretazioni dei dati sperimentali relativi alle analisi chimiche dei metaboliti bioattivi di origine vegetale
Abilità comunicative
- utilizzare in modo corretto i termini specifici della chimica/biochimica dei metaboliti bioattivi delle piante
- esporre e discutere articoli scientifici legati allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante e alle loro applicazioni biotecnologiche
- acquisire adeguate competenze e strumenti per l’elaborazione e presentazione di dati sperimentali
- saper lavorare in gruppo
Tali abilità verranno sviluppate mediante il coinvolgimento attivo degli/delle studenti/studentesse attraverso discussioni orali in aula ed in laboratorio
Capacità di apprendimento
- sviluppare capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere i percorsi successivi con un alto grado di autonomia
At the end of the course, students will be able to:
Knowledge and understanding
- Identify the main classes of plant bioactive metabolites (terpenoids, phenolic compounds and nitrogen-containing compounds) and their ecological role
- Understand the molecular, chemical and biochemical aspects underlying the production of plant bioactive metabolites and their application in the pharmaceutical and nutraceutical field
- Know the biotechnological applications of plant bioactive metabolites produced using cell and plant tissue cultures and heterologous systems
- Know the main extraction and analytical techniques of plant bioactive metabolites
Apply knowledge and understanding
- Use theoretical and practical skills aimed at understanding the chemical/biochemical, nutritional and pharmacological aspects of plant bioactive metabolites
- Apply chemical, biochemical, biomolecular and biotechnological analytical methodologies to the study of plant bioactive metabolites
- Interpret experimental data
Making judgments
- Discuss in group and with the teacher the content of scientific publications concerning the study of bioactive metabolites of plant origin
- Discuss in group and with the teacher the possible interpretations of the experimental data related to the chemical analyses of bioactive metabolites of plant origin
Communication skills
- Use the specific chemistry/biochemistry terms related to plant bioactive metabolites
- Exhibit and discuss scientific articles related to the study of plant bioactive metabolites and their biotechnological applications
- Acquire adequate skills and tools for processing and presentation of experimental data
- Know how to work in group
These skills will be developed through the active involvement of students in oral discussions in the classroom and in the laboratory
Learning skills
- Develop autonomous learning and self-evaluation skills of the own preparation, in order to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy
- Oggetto:
Programma
Lezioni frontali
- Distribuzione e biodiversità dei metaboliti bioattivi nel regno vegetale
- Siti di sintesi ed accumulo dei metaboliti bioattivi delle piante
- Ruolo ecologico dei metaboliti bioattivi delle piante
- Vie biosintetiche dei metaboliti bioattivi delle piante: i composti fenolici
- Vie biosintetiche dei metaboliti bioattivi delle piante: i terpenoidi o isoprenoidi
- Vie biosintetiche dei metaboliti bioattivi delle piante: i composti contenenti azoto
- Applicazioni biotecnologiche dei metaboliti bioattivi delle piante. Colture cellulari, colture di organi, bioreattori, piante transgeniche e microorganismi come piattaforma di produzione dei metaboliti bioattivi delle piante
- Molecular farming
- I metaboliti bioattivi prodotti dalle piante medicinali ed alimentari come base per la produzione di farmaci ed integratori alimentari
- Produzione di metaboliti bioattivi delle piante da parte di endofiti
- Ricerca applicata allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante: produzione di biostimolanti per l'agricoltura e integratori alimentari. Applicazione di estratti vegetali in campo medico e farmaceutico. Caratterizzazione chimica e molecolare di piante di interesse industriale ricche di metaboliti bioattivi
Esercitazioni di laboratorio
- Estrazione ed analisi spettrofotometrica di metaboliti bioattivi con attività antiossidante (in particolare composti fenolici) da frutti, piante alimentari e prodotti processati di origine vegetale
- Discussione finale dei dati
- Biodiversity and distribution of bioactive metabolites in the plant kingdom
- Sites of synthesis and storage of plant bioactive metabolites
- Ecological roles of plant bioactive metabolites
- Biosynthesis of plant bioactive metabolites: phenolic compounds
- Biosynthesis of plant bioactive metabolites: terpenoids or isoprenoids
- Biosynthesis of plant bioactive metabolites: nitrogen-containing compounds
- Biotechnological applications of plant bioactive metabolites: cell cultures, organ cultures, bioreactors, transgenic plants and microorganisms as a production platform for bioactive plant metabolites
- Molecular farming
- The bioactive metabolites produced by medicinal and food plants as a basis for drug and dietary supplement production
- Production of plant bioactive metabolites by endophytes
- Research applied to the study of plant bioactive metabolites: production of plant biostimulants and food supplements. Application of plant extracts in medical and pharmaceutical field. Chemical and molecular characterization of plants of industrial interest rich in bioactive metabolites
Lab exercises
- Extraction and spectrophotometric analysis of bioactive metabolites with antioxidant activity (in particular phenolic compounds) isolated from fruits, food plants and processed products of plant origin
- Final data discussion
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Per raggiungere gli obiettivi formativi di questo insegnamento, si utilizzano lezioni teoriche (45 ore) ed esercitazioni pratiche di laboratorio svolte a piccoli gruppi (15 ore). Le lezioni teoriche sono in italiano, supportate da presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche in inglese. Le esercitazioni di laboratorio prevedono la partecipazione attiva degli/delle studenti/studentesse e comprendono analisi chimiche di metaboliti bioattivi di origine vegetale e discussione dei dati ottenuti nei diversi esperimenti
Inoltre, all'interno dell'insegnamento sono previsti tre seminari di 2 ore ciascuno, tenuti da esperti che lavorano nel settore dei metaboliti bioattivi delle piante
To achieve the educational objectives of this course, theoretical lectures (45 hours) and laboratory exercises carried out in groups (15 hours). Theoretical lectures are in Italian, supported by ppt presentations with graphic illustrations in English. The practical part of the course (lab exercises) involves the active participation of students and includes chemical analysis of bioactive metabolites of plant origin and discussion of the data obtained during the experiments
Furthermore, three seminars (2 hours each) by experts in the field of plant bioactive metabolites will be also organized during the course
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta di 90 minuti e costituita da 13 domande a risposta aperta (12 basate sulle lezioni frontali e 1 sulle esercitazioni pratiche). Le domande sono mirate alla valutazione ragionata della conoscenza del programma svolto e sono così suddivise: 3 domande incentrate sulla parte generale (1 punto per domanda), 4 domande incentrate sulla funzione e sulla biosintesi dei metaboliti bioattivi delle piante (4 punti per domanda), 5 domande incentrate sulla produzione biotecnologica e sulle applicazioni dei metaboliti bioattivi delle piante (2 punti per domanda) e 1 domanda relativa alla parte di laboratorio (2 punti). La prova d'esame verrà svolta su piattaforma Moodle.
Alla chiusura delle iscrizioni, gli/le studenti/studentesse riceveranno comunicazione delle modalità di accesso alla prova scritta sulla piattaforma Moodle mediante messaggio e-mail sull'indirizzo di posta istituzionale.
Per quanto riguarda gli/le studenti/studentesse DSA e BES, si consiglia di consultare https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto-agli-studenti-con
Per coloro che, a vario titolo, non hanno possibilità di frequentare, valgono le stesse modalità di verifica dell'apprendimento descritte in precedenza.
The exam is a 90-minute written test consisting of 13 questions (12 questions related to the theoretical lectures and 1 related to the lab exercises). The questions are aimed at the evaluation of the acquired knowledge and are organized as follows: 3 questions focused on the general part (1 point per question), 4 questions focused on functions and biosynthesis of plant bioactive metabolites (4 points per question), 5 questions focused on biotechnological production and application of plant bioactive metabolites (2 points per question) and 1 question on the practical part of the course (2 points). The test will be done on the Moodle platform.
When registration closes, students will be notified on the mode of access to the written test on the Moodle platform via email (institutional email address).
As regards DSA and BES students, it is recommended to consult https://www.unito.it/servizi/lo-studio/studenti-con-disturbi-specifici-di-apprendimento-dsa/supporto-agli-studenti-con
For those students who, for various reasons, are unable to attend, the same learning assessment methods previously described will be applied.
- Oggetto:
Attività di supporto
Il materiale didattico (slides delle lezioni, articoli scientifici di approfondimento, ecc.) relativo all’insegnamento viene reso disponibile prima delle lezioni su piattaforma Moodle. Per quanto riguarda la parte pratica dell’insegnamento, i protocolli di laboratorio vengono forniti durante gli esperimenti e le dispense caricate su Moodle a fine attività, in modo da includere i dati ottenuti nelle esperienze condotte dai diversi gruppi di studenti/studentesse.
Si ricorda agli/alle studenti/studentesse di iscriversi all’insegnamento sulla piattaforma Moodle per poter consultare il materiale didattico e ricevere eventuali comunicazioni tempestive.
Inoltre, la docente si rende disponibile per rispondere ad eventuali dubbi legati agli argomenti delle lezioni frontali o delle attività di laboratorio, previo appuntamento via mail (nome.cognome@unito.it)
The teaching material (slides of the lectures, in-depth scientific articles, etc.) related to the course is made available on the Moodle platform before the lectures. As regards the practical part of the course, the laboratory protocols are provided during the experiments and the handouts uploaded on the Moodle platform at the end of the activities, with the aim to include the data obtained in the experiences conducted by different student groups.
Students are reminded to register at the course on the Moodle platform in order to be able to consult the teaching material and receive any timely communications. Furthermore, the teacher is available to answer any doubts related to the topics of the lectures or laboratory activities, by making an appointment via email (name.surname@unito.it)
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Molecole Bioattive delle Piante
- Anno pubblicazione:
- 2021
- Editore:
- Indipendently Publish
- Autore:
- Massimo Maffei
- ISBN
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Elementi di Fisiologia Vegetale
- Anno pubblicazione:
- 2013
- Editore:
- Piccin-Nuova Libraria
- Autore:
- Taiz, L. Zeiger, E.
- ISBN
- Capitoli:
- 9
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
Dispense, slides e articoli di approfondimento disponibili sulla piattaforma Moodle
Handouts, slides and scientific papers available as online materials on Moodle platform
- Oggetto:
Note
- Registrazione
- Aperta
- N° massimo di studenti
- 60 (Raggiunto questo numero di studenti registrati non sarà più possibile registrarsi a questo insegnamento!)
- Oggetto:
