- Oggetto:
- Oggetto:
Metaboliti bioattivi delle piante
- Oggetto:
Plant Bioactive Metabolites
- Oggetto:
Anno accademico 2020/2021
- Codice dell'attività didattica
- SAF0038
- Docente
- Prof. Cinzia Margherita Bertea (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [056502] BIOTECNOLOGIE VEGETALI
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Primo semestre
- Tipologia
- B - Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- BIO/04 - fisiologia vegetale
- Modalità di erogazione
- Convenzionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto
- Prerequisiti
- Nessuno / None
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L'insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi formativi 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 studenti 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 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
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Alla fine di questo insegnamento lo studente dovrà conoscere:
le classi principali di metaboliti bioattivi delle piante (terpenoidi, composti fenolici e alcaloidi) e il loro ruolo ecologico
gli aspetti molecolari, chimici e biochimici della produzione di metaboliti bioattivi delle piante e la loro applicazione in campo farmaceutico e nutraceutico
gli aspetti biotecnologici della produzione in vitro di metaboliti bioattivi tramite l'impiego di colture cellulari, tessuti vegetali e sistemi eterologhi
le tecniche di estrazione e di analisi di metaboliti bioattivi delle piante
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Al fine di questo insegnamento lo studente saprà:
utilizzare competenze teoriche e operative volte a comprendere gli aspetti chimici/biochimici, nutrizionali e farmacologici dei metaboliti bioattivi delle piante
applicare metodologie di analisi chimiche, biochimiche, biomolecolari e biotecnologiche applicate allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante
interpretare i dati sperimentali
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Al termine di questo insegnamento lo studente saprà:
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
Al termine di questo insegnamento lo studente sarà in grado di:
utilizzare in modo corretto i termini specifici della chimica/biochimica dei metaboliti bioattivi
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
acquisire la capacità di lavorare in gruppo
Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed in laboratorio
KNOWLEDGE & UNDERSTANDING
At the end of the course the student will have to know:
the main classes of plant bioactive metabolites (terpenoids, phenolic compounds and nitrogen-containing compounds) and their ecological role
the molecular, chemical and biochemical aspects of the production of plant bioactive metabolites and their applications in the pharmaceutical and nutraceutical field
the biotechnological aspects of the in vitro production of bioactive metabolites through the use of plant cell and tissue cultures and heterologous systems
extraction and analysis techniques for plant bioactive metabolites
APPLYING KNOWLEDGE & UNDERSTANDING
At the end of the course the student will be able to:
use theoretical and practical knowledge aimed at understanding the chemical/biochemical, nutritional and pharmacological aspects of plant bioactive metabolites
use chemical, biochemical, biomolecular and biotechnological analysis methods applied to the study of plant bioactive metabolites
interpret experimental data
INDIPENDENCE IN JUDGMENT
At the end of the course the student will be able to:
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
At the end of the course the student will be able to:
correctly use the specific terms of the chemistry/biochemistry of bioactive metabolites
present and discuss scientific papers related to the study of plant bioactive metabolites and their biotechnological applications
acquire adequate skills and tools for the processing and presentation of experimental data
acquire the ability to work in team
This skill will be developed through the active involvement of students through oral discussions in the classroom and in the laboratory
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Per raggiungere gli obiettivi formativi di questo insegnamento, si utilizzano lezioni teoriche (45 ore) ed esercitazioni di laboratorio svolte a gruppi (15 ore). Le lezioni magistrali sono in italiano, supportate da presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche in inglese. Le esercitazioni di laboratorio prevedono la partecipazione attiva degli studenti e comprendono analisi chimiche di metaboliti bioattivi di origine vegetale.
Le esercitazioni di laboratorio saranno svolte presso l'Unità di Fisiologia Vegetale del Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi con sede in Via Quarello 15/A 10135 Torino
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.
Laboratory exercises will be done at the Plant Physiology Unit of the Department of Life Sciences and Systems Biology located in Via Quarello 15/A 10135 Turin.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame scritto costituito da 13 domande (12 basate sulle lezioni frontali e 1 sulle esercitazioni pratiche). Le domande sono mirate alla valutazione ragionata della conoscenza del programma svolto. Lo studente può scaricare dal sito del corso una serie di domande per l'autovalutazione.
The exam is a written test based on the evaluation of acquired knowledge. The test is based on 13 questions (12 questions related to the theoretical lectures and 1 related to the lab exercises) The student can download a series of study questions for self-evaluation.
- Oggetto:
Programma
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
Esercitazioni di laboratorio: estrazione ed analisi in HPLC e GC-MS di metaboliti bioattivi estratti da matrici di origine vegetale
Esercitazioni di laboratorio: estrazione ed analisi spettrofotometrica di metaboliti bioattivi estratti da frutti e piante alimentari
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
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
Lab exercises: extraction and analysis by HPLC and GC-MS of bioactive metabolites from matrices of plant origin
Lab exercises: extraction and spectrophotometric analysis of bioactive metabolites extracted from fruits and food plants
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Testo consigliato: MAFFEI, M. (2015) Molecole Bioattive delle Piante, Gruppo Editoriale L'Espresso.
Dispense, slides e articoli di approfondimento disponibili sul sito campusnet del corso di laurea e sulla piattaforma Moodle
Textbook: MAFFEI, M. (2018) Plant Bioactive Molecules,Cambridge Scholar Publishing.
Handouts, slides and scientific papers available as online materials on Campusnet and Moodle platforms
- Oggetto:
Note
Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.
The teaching activity methods may vary according to the limitations imposed by the current health emergency. In any case, the alternative (online) teaching is ensured throughout the entire academical year
- Oggetto:
