- Oggetto:
- Oggetto:
Metaboliti bioattivi delle piante
- Oggetto:
Plant Bioactive Metabolites
- Oggetto:
Anno accademico 2022/2023
- Codice dell'attività didattica
- SAF0038
- Docente
- Prof. Cinzia Margherita Bertea (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [056502] BIOTECNOLOGIE VEGETALI
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Secondo 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/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 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
Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche riguardanti le classi principali di metaboliti bioattivi delle piante (terpenoidi, composti fenolici e alcaloidi) e il loro ruolo ecologico
Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche riguardanti gli aspetti molecolari, chimici e biochimici della produzione di metaboliti bioattivi delle piante e la loro applicazione in campo farmaceutico e nutraceutico
Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche riguardanti gli aspetti biotecnologici della produzione in vitro di metaboliti bioattivi tramite l'impiego di colture cellulari, tessuti vegetali e sistemi eterologhi
Acquisizione di conoscenze teoriche e pratiche riguardanti le tecniche di estrazione e di analisi di metaboliti bioattivi delle piante
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Capacità di utilizzare competenze teoriche e pratiche volte a comprendere gli aspetti chimici/biochimici, nutrizionali e farmacologici dei metaboliti bioattivi delle piante
Capacità di applicare metodologie di analisi chimiche, biochimiche, biomolecolari e biotecnologiche applicate allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante
Capacità di interpretare i dati sperimentali
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Capacità di discutere in gruppo e con il docente il contenuto di pubblicazioni scientifiche riguardanti lo studio dei metaboliti bioattivi di origine vegetale
Capacità di 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
Capacità di utilizzare in modo corretto i termini specifici della chimica/biochimica dei metaboliti bioattivi
Capacità di esporre e discutere articoli scientifici legati allo studio dei metaboliti bioattivi delle piante e alle loro applicazioni biotecnologiche
Acquisizione di adeguate competenze e strumenti per l’elaborazione e presentazione di dati sperimentali
Acquisizione della capacità di lavorare in gruppo
Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed in laboratorio
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Acquisizione di capacità autonome di apprendimento e di autovalutazione della propria preparazione, atte ad intraprendere gli studi successivi con un alto grado di autonomia
KNOWLEDGE & UNDERSTANDING
Acquisition of theoretical and practical knowledge regarding the main classes of plant bioactive metabolites (terpenoids, phenolic compounds and nitrogen-containing compounds) and their ecological role
Acquisition of theoretical and practical knowledge regarding molecular, chemical and biochemical aspects of the production of plant bioactive metabolites and their applications in the pharmaceutical and nutraceutical field
Acquisition of theoretical and practical knowledge regarding the biotechnological aspects of the in vitro production of bioactive metabolites through the use of plant cell and tissue cultures and heterologous systems
Acquisition of theoretical and practical knowledge related to the extraction and analysis techniques for plant bioactive metabolites
APPLYING KNOWLEDGE & UNDERSTANDING
Ability to use theoretical and practical knowledge aimed at understanding the chemical/biochemical, nutritional and pharmacological aspects of plant bioactive metabolites
Ability to use chemical, biochemical, biomolecular and biotechnological analysis methods applied to the study of plant bioactive metabolites
Ability to interpret experimental data
MAKING JUDGMENTS
Ability to discuss in group and with the teacher the content of scientific publications concerning the study of bioactive metabolites of plant origin
Ability to 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
Ability to correctly use the specific terms of the chemistry/biochemistry of bioactive metabolites
Ability to present and discuss scientific papers related to the study of plant bioactive metabolites and their biotechnological applications
Acquisistion of adequate skills and tools for the processing and presentation of experimental data
Acquisition of 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
LEARNING SKILLS
Acquisition of autonomous learning ability and self-assessment of the own preparation, in order to undertake subsequent studies with a high degree of autonomy
- 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 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.
Le esercitazioni di laboratorio sono 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
All'interno dell'insegnamento sono previsti anche seminari da parti di esperti del settore dei metaboliti bioattivi delle piante
La frequenza alle varie attività didattiche è facoltativa
DIDATTICA ALTERNATIVA: in caso di permanenza dell'emergenza sanitaria dovuta al COVID-19, l'insegnamento sarà erogato in modalità a distanza. L'insegnamento sarà organizzato in lezioni teoriche, esercitazioni di laboratorio (sincrone) e periodici colloqui con gli/le studenti/studentesse (sincroni) utilizzando la piattaforma WebEx.
Tutto il materiale didattico sarà pubblicato e/o disponibile sulla piattaforma Moodle: lezioni ed esercitazioni di laboratorio sincrone e registrate. Inoltre verrà fornita una lista delle possibili domande d'esame per autovalutazione.
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 take place at the Plant Physiology Unit of the Department of Life Sciences and Systems Biology located in Via Quarello 15/A 10135 Turin.
Seminars by experts in the field of plant bioactive metabolites will be also organized
The attendance to all teaching activities is optional
ON LINE TEACHING: in case of persistence of the health emergency due to COVID-19, the course will be delivered remotely. The course will be organized in theoretical lectures, laboratory activities and periodic interviews with students (synchronous), using the WebEx platform.
All teaching material will be published and/or available on the Moodle platform: synchronous lectures and laboratory activities. Moreover, a list of potential questions for the final exam will be provided to the students for self-assessment
- 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. La prova d'esame verrà svolta su piattaforma Moodle.
ESAMI A DISTANZA: in caso di permanenza dell'emergenza sanitaria dovuta al COVID-19, l'esame sarà realizzato in modalità a distanza. Esso consisterà in una prova scritta analoga all'esame in presenza (piattaforma Moodle), ma con controllo via WebEx, secondo il Decreto Rettorale n.1097/2020.
Gli/le studenti/studentesse riceveranno comunicazione delle modalità di accesso alla prova scritta sulla piattaforma Moodle (ed alla piattaforma WebEx per esami a distanza) mediante messaggio e-mail sull'indirizzo di posta istituzionale
Queste modalità potranno subire variazioni in caso di pubblicazione di ulteriori Decreti Rettorali relativi allo svolgimento degli esami stessi
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).
ON LINE EXAMS: in case of persistence of the health emergency due to COVID-19, the exam will be carried out remotely. It will consist in a written test, analogous to the exam in presence (Moodle platform), but with a visual control via WebEx platform, according to the Rectoral Decree n.1097/2020
Students will receive communication on how to access the test on Moodle platform (and on WebEx for online exams) by e-mail on the institutional e-mail address
These methods may be subject to change in the event of publication of further Rectoral Decrees relating to the conduct od the exams themselves
- 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
Produzione di metaboliti bioattivi delle piante da parte di endofiti
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, in particolare composti fenolici, 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
Production of plant bioactive metabolites by endophytes
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.
The way the teaching activity is carried out may be subject to variations according to the limitations imposed by the health crisis.
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