MICROBIOLOGIA E BIOTECNOLOGIA PER IL DISINQUINAMENTO
Anno accademico 2019/2020 - 3° anno - Curriculum Tossicologia dell'Ambiente e degli AlimentiCrediti: 6
SSD: MED/07 - Microbiologia e microbiologia clinica
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 1°
Obiettivi formativi
Approfondire le conoscenze di ecologia microbica e dei cicli biogeochimici. Conoscere la composizione e il ruolo della popolazione microbica nei diversi habitat naturali. Conoscere i metodi e le strategie in microbiologia ambientale per acquisire capacità di analisi e comprensione dei processi biotecnologici applicati a problematiche ambientali e alla salvaguardia dell'ambiente e di manufatti, con particolare riguardo ai processi biologici di bonifica di acque, sedimenti e suoli contaminati.
Prerequisiti richiesti
Conoscenza della microbiologia generale. E' consigliata la conoscenza, almeno basilare, della lingua inglese.
Frequenza lezioni
La frequenza del corso è obbligatoria. La frequenza si intende acquisita se lo studente ha frequentato almeno il 70% delle ore curriculari previste dalla disciplina.
Il Consiglio del CdS delibera sulle modalità organizzative e didattiche riservate agli studenti nelle situazioni descritte nell’art. 27 c. 1, 2 e 3 (studenti lavoratori, studenti atleti, studenti in situazione di difficoltà) del Regolamento Didattico di Ateneo.
Contenuti del corso
Cellula procariotica ed eucariotica: batteri, lieviti, muffe, alghe e protozoi. La diversità metabolica dei microrganismi. Crescita e adattamento dei microrganismi negli ambienti naturali. I cicli degli elementi: azoto, carbonio, ossigeno, ferro, fosforo, zolfo, calcio e manganese. Microrganismi e comparti ambientali: atmosfera e microaerobiologia, idrosfera, suolo, ambienti estremi. Interazioni tra microrganismi e altri organismi. Microrganismi e metalli. Degradazione di composti organici naturali. Degradazione di composti organici di sintesi. Metodi di studio in microbiologia ambientale. Microrganismi geneticamente modificati e biotecnologie ambientali. Biorisanamento di siti contaminati. Microbiologia dei processi di trattamento biologico delle acque di scarico. Compostaggio dei rifiuti organici. Biodeterioramento dei manufatti artistici e biotecnologie per la loro salvaguardia.
N.B. Una conoscenza basilare di ogni argomento è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame.
Testi di riferimento
- Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica (a cura di Barbieri P., Bestetti G., Galli E., Zannoni D.) – Casa Editrice Ambrosiana.
- Environmental Microbiology Third edition ( a cura di Ian L. Pepper, Charles P. Gerba, Terry J. Gentry) - Elsevier
- Environmental Microbiology: Fundamentals and Applications Microbial Ecology (a cura di Jean-Claude Bertrand, Pierre Caumette, Philippe Lebaron , Robert Matheron, Philippe Normand, Télesphore Sime-Ngando)- Springer
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | 1° Lezione - Test di ingresso, obiettivi del corso e presentazione del programma | Barbieri e Gerba |
| 2 | 2° Lezione - Il mondo dei microrganismi, concetti fondamentali, ipotesi di Gaia e principali nozioni sugli ecosistemi | Barbieri e Gerba |
| 3 | 3° Lezione - Diversità metabolica, crescita dei microrganismi e adattamento negli ambienti naturali | Barbieri e Gerba |
| 4 | 4° Lezione - Elementi e cicli biogeochimici. Cicli degli elementi: Carbonio, Ossigeno e Azoto | Barbieri, Gerba e Bertrand |
| 5 | 5° Lezione - Cicli degli elementi: Fosforo, Zolfo, Calcio, Ferro e Manganese | Barbieri, Gerba e Bertrand |
| 6 | 6° Lezione - I diversi comparti ambientali - Atmosfera e Aeromicrobiologia | Gerba e Bertrand |
| 7 | 7° Lezione - I diversi comparti ambientali - Idrosfera, Litosfera e Ambienti estremi | Barbieri, Gerba e Bertrand |
| 8 | 8° Lezione - Interazione tra microrganismi e altri organismi | Barbieri e Bertrand |
| 9 | 9° Lezione - Microrganismi e metalli | Barbieri e Gerba |
| 10 | 10° Lezione - Meccanismi di resistenza ai metalli e decontaminazione svolta dai microorganismi | Barbieri e Gerba |
| 11 | 11° Lezione - Degradazione di composti organici e xenobiotici | Barbieri |
| 12 | 12° Lezione - Deterioramento dei manufatti artistici | Barbieri e Gerba |
| 13 | 13° Lezione - Compostaggio di rifiuti organici | Barbieri, Gerba e Bertrand |
| 14 | 14° Lezione - Biorisanamento di siti contaminati | Barbieri |
| 15 | 15° Lezione - Biorisanamento di siti contaminati | Barbieri |
| 16 | 16° Lezione - Microbiologia dell'acqua e processi di trattamento delle acque di scarico | Barbieri |
| 17 | 17° Lezione - Microbiologia dell'acqua e processi di trattamento delle acque di scarico | Barbieri |
| 18 | 18° Lezione - Principi di diritto ambientale | Barbieri |
| 19 | 19° Lezione - Ambiente e microrganismi | Barbieri e Gerba |
| 20 | 20° Lezione - Ambiente e microrganismi | Barbieri e Gerba |
| 21 | 21° Lezione - Metodi in microbiologia ambientale | Barbieri |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Tesina (in pdf o ppt) su un argomento a piacere fra quelli sviluppati durante il corso, da inviare mezzo mail (vfuochi@unict.it) almeno una settimana prima dell'esame (30%)
Colloquio orale integrativo sull'argomento a scelta oggetto della tesina e restante programma svolto dal docente (70%)
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
1) Caratterizzazione di un sito contaminato
2) Ciclo del Carbonio
3) Degradazione della lignina
4) Cos'è la aeromicrobiologia