Patrizia FALABELLA | BIOTECNOLOGIE ENTOMOLOGICHE

Italiano

Il corso è progettato per fornire allo studente le conoscenze di base su sistemi biologici complessi quali gli insetti dal punto di vista della morfologia, anatomia e fisiologia al fine di consentirne il possibile impiego quali modelli di studio e applicazione biotecnologiche. Il corso prevede un focus sulla entomologia medica e forense e un approfondimento sul ruolo degli insetti nell’economia circolare. 

Le principali conoscenze fornite saranno basate non solo su contenuti consolidati nei libri di testo, ma anche sui risultati più innovativi della ricerca scientifica nel settore delle biotecnologie entomologiche, includendo la lettura, la comprensione e la valutazione critica dei più recenti lavori scientifici.???????

• Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione di conoscenze e capacità di comprendere gli elementi di base relativi alla morfologia e all’anatomia funzionale degli insetti; identificazione, caratterizzazione funzionale di geni e molecole di insetti e altri organismi ad essi associati per lo sviluppo di biotecnologie innovative per il controllo e gestione di insetti dannosi e di insetti utili; acquisizione di conoscenze e capacità di riconoscere gli insetti vettori/veicolo di malattie per l’uomo e per gli animali e le principali patologie provocate da virus, batteri e protozoi di cui alcuni insetti sono vettori/veicolo; apprendimento delle metodologie da utilizzare per la diagnostica di tali patogeni; acquisizione di conoscenze e capacità di riconoscere gli insetti di interesse forense e apprendimento delle metodologie da utilizzare per l’identificazione di tali specie; acquisizione di conoscenze sugli insetti bioconvertitori, sulle tecniche di allevamento di tali insetti; acquisizione di conoscenze sui prodotti derivanti dal processo di bioconversione (proteine, lipidi, chitina e deiezioni) e loro utilizzo in ambito alimentare, farmaceutico e agricolo.
• Applicazione delle conoscenze e capacità di comprensione: applicazione delle conoscenze acquisite mediante analisi e manipolazione di proteine e acidi nucleici di insetti, anche vettori/veicolo di virus, batteri e protozoi; in particolare, le conoscenze acquisite consentiranno di: estrarre gli acidi nucleici ed analizzarli mediante tecniche di biologia molecolare (PCR e q-PCR); applicazione delle conoscenze acquisite sull’allevamento di insetti e utilizzo dei prodotti di elevato valore biologico ed economico derivanti dal processo di bioconversione: in particolare le conoscenze acquisite consentiranno di gestire allevamenti di insetti su scarti organici ed estrarre lipidi, proteine e chitina da insetti mediante applicazione di metodologie di carattere chimico-fisico e biotecnologico.
• Capacità di scegliere e giudicare (autonomia di giudizio): capacità di scegliere e giudicare quale frutto dell'impostazione didattica dell’insegnamento, in cui la formazione teorica è accompagnata da numerosi esempi pratici e concrete applicazioni delle tecniche apprese durante il corso. La costante interazione con il docente stimolerà lo studente ad autovalutare le proprie conoscenze di base e quelle da acquisire per affrontare proficuamente lo studio degli argomenti trattati.  Nell’ambito di tale insegnamento, lo studente acquisirà capacità teoriche di base per operare in laboratorio, comparare e comprendere l’impiego di tecniche e metodologie diverse, imparando a valutare quelli più appropriati.
• Capacità di comunicazione: capacità di comunicare, organizzando in modo logico ed esaustivo, usando un linguaggio corretto, le conoscenze e le abilità acquisite.
• Capacità di apprendere: capacità di raccogliere ed organizzare in modo funzionale le informazioni ricevute durante le ore delle lezioni frontali e i seminari tenuti da esperti o ricercate sui testi consigliati e sulla letteratura scientifica di riferimento disponibile.

È necessario aver acquisito e assimilato conoscenze relative ai corsi di:

• Chimica generale ed inorganica
• Chimica organica
• Biologia generale

Lezioni frontali in aula (48 ore):

1. Insetti generalità, morfologia, anatomia e fisiologia (16 ore): Elementi di base di morfologia e anatomia funzionale degli insetti:

- Tegumento, sistema muscolare, sistema nervoso, coordinamento ormonale, sistema digerente, escretorio e osmoregolazione, sistema circolatorio, sistema respiratorio, sistema riproduttivo, sviluppo embrionale e post-embrionale, sistema immunitario;

2. Identificazione, caratterizzazione funzionale di geni e molecole di insetti e altri organismi ad essi associati per lo sviluppo di biotecnologie innovative per il controllo e gestione di insetti dannosi e di insetti utili (10 ore): studio di geni associati alla risposta immunitaria degli insetti; studio delle interazioni ospite-parassitoide con approfondimento dei fattori parassitari di origine materna ed embrionale.

3. Ruolo degli insetti nella trasmissione di patologie all’uomo e agli animali (6 ore):

- descrizione degli insetti veicolo di patogeni (virus, protozoi e batteri) e loro ciclo vitale;

- descrizione di patologie dell’uomo e degli animali trasmesse da insetti come vettori di patogeni:- (West Nile fever, Chikungunya, Dengue, Febbre emorragica Malaria, Malattia del sonno, Tripanosomiasi, Peste, Leishmania infantum ecc);

- descrizione delle metodologie diagnostiche di patogeni trasmessi da insetti (metodologie classiche, metodi sierologici, metodologie basate sugli acidi nucleici, metodologie basate sugli approcci -omici).

4. Insetti di interesse forense (4 ore):

- gli insetti come prova sulla scena del crimine: le principali specie di ciascuna squadra di insetti necrofagi, ciclo vitale e caratteristiche morfologiche ;

- determinazione dell’epoca di morte su base entomologica;

- il contributo della biologia molecolare all'entomologia forense (identificazione mediante analisi molecolare delle specie rinvenute sul luogo del reato);

5. Insetti protagonisti dell’economia circolare (12 ore):

- insetti bioconvertitori;

- allevamento di insetti bioconvertitori per la valorizzazione di prodotti di scarto;

- insetti bioconvertitori come fonte di prodotti di elevato valore biologico ed economico

- insetti bioconvertitori come fonte di lipidi per la cosmetica e la produzione di biodiesel;

- insetti bioconvertitori come fonte di proteine per la mangimistica (pet food e acquacoltura) e in prospettiva come novel food;

- insetti bioconvertitori come fonte di chitina per applicazioni in ambito medico, farmaceutico, agricolo e alimentare;

- insetti bioconvertitori come fonte di ammendante compostato misto per agricoltura biologica (deiezioni larvali);

- normativa europea e mondiale per gli insetti come food e feed.

Lezioni frontali in aula (48 ore):

1. Insetti generalità, morfologia, anatomia e fisiologia (16 ore): Elementi di base di morfologia e anatomia funzionale degli insetti:

- Tegumento, sistema muscolare, sistema nervoso, coordinamento ormonale, sistema digerente, escretorio e osmoregolazione, sistema circolatorio, sistema respiratorio, sistema riproduttivo, sviluppo embrionale e post-embrionale, sistema immunitario;

2. Identificazione, caratterizzazione funzionale di geni e molecole di insetti e altri organismi ad essi associati per lo sviluppo di biotecnologie innovative per il controllo e gestione di insetti dannosi e di insetti utili (10 ore): studio di geni associati alla risposta immunitaria degli insetti; studio delle interazioni ospite-parassitoide con approfondimento dei fattori parassitari di origine materna ed embrionale.

3. Ruolo degli insetti nella trasmissione di patologie all’uomo e agli animali (6 ore):

- descrizione degli insetti veicolo di patogeni (virus, protozoi e batteri) e loro ciclo vitale;

- descrizione di patologie dell’uomo e degli animali trasmesse da insetti come vettori di patogeni:- (West Nile fever, Chikungunya, Dengue, Febbre emorragica Malaria, Malattia del sonno, Tripanosomiasi, Peste, Leishmania infantum ecc);

- descrizione delle metodologie diagnostiche di patogeni trasmessi da insetti (metodologie classiche, metodi sierologici, metodologie basate sugli acidi nucleici, metodologie basate sugli approcci -omici).

4. Insetti di interesse forense (4 ore):

- gli insetti come prova sulla scena del crimine: le principali specie di ciascuna squadra di insetti necrofagi, ciclo vitale e caratteristiche morfologiche ;

- determinazione dell’epoca di morte su base entomologica;

- il contributo della biologia molecolare all'entomologia forense (identificazione mediante analisi molecolare delle specie rinvenute sul luogo del reato);

5. Insetti protagonisti dell’economia circolare (12 ore):

- insetti bioconvertitori;

- allevamento di insetti bioconvertitori per la valorizzazione di prodotti di scarto;

- insetti bioconvertitori come fonte di prodotti di elevato valore biologico ed economico

- insetti bioconvertitori come fonte di lipidi per la cosmetica e la produzione di biodiesel;

- insetti bioconvertitori come fonte di proteine per la mangimistica (pet food e acquacoltura) e in prospettiva come novel food;

- insetti bioconvertitori come fonte di chitina per applicazioni in ambito medico, farmaceutico, agricolo e alimentare;

- insetti bioconvertitori come fonte di ammendante compostato misto per agricoltura biologica (deiezioni larvali);

- normativa europea e mondiale per gli insetti come food e feed.

Il corso prevede in totale 48 ore (6 CFU) di didattica frontale

Le lezioni saranno interattive e si concluderanno con una breve discussione critica degli argomenti trattati.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. La prova consisterà in un colloquio orale relativo ai temi affrontati durante il corso e ad un caso studio approfondito attraverso articoli scientifici precedentemente forniti dal docente.

- Lineamenti Di Entomologia Medica. Moreno Dutto - Con La Collaborazione Con Ugo Sturlese -  Editore: C. G. Edizioni Medico Scientifiche

- Medical Entomology

A Textbook on Public Health and Veterinary Problems Caused by Arthropods - Editors: Eldridge, B.F., Edman, John – Springer

- Parassitologia Medica Illustrata - G. Cancrini – ed. Edra - Masson

- Insect Biotechnology, A. Vincilskas - Springer

- Entomologia Applicata, Vol I Generalità E Mezzi Di Controllo, E. Tremblay - Liguori Editori

- Materiale Fornito Dal Docente disponibile nella Classroom (codice: di3hdsa)

Durante il corso, e comunque dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente metterà a disposizione degli studenti parte del materiale didattico (lezioni in Power Point ed articoli scientifici). Contestualmente, verrà redatto l’elenco degli studenti iscritti al corso, con nome, cognome, matricola ed indirizzo email per facilitare i contatti finalizzati al ricevimento per approfondimento e chiarimenti.

Orario di ricevimento: Martedì e Giovedì dalle 15.30 alle 16.30 presso lo studio del docente. Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente sarà disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail.

Le date di esame previste sono riportate sulla pagina web  https://unibas.esse3.cineca.it/Home.do

24/06/2022; 22/07/2022; 23/0972022; 14/10/2022; 11/12/2022; 10/02/2023; 10/03/2023

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