Obiettivi Formativi

Si propone di fornire allo studente le necessarie informazioni sulle principali specie vegetali fonti di sostanze nutraceutiche ed alimenti funzionali e delle strutture vegetali di interesse. Saranno, inoltre, descritti i sistemi di coltura in vitro e le strategie di miglioramento genetico delle piante finalizzate ad ottimizzare la produzione di molecole bioattive di interesse nutraceutico, nonchè i principali esempi di applicazioni biotecnologiche.

Learning Goals

The theoretical-pratical course aims to provide the student with the necessary information on the main plant sources of nutraceuticals and functional foodsand of the plant parts of interest. The in "vitro" culture systems and the genetic improvement strategies aimed at optimizing the production of bioactive molecules of nutraceutical interest will alsobe described, as well as the main examples of biotechnological applications.

Metodi didattici

Lezioni frontali, supportate da presentazioni in PowerPoint, ed esercitazioni in laboratorio. La frequenza alle lezioni frontali è facoltativa; per le esercitazioni in laboratorio è obbligatoria una frequenza non inferiore al 70% per accedere all’esame di profitto. ​​​​​​​

Teaching Methods

Lectures, supported by PowerPoint presentations, and laboratory exercises. Attendance to lectures is optional; at least 70% attendance to laboratory exercises is compulsory to access the exam.

Prerequisiti

Conoscenza dei caratteri strutturali della cellula, della morfologia e dell'anatomia delle piante superiori.

Prerequisites

Knowledge of the structural characteristics of the plant cell, and of the morphology and anatomy of the higher plants.

Verifiche dell'apprendimento

L’esame di profitto consiste nello svolgimento di un colloquio orale sugli argomenti trattati durante le ore di lezione teorica e nelle esercitazioni in laboratorio, volto ad accertare le conoscenze e le abilità acquisite. La valutazione finale terrà conto del grado di preparazione raggiunto, della proprietà di linguaggio e delle capacità espositive in relazione agli argomenti trattati.

Assessment

Learning is assessed through an oral examination on the topics covered both in lectures and in laboratory exercises, aimed at ascertaining the knowledge and skills acquired. The final evaluation will take into consideration the level of preparation, the property of language and the presentation skills.

Programma del Corso

- Lezioni frontali (4 CFU). Fonti vegetali di prodotti nutraceutici e alimenti funzionali e relative specie di interesse: - Alghe: Laminaria spp. (laminaria), Spirulina platensis (Gomont) Geitler (spirulina); - Organi ipogei: Allium sativum L. (aglio), Curcuma longa L. (curcuma), Daucus carota L. (carota), Panax ginseng C.A. Meyer (ginseng), Solanum tuberosum L. (patata), Zingiber officinale Roscoe (zenzero); - Foglie: Camellia sinensis L. Kuntze (tè), Mentha × piperita L. (menta), Ocimum basilicum L. (basilico), Rosmarinus officinalis L. (rosmarino), Salvia officinalis L. (salvia), Thymus vulgaris L. (timo), Urtica dioica L. (ortica); - Fiori: Brassica oleracea var. italica Plenck (broccolo), Calendula officinalis L. (calendula), Capparis spinosa L. (cappero), Chamaemelum nobile (L.) All. (camomilla romana), Crocus sativus L. (zafferano), Cynara scolymus L. (carciofo), Matricaria chamomilla L. (camomilla); - Frutti: Ananas comosus (L.) Merr. (ananas), Aronia melanocarpa Elliot (aronia nera), Capsicum annuum L. (peperoncino), Carica papaya L. (papaia), Citrus bergamia Risso (bergamotto), Citrus limon (L.) Osbeck (limone), Citrus sinensis (L.) Osbeck (arancio dolce), Illicium verum Hook.f. (anice stellato), Lycopersicon esculentum Mill. (pomodoro), Morinda citrifolia L. (noni), Morus spp. (gelso), Olea europaea L. (olivo), Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (fico d’India), Oryza sativa L. (riso), Punica granatum L. (melograno), Vaccinium macrocarpon Aiton (cranberry), Vaccinium myrtillus L. (mirtillo), Vitis vinifera L. (vite); - Semi: Coffea arabica L. (caffè), Glycine max (L.) Merr. (soia), Paullinia cupana Kunth (guaranà), Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb (mandorlo), Theobroma cacao L. (cacao). Biotecnologie vegetali per la produzione di composti di interesse nutraceutico o alimenti funzionali: - Principali tipi di colture in vitro; - Biotecnologie tradizionali per il miglioramento genetico delle piante; Strategie di miglioramento genetico in vitro; - Metodi di trasformazione genetica delle cellule vegetali; - Applicazioni biotecnologiche per la produzione di molecole di interesse nutraceutico in alcune specie vegetali. - Esercitazioni in laboratorio (2 CFU): Riconoscimento macro e microscopico di specie vegetali di interesse nutraceutico; protocolli di base per la coltura “in vitro” di cellule e tessuti vegetali.

Course Syllabus

- Lectures (4 CFU): Plant sources of nutraceuticals and functional foods and related species of interest: - Algae: Laminaria spp. (kelp), Spirulina platensis (Gomont) Geitler (spirulina); - Hypogeal organs: Allium sativum L. (garlic), Curcuma longa L. (turmeric), Daucus carota L. (carrot), Panax ginseng C.A. Meyer (ginseng), Solanum tuberosum L. (potato), Zingiber officinale Roscoe (ginger); - Leaves: Camellia sinensis L. Kuntze (tea), Mentha × piperita L. (peppermint), Ocimum basilicum L. (sweet basil), Rosmarinus officinalis L. (rosemary), Salvia officinalis L. (sage), Thymus vulgaris L. (thyme), Urtica dioica L. (common nettle); - Flowers: Brassica oleracea var. italica Plenck (broccoli), Calendula officinalis L. (pot marigold), Capparis spinosa L. (caper bush), Chamaemelum nobile (L.) All. (roman chamomile), Crocus sativus L. (saffron), Cynara scolymus L. (globe artichoke), Matricaria chamomilla L. (german chamomile); - Fruits: Ananas comosus (L.) Merr. (pineapple), Aronia melanocarpa Elliot (black chokeberry), Capsicum annuum L. (cayenne pepper), Carica papaya L. (papaya), Citrus bergamia Risso (bergamot), Citrus limon (L.) Osbeck (lemon), Citrus sinensis (L.) Osbeck (sweet orange), Illicium verum Hook.f. (star anise), Lycopersicon esculentum Mill. (tomato), Morinda citrifolia L. (indian mulberry), Morus spp. (mulberry), Olea europaea L. (European olive), Opuntia ficus-indica (L.) Mill. (prickly pear), Oryza sativa L. (rice), Punica granatum L. (pomegranate), Vaccinium macrocarpon Aiton (cranberry), Vaccinium myrtillus L. (bilberry), Vitis vinifera L. (wine grape); - Seeds: Coffea arabica L. (Arabian coffee), Glycine max (L.) Merr. (soybean), Paullinia cupana Kunth (guarana), Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb (almond), Theobroma cacao L. (cocoa). Plant biotechnologies for the production of nutraceutical compounds or functional foods: - Main types of in vitro cultures; - Traditional biotechnologies for plant genetic improvement; Strategies for in vitro genetic improvement; - Techniques of genetic engineering applied to plant cells; - Applications of plant biotechnologies for the production of molecules of nutraceutical interest. - Laboratory exercises (2 CFU): Macroscopic and microscopic characterization of plant species of nutraceutical interest; acquisition of some basic protocols for the “in vitro” culture of plant cells and tissues.