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Oggetto:

TECNICHE MOLECOLARI PER L'IDENTIFICAZIONE DI OGM ED ESTRATTI VEGETALI IN ALIMENTI E INTEGRATORI

Oggetto:

Molecular techniques for OGM and plant extract identification in food and dietary supplements

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
SVB0264
Docente
Prof. Cinzia Margherita Bertea (Titolare del corso)
Corso di studio
[f090-c506] SCIENZE DEGLI ALIMENTI E DELLA NUTRIZIONE UMANA
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
4
SSD attività didattica
BIO/04 - fisiologia vegetale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L’insegnamento contribuisce alla realizzazione degli obiettivi formativi del corso di studi in Scienze degli Alimenti e della Nutrizione Umana fornendo conoscenze pratiche analitiche riguardanti le principali tecniche impiegate per la rilevazione di organismi geneticamente modificati (OGM) negli alimenti e l’identificazione inequivocabile di materie prime di origine vegetale, attività fondamentali per i professionisti del settore dell’industria alimentare e/o degli enti che si occupano del controllo qualità.

L’obiettivo di questo insegnamento è quello di fornire un quadro approfondito della legislazione in materia di organismi geneticamente modificati (OGM) legati al settore alimentare e di integratori alimentari a base di estratti botanici. L’insegnamento fornisce, inoltre, una panoramica delle principali tecniche molecolari utilizzate per rilevare la presenza di OGM negli alimenti o per garantire l’autenticità dei prodotti alimentari.

The course contributes to the achievement of the educational objectives of the course of study in Food Sciences and Human Nutrition by providing analytical practical knowledge regarding the main techniques used genetically modified organisms (GMOs) detection in food and the unequivocal identification of plant raw materials, both important activities for professionals in the food industry and/or institutions in charge for food quality control.

The aim of this course is to provide an in-depth view of the legislation on genetically modified organisms (GMOs) related to the food sector and food supplements based on botanical extracts. The course also provides an overview of the main molecular techniques used to detect the presence of GMOs in food or to ensure the authenticity of food products.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/essa dovrà saper:

  • conoscere il quadro legislativo relativo agli OGM e al loro ruolo nel settore alimentare
  • conoscere il quadro legislativo relativo agli integratori alimentari contenenti estratti botanici
  • utilizzare un linguaggio descrittivo delle problematiche alimentari chiaro e rigoroso senza eccessivo ricorso all’utilizzo di termini tecnici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/studentessa saprà:

  • acquisire competenze teoriche ed operative con riferimento alle principali tecniche di biologia molecolare applicate agli organismi di origine vegetale, sia per la rilevazione di OGM sia per l’autenticità delle materie prime
  • riconoscere le principali piante GM legate al settore alimentare attraverso l’interpretazione di dati molecolari
  • applicare metodologie di biologia molecolare per il controllo di matrici alimentari sia come materie prime che come prodotti finiti
  • applicare procedure metodologiche e strumentali ad ampio spettro per la ricerca nell’ambito della scienza degli alimenti e dell’antifrode
  • interpretare i dati ottenuti nelle diverse analisi

Autonomia di giudizio

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/essa saprà:

  • discutere in gruppo e con il docente il contenuto di pubblicazioni scientifiche nell’ambito del controllo qualità degli alimenti tramite tecniche molecolari applicate a materie prime e a prodotti finiti
  • operare seguendo le condizioni di sicurezza in laboratorio compresa la manipolazione di organismi OGM
  • valutare ed interpretare dati sperimentali di laboratorio
  • redigere un report relativo ai risultati delle analisi

Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento lo/la studente/essa sarà in grado di:

  • utilizzare in modo corretto i termini specifici relativi all’analisi molecolare di matrici alimentari
  • esporre articoli scientifici legati alle tecniche molecolari di rilevazione degli OGM e di caratterizzazione di matrici di origine vegetale
  • avere adeguate competenze e strumenti per l’elaborazione e presentazione dei dati, sapendo individuare le criticità del processo
  • acquisire la capacità di lavorare in gruppo

Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli/delle studenti/esse attraverso discussioni orali in aula ed in laboratorio.

Knowledge and understanding ability

At the end of this course the student will be able to:

  • know about the legislative framework related to GMOs and their role in the food sector
  • know about legislative framework relating to food supplements containing botanical extracts
  • use a descriptive language about food issues clear and rigorous without excessive recourse to the use of technical terms

Ability to apply knowledge and understanding

At the end of this course the student will be able to:

  • acquire theoretical and operational skills with regard to the main molecular biology techniques applied to matrices of plant origin, both for the detection of GMOs and for the authenticity of raw materials
  • recognize the main GM plants related to the food sector through the interpretation of molecular data
  • apply molecular biology methodologies for the control of food matrices both as raw materials and as finished products
  • apply wide-ranging methodological and instrumental procedures for research in the food science and anti-fraud fields
  • interpret the data obtained in different analyses

Making judgments

At the end of this course the student will be able to:

  • discuss with both the class and the teacher the content of scientific publications in the field of food quality control with the means of molecular techniques applied to raw materials and finished products
  • operate following laboratory safety rules including the handling of GMO organisms
  • evaluate and interpret laboratory experimental data
  • Prepare a report on the results of the analyses

Learning ability

At the end of this course the student will be able to:

  • correctly use the specific terms related to the molecular analysis of food matrices
  • present scientific articles related to molecular techniques for GMO detection and characterization of matrices of plant origin
  • use adequate skills and tools for data processing and presentation, knowing how to identify the critical aspects of the process
  • acquire the capability of working in team

This capability will be developed through the active involvement of students in oral discussions in the classroom and in the laboratory

Oggetto:

Programma

Lezioni frontali

  • Miglioramento genetico, organismi geneticamente modificati (OGM) e piante GM
  • OGM e alimenti 
  • Tracciabilità e normativa riguardante gli OGM (Stati Uniti, Europa, Italia): etichettatura 
  •  “Food Genomics” e tracciabilità molecolare
  • Metodologie per l’analisi e l’identificazione di OGM in matrici alimentari
  • Integratori alimentari contenenti botanicals: concetti generali
  • Integratori alimentari contenenti botanicals: legislazione di riferimento negli Stati Uniti, in Italia e in Europa
  • Metodi molecolari per l’identificazione di ingredienti vegetali negli alimenti e negli integratori (fingerprinting molecolare e DNA barcoding)
  • Applicazione delle tecniche molecolari contro le frodi alimentari


Esercitazioni pratiche 

Identificazione OGM in matrici alimentari

  • Estrazione di DNA da cibi freschi e processati e farine certificate OGM (soia Round-up Ready). 
  • Analisi qualitativa in gel di agarosio e quantificazione spettrofotometrica del DNA estratto
  • Screening degli OGM presenti in matrici alimentari tramite PCR qualitativa
  • Quantificazione dell’OGM specifico tramite analisi Real-time PCR
  • Preparazione di un report relativo alle analisi effettuate

 

Caratterizzazione molecolare di ingredienti vegetali in cibi processati ed integratori alimentari

  • Estrazione di DNA da cibi processati ed integratori alimentari.
  • Analisi qualitativa in gel di agarosio e quantificazione spettrofotometrica del DNA estratto
  • Amplificazione PCR di marcatori genetici
  • Sequenziamento ed analisi delle sequenze 
  • Analisi RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) dei prodotti di amplificazione per l’identificazione precisa ed univoca degli ingredienti vegetali
  • Preparazione di un report relativo alle analisi effettuate

 

Lessons

  • Genetic improvement, genetically modified organisms (GMOs) and GM plants
  • GMOs and food
  • Traceability and legislation concerning GMOs (United States, Europe, Italy): labeling
  • “Food Genomics” and molecular traceability
  • Methods for the analysis and identification of GMOs in food matrices
  • Food supplements containing botanicals: general concepts
  • Food supplements containing botanicals: reference legislation in the United States, Italy and Europe
  • Molecular methods for the identification of plant ingredients in foods and supplements (molecular fingerprinting and DNA barcoding)
  • Application of molecular techniques against food fraud

Lab exercises

GMO identification in food matrices

  • DNA extraction from fresh and processed foods and GMO certified flours (Round-up Ready soybean).
  • Qualitative analysis in agarose gel and spectrophotometric quantification of the extracted DNA
  • Screening of GMOs present in food matrices by qualitative PCR
  • Quantification of the specific GMO through Real-time PCR analysis
  • Preparation of a final report on the obtained results

Molecular characterization of plant ingredients in processed foods and food supplements

  • DNA extraction from processed foods and food supplements
  • Qualitative analysis in agarose gel and spectrophotometric quantification of the extracted DNA
  • PCR amplification of genetic markers
  • Sequencing and sequence analysis
  • RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) analysis of the amplification products for the precise and unambiguous identification of plant ingredients
  • Preparation of a final report on the obtained results
Oggetto:

Modalità di insegnamento

Per raggiungere gli obiettivi formativi di questo insegnamento, si utilizzano lezioni teoriche (20 ore) ed esercitazioni di laboratorio svolte a piccoli gruppi (24 ore). Le lezioni magistrali sono supportate da presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche. Le esercitazioni di laboratorio prevedono la partecipazione attiva degli/delle studenti/esse e comprendono analisi biomolecolari di matrici di origine vegetale (prodotti alimentari contenenti OGM ed integratori contenenti botanicals). La frequenza alle lezioni e alle esercitazioni pratiche è obbligatoria nella misura del 60% delle ore.

Questo insegnamento sarà erogato in presenza, secondo le modalità e i tempi che verranno comunicati dal docente compatibilmente con le eventuali disposizioni di carattere sanitario.

To achieve the educational objectives of this course, theoretical lectures (20 hours) and laboratory exercises carried out in small groups (24 hours). Theoretical lectures are supported by ppt presentations with graphic illustrations. The practical part of the course (lab exercises) involves the active participation of students and includes biomolecular analyses carried out on matrices of plant origin (foods containing GMO and dietary supplements containing botanicals). Lectures and laboratory practical activities are mandatory (60% of the total hours).

This course will be based on traditional lessons. Detailed information will be provided by the teacher mostly based on the public health recommendations.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova finale di questo modulo è orale e consiste di quattro domande sull'intero programma svolto a lezione. Le domande mirano a valutare la comprensione degli argomenti relativi alla legislazione degli OGM e degli integratori alimentari contenenti estratti botanici e alle tecniche molecolari utilizzate per la loro identificazione, nonché alla capacità dello/a studente/essa di esprimere i concetti in forma orale utilizzando la giusta terminologia. Ogni risposta viene valutata con un voto da 0 a 30 e la valutazione complessiva per questo modulo viene calcolata come media matematica.

L'esame sarà svolto in presenza. È facoltà degli studenti e delle studentesse di richiedere l'esame a distanza secondo le modalità indicate dall'Ateneo, esclusivamente in casi di condizioni documentabili di fragilità legate al COVID-19. 

The final examination of this module is an oral test consisting of four questions related to the entire syllabus. The questions are addressed to understand the basic principles of the GMO food legislation and dietary supplements containing botanicals, the laboratory techniques employed for their identification and the capability of the students to use appropriate terminology. Each answer is evaluated as a mark between 0 and 30 and the mathematical average is used as the global evaluation of this module.

The exam will be in person (online upon request of the student - see UNITO latest regulations).

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Dispense, slides e articoli/reviews di approfondimento disponibili sulla piattaforma Moodle.

 

Handouts, slides and scientific papers/reviews will be available on the Moodle platform



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Ultimo aggiornamento: 30/08/2022 18:57
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