BIOTECNOLOGIE DELLE PRODUZIONI ANIMALI

12 CFU - 1° semestre

Docenti titolari dell'insegnamento

LUISA BIONDI - Modulo AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE - AGR/19 - 6 CFU
DONATA MARLETTA - Modulo GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI - AGR/17 - 6 CFU

Obiettivi formativi

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Fornire conoscenze sui bio-marcatori utilizzabili ai fini della rintracciabilità dei prodotti di origine animale con l’obiettivo di autenticarne il sistema o l’area di produzione. In particolare, si mira ad approfondire l’autenticazione dei prodotti provenienti da sistemi di allevamento basati sull’alimentazione al pascolo. Alla fine del corso, lo studente sarà in grado di identificare, tra i diversi bio-marcatori, quelli più idonei alla specifica richiesta di autenticazione e conoscerà i fondamenti dei principali metodi di analisi.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Fornire conoscenze teoriche e pratiche sulle attività di miglioramento genetico animale e sulle tecniche di genetica molecolare e genomica applicate alla gestione delle popolazioni animali, alla selezione dei riproduttori, al miglioramento e alla tracciabilità genetica delle produzioni zootecniche. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di interpretare i dati genetici e predisporre opportuni piani di gestione e salvaguardia delle popolazioni zootecniche. Conoscerà diverse biotecnologie della riproduzione e il loro contributo al progresso genetico. Sarà in grado di applicare diverse biotecnologie genetiche alla selezione dei riproduttori, al miglioramento, alla sicurezza e alla tracciabilità dei prodotti di origine animale.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
L’insegnamento prevede 4 CFU di lezioni frontali, tenute dal docente, e 2 CFU di altre attività. Le altre attività comprendono seminari ed esercitazioni (in aula e/o in laboratorio e/o visite didattiche) e potranno essere tenute anche da esperti in materia. Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto descritto in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Lezioni frontali, esercitazioni, seminari, visite tecniche.

L’insegnamento prevede 4 CFU di lezioni frontali, tenute dal docente, e 2 CFU di altre attività. Le altre attività comprendono seminari ed esercitazioni (in aula e/o in laboratorio e/o visite didattiche) e potranno essere tenute anche da esperti in materia.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o "a distanza" potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Molto utili conoscenze di base di biologia.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Fondamenti di genetica e di zootecnica generale

Frequenza lezioni

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Non obbligatoria ma fortemente consigliata. Per ragioni statistiche, viene effettuato l’accertamento delle presenze (raccolta delle firme degli studenti o altro sistema qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza).
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Non obbligatoria ma fortemente consigliata. Per ragioni statistiche, viene effettuato l’accertamento delle presenze (raccolta delle firme degli studenti o altro sistema qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza).

Contenuti del corso

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
1. I prodotti di origine animale: evoluzione dei consumi ed importanza relativa dei prodotti certificati (DOP, bio, ecc). Richiami sui sistemi di produzione animale. Qualità del latte e della carne: richiami di fisiologia; relazione tra sistema di allevamento e qualità dei prodotti.
2. Tracciabilità e rintracciabilità: definizioni e cenni sulle normative europee. Rintracciabilità e autenticazione.
3. Autenticazione del sistema di allevamento e/o dell’area geografica di produzione.
  - Cenni sui metodi di analisi statistica dei dati
  - Classificazione dei marcatori: diretti, indiretti e fisici
  - I marcatori: carotenoidi, vitamina E, terpeni e altri composti organici volatili, acidi grassi, isotopi stabili. Cenni su altri marcatori.
  - Fonti di variabilità dei marcatori negli alimenti zootecnici.
  - Metabolismo dei marcatori negli animali domestici.
  - Cenni su alcuni metodi analitici: analisi ed elaborazione di dati spettrocolorimetrici sperimentali; determinazione degli acidi grassi: dall’estrazione del grasso alla identificazione e quantificazione tramite GC; determinazione dei composti volatili: dall’estrazione alla identificazione e quantificazione tramite GC-MS.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Genetica dei caratteri quantitativi. Principali biotecnologie della riproduzione e analisi del cariogramma dei riproduttori. Analisi genomica degli animali domestici. Esempi di geni maggiori e di geni candidati nelle produzioni animali, QTLs e Marker Assisted Selection (MAS). Principi di selezione genomica. I DNA-Chip. Caratterizzazione della biodiversità zootecnica. Genetica di popolazione e struttura genetica delle popolazioni animali. Sicurezza e tracciabilità genetica delle produzioni animali.

Testi di riferimento

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
1. Cassandro M., Mele M., Trevisi E. (ed.) 2010. Sicurezza e tracciabilità nei sistemi di produzione del latte. Aracne editrice s.r.l., Roma.
2. Secchiari P. (a cura di) 2014. Alimenti di origine animale e salute. Fondazione Iniziative zooprofilattiche e zootecniche. Brescia, n. 95.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
1. Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III "Genomica e biotecnologie genetiche." Seconda edizione accresciuta - ” Liguori Editore;

2. Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana.

Altro materiale didattico

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Articoli scientifici tratti prevalentemente da riviste internazionali; diapositive commentate a lezione. Questo materiale didattico, fonte di studio complementare ai testi di riferimento, viene inserito nella piattaforma Studium durante lo svolgimento del corso. Nella piattaforma Studium vengono inseriti anche altri articoli scientifici proposti per un approfondimento.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Lavori scientifici, pubblicati su riviste nazionali e internazionali, e presentazioni in pdf fornite dal docente o ricercate in rete. Questo materiale didattico verrà reso disponibile sul portale Studium.

Programmazione del corso

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
	Argomenti	Riferimenti testi
1	I prodotti di origine animale: evoluzione dei consumi ed importanza relativa dei prodotti certificati (DOP, bio, ecc). Richiami sui sistemi di produzione animale. Qualità del latte e della carne: richiami di fisiologia; relazione tra sistema di allevamento e qualità dei prodotti.	Secchiari P. (a cura di) 2014. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
2	Tracciabilità e rintracciabilità: definizioni e cenni sulle normative europee. Rintracciabilità e autenticazione.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
3	Cenni sui metodi di analisi statistica dei dati.	Appunti del docente/relatore.
4	I carotenoidi come strumento di autenticazione: fonti di variazione negli alimenti zootecnici e metabolismo animale. Esame della letteratura scientifica.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
5	La vitamina E come strumento di autenticazione: fonti di variazione negli alimenti zootecnici e metabolismo animale. Esame della letteratura scientifica.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
6	Terpeni e altri composti organici volatili come strumento di autenticazione: fonti di variazione negli alimenti zootecnici e metabolismo animale. Esame della letteratura scientifica.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
7	Acidi grassi come strumento di autenticazione: fonti di variazione negli alimenti zootecnici e metabolismo animale. Esame della letteratura scientifica.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
8	Isotopi stabili di carbonio, azoto, idrogeno, ossigeno e zolfo come strumento di autenticazione. Fonti di variazione negli alimenti zootecnici. Esame della letteratura scientifica.	Cassandro et al., 2010. Articoli scientifici disponibili su Studium. File pdf delle diapositive discusse a lezione.
9	Cenni su alcuni metodi analitici.	Appunti del docente/relatore.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
	Argomenti	Riferimenti testi
1	Genetica dei caratteri quantitativi. Parentela e Consanguineità. Strategie di Breeding	Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana. Slide caricate su Studium. Lavori Scientifici in pdf caricati su Studium
2	Strumenti di analisi del genoma degli animali domestici.	Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III” Liguori Editore; Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana. Slide e lavori scientifici caricati su Studium
3	Esempi di geni associati alle produzioni animali. Geni candidati, QTLs e Marker Assisted Selection (MAS).	Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III” Liguori Editore; Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana. Slide e lavori scientifici caricati su Studium
4	Principi di Selezione genomica. I DNA-CHIP. Attività dei progetti Sel Mol e Innovagen (cenni)	Pagnacco “Genetica animale applicata” Casa Editrice Ambrosiana.Slide e lavori scientifici caricati su Studium
5	Caratterizzazione della biodiversità zootecnica. Genetica di popolazione e struttura genetica delle popolazioni animali.	Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana. Slide caricate su Studium. Lavori Scientifici in pdf caricati su Studium
6	Tracciabilità genetica individuale, di specie e di razza delle produzioni animali.	Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III” Liguori Editore; Slide e lavori scientifici caricati su Studium
7	Tecniche di genomica e proteomica per la sicurezza alimentare dei prodotti di origine animale.	Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III ''Genomica e biotecnologie genetiche.'' Seconda edizione accresciuta - ” Liguori Editore;
8	Biotecnologie genetiche applicate alla riproduzione e alla produzione di animali transgenici.	Pagnacco “Genetica animale. Applicazioni zootecniche e veterinarie” Casa Editrice Ambrosiana.. Barcaccia, Falcinelli “Genetica e genomica- VOL III ''Genomica e biotecnologie genetiche.'' Seconda edizione accresciuta - ” Liguori Editore

Verifica dell'apprendimento

MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Esame orale che ha inizio con una domanda su un argomento scelto dello studente. Oltre alla pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate saranno valutate la qualità dei contenuti, la proprietà di linguaggio tecnico, la capacità di collegamento e di fare esempi e la capacità espressiva complessiva dello studente. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Esame Orale. L'esame inizierà con la presentazione e la discussione di 2 casi studio scelti dagli studenti e approvati dal docente. I casi studio tratteranno i seguenti argomenti:

- geni o QTLs implicati nella selezione per caratteri di interesse zootecnico (quantità e qualità di una produzione, resistenza ad una malattia, prolificità)

- biodiversità zootecnica o tracciabilità genetica dellle produzioni mediante marcatori molecolari

Le 2 presentazioni dovranno essere brevi (max 15 slides ciascuna). L’esame procederà con domande sulle restanti parti del programma.

Verranno valutate la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI

AUTENTICAZIONE DEI PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE
Differenza tra rintracciabilità ed autenticazione. Definizione di marcatore diretto. Assorbimento dei carotenoidi: differenza tra bovini e piccoli ruminanti. Come calcolare il Traceability index con i dati dello spettrocolorimetro. La vitamina E negli alimenti zootecnici. Terpeni e autenticazione dell’area di produzione. Composizione acidica del latte: differenze attese in relazione al sistema di alimentazione grass-fed o stall-fed. Acido rumenico: variazioni attese nei prodotti quando il ruminante viene alimentato al pascolo. Impiego degli isotopi stabili per la autenticazione del sistema di alimentazione animale.
GENETICA MOLECOLARE NEL MIGLIORAMENTO DELLE PRODUZIONI ANIMALI
Base genetica dei caratteri quantitativi. Struttura genetica delle popolazioni animali. Strategie di conservazione della biodiversità zootecnica. Parentela molecolare e esclusione di paternità. PCR multiplex. Analisi genomica degli animali domestici tramite DNA-CHIP. Esempi di geni associati alle produzioni animali (anche in casi studio). Geni maggiori, geni candidati e QTLs. Marker Assisted Selection (MAS). Tracciabilità genetica individuale, di specie e di razza (anche in casi studio). Principali biotecnologie della riproduzione. Analisi citogenetiche. Principali anomalie cromosomiche. Animali transgenici. Geni delle proteine del latte. Principali peptidi bioattivi dei prodotti lattiero caseari.

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