Elektyw 7: Mikrobiologia przemysłowa
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | T.F7.7EL1.SI.TTZIX.T |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Elektyw 7: Mikrobiologia przemysłowa |
Jednostka: | Katedra Technologii Fermentacji i Mikrobiologii |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
(brak)
|
Język prowadzenia: | polski |
Skrócony opis: |
Zadaniem przedmiotu jest zapoznanie studentów z warunkami metodami pozyskiwania, a także modyfikacji mikroorganizmów wykorzystywanych w procesach biotechnologicznych. Podczas zajęć audytoryjnych przedstawione zostaną również techniki przechowywania kultur drobnoustrojów, wybrane elementy ekologii mikroorganizmów i źródeł zanieczyszczeń przemysłowych. Szczególna uwaga skierowana będzie na przykłady biosyntez i biotransformacji wybranych komponentów istotnych z punktu widzenia przemysłu spożywczego i farmaceutycznego, tj. antybiotyki, biopolimery, kwasy organiczne itp. Zakres wykładów obejmuje także podstawy mikrobiologii prognostycznej, analizę ilościową mikroorganizmów oraz destrukcję mikrobiologiczną różnych materiałów technicznych i innych środowisk. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych przedstawione zostaną podstawowe metody izolacji i określania właściwości mikroorganizmów oraz wykrywania potencjalnych zakażeń w wybranych gałęziach przemysłu spożywczego. |
Pełny opis: |
Treść kształcenia Działy mikrobiologii i ich zakres. Wykorzystanie mikrobiologii przemysłowej w różnych gałęziach przemysłu. Proces biotechnologiczny – zagadnienia podstawowe, projektowanie procesu biotechnologicznego. Metody skriningu i ulepszania mikroorganizmów przemysłowych • techniki pobierania próbek, • skrining losowy, • skrining racjonalny, • detekcja i rewersja autotrofii, • selekcja mutantów, • typy mutacji, rodzaje mutagenów • tasowanie genomowe, • doskonalenie szczepów na drodze genetycznej (hybrydyzacja, elektrofuzja, inżynieria genetyczna). Kolekcje i metody długotrwałego przechowywania mikroorganizmów • zasady organizacji i prowadzenia kolekcji czystych kultur • przechowalnictwo szczepów przemysłowych, zadania i metody, charakterystyka wybranych kolekcji światowych i krajowych Pożywki przemysłowe • przykłady, strategie optymalizacji składu, zastosowanie różnych komponentów pożywek, Metody hodowli drobnoustrojów • krzywa wzrostu drobnoustrojów i charakterystyka poszczególnych faz, • parametry charakteryzujące wzrost i metabolizm komórek, • metabolity pierwszo- i drugorzędowe, • hodowla okresowa, okresowo-dolewowa i ciągła • immobilizacja komórek. Kultury starterowe • podział kultur starterowych w zależności od sposobu użycia, • producenci kultur starterowych, • rola kultur starterowych, Sterowanie metabolizmem mikroorganizmów • wpływ wybranych czynników na wzrost drobnoustrojów, • quorum sensing. Odpowiedź komórkowa na stresy środowiskowe • szok cieplny, • stres oksydacyjny, • stres osmotyczny, • deficyt pokarmowy, • stres ciśnieniowy, • stres etanolowy, • uodparnianie na stresy Hodowle mikroorganizmów zmodyfikowanych genetycznie • Charakterystyka organizmów gospodarzy, • Wektory, Mikroorganizmy przemysłowe • Bakterie kwasu mlekowego, • Bakterie octowe, • Bakterie propionowe, • Bakterie przetrwalnikujące, • Promieniowce, • Drożdże, • Grzyby strzępkowe, • Bakteriofagi. Przykłady biosyntez • Antybiotyki, • Witaminy, • Biopolimery. Budowa i właściwości drożdży, oznaczenie masy drożdżowej metodą wagową, sedymentacyjną i nefelometryczną Analiza wrażliwości na toksyny killerowe dzikich szczepów drożdży z gatunku Saccharomyces cerevisiae Określenie stanu fizjologicznego i czystości mikrobiologicznej piwowarskich drożdży nastawnych Zakażenia i techniki ich likwidacji w warunkach przemysłowych na przykładzie gorzelnictwa i drożdżownictwa Protoplastyzacja drożdży Izolacja i charakterystyka biochemiczna szczepów Bacillus wyizolowanych z gleby Biosynteza penicyliny przez Penicillium chrysogenum Wykorzystanie chromatografii gazowej do analizy FAME w biomasie drożdżowej Produkcja bakteryjnej celulozy (BC) przez szczep Gluconacetobacter xylinus Nowe trendy i przyszłość mikrobiologii przemysłowej – zajęcia seminaryjne |
Literatura: |
Literatura podstawowa: 1. Fedelmann H.: Yeast-Molecular and cell biology. Willey-Blackwell Verlag, Weinheim 2010. 2. Litwin J.A. Podstawy technik mikroskopowych. Wyd. Uniwersytetu Jagiellońskiego 1999 3. Markiewicz Zdzisław, Kwiatkowski Z.A.. Bakterie, antybiotyki, lekooporność. Wyd. PWN, Warszawa 2001. 4. Praca zbiorowa pod red. Jankiewicz M. i Kędziora Z. Metody pomiarów i kontroli jakości w przemyśle spożywczym i biotechnologii. Wyd. AR w Poznaniu, Poznań 2001 5. Praca zbiorowa pod red. Libudzisz Z., Kowal U., Żakowska Z. Mikrobiologa techniczna, tom I i II, PWN W-wa 2008 6. Singleton P.: Bakterie w biologii, biotechnologii i medycynie, PWN, Warszawa 2000. 7. Tuszyński T., Tarko T. Procesy fermentacyjne – przewodnik do ćwiczeń. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego, Kraków 2010 Literatura uzupełniająca: 8. Błaszczyk M.K: Mikrobiologia środowiskowa, PWN, Warszawa 2010 9. Praca zbiorowa pod red. Ilczuk Z. Ćwiczenia z mikrobiologii przemysłowej. Wyd. Uniwersytetu Marii Curie-Słodowskiej, Lublin 1997. 10. Praca zbiorowa pod red. Żakowskiej Z. i Stobińskiej H. Mikrobiologia i higiena w przemyśle spożywczym, Wyd. PŁ, Łódź 2000. 11. Schmitt M.J., Breinig F., The viral killer system in yeast: from molecular biology to application. FEMS Microbiol. Reviews, 2: 257-276, 2002. 12. Zmysłowska I. Mikrobiologia ogólna i środowiskowa,. Wyd. Uniwersytetu Warmińsko Mazurskiego, Olsztyn 2009 |
Efekty uczenia się: |
Wiedza Zna metody skriningu, doskonalenia drobnoustrojów, a także metody ich hodowli i czynniki wpływające na ich wzrost Zna możliwości wykorzystania drobnoustrojów w różnych gałęziach przemysłu, a także ogólną charakterystykę tworzonych przez nie komponentów Umiejętności Potrafi przygotować materiał mikrobiologiczny do badań, dobrać odpowiednie podłoża do jego hodowli, modelować i przeprowadzać prosty proces biotechnologiczny, a także scharakteryzować jego główne produkty oraz określić podstawowe parametry Określa potencjalne zagrożenia mikrobiologiczne, które mogą pojawić się w czasie procesów fermentacyjnych, wykorzystuje odpowiednie narzędzia do ich eliminacji Potrafi przygotować i wygłosić referat na temat zagadnień związanych z mikrobiologią przemysłową, korzystając z aktualnych źródeł polsko i obcojęzycznych Kompetencje społeczne Rozumie potrzebę i zna możliwości uczenia się przez całe życie Potrafi pracować i współpracować w zespole, prawidłowo określa priorytety służące realizacji danego celu Ma świadomość ryzyka mikrobiologicznego i potrafi stosować środki profilaktyczne |
Metody i kryteria oceniania: |
Na ocenę 2 Wiedza Nie zna metod skriningu, doskonalenia drobnoustrojów, ani metody ich hodowli i czynników wpływających na ich wzrost. Nie zna możliwości wykorzystania drobnoustrojów w różnych gałęziach przemysłu, ani ogólnej charakterystyki tworzonych przez nie komponentów. Umiejętności Nie potrafi przygotować materiału mikrobiologicznego do badań, dobrać odpowiednich podłoży do jego hodowli, modelować i przeprowadzać prostego procesu biotechnologicznego, ani scharakteryzować jego główne produkty oraz określić podstawowe parametry. Nie jest w stanie określić potencjalnych zagrożeń mikrobiologicznych, które mogą pojawić się w czasie procesów fermentacyjnych, nie używa odpowiednich narzędzi do ich eliminacji. Nie potrafi przygotować samodzielnie referatu z zakresu mikrobiologii przemysłowej, nie korzysta z aktualnej literatury polsko- i obcojęzycznej. Kompetencje społeczne Nie jest świadomy konieczności ciągłego doskonalenia i pogłębiania swojej wiedzy. Nie potrafi pracować samodzielnie, wymaga stałego nadzoru. Nie potrafi współpracować w grupie. Nie jest świadomy mikrobiologicznych zagrożeń środowiskowych dla jakości i bezpieczeństwa żywności oraz zdrowia konsumenta. Na ocenę 3 Wiedza Zna częściowo metody skriningu, doskonalenia drobnoustrojów, a także metody ich hodowli i czynniki wpływające na ich wzrost. Zna niektóre możliwości wykorzystania drobnoustrojów w różnych gałęziach przemysłu, a także częściowo charakterystykę tworzonych przez nie komponentów. Umiejętności Potrafi w ograniczonym stopniu przygotować materiał mikrobiologiczny do badań, dobrać odpowiednie podłoża do jego hodowli, modelować i przeprowadzać prosty proces biotechnologiczny, a także scharakteryzować jego główne produkty oraz określić niektóre parametry. Określa częściowo potencjalne zagrożenia mikrobiologiczne, które mogą pojawić się w czasie procesów fermentacyjnych, wykorzystuje niektóre narzędzia do ich eliminacji. Potrafi przygotować referat, korzystając z literatury głównie polskojęzycznej, zgromadzonej przez prowadzącego, słabo ilustruje i wyjaśnia przygotowane zagadnienia. Kompetencje społeczne Jest świadomy, że uzyskana wiedza i umiejętności z czasem tracą na aktualności, jednak nie wykazuje inicjatywy by to zmienić. Nie potrafi pracować samodzielnie, wymaga stałego nadzoru. Potrafi pracować w grupie pod kierunkiem silnego lidera, który go poprowadzi i skontroluje. Zna zagrożenia mikrobiologiczne dla jakości i bezpieczeństwa żywności oraz zdrowia konsumenta, ale nie uwzględnia ich w praktycznym działaniu. Na ocenę 4 Wiedza Zna większość metod skriningu, doskonalenia drobnoustrojów, a także metod ich hodowli i czynników wpływające na ich wzrost. Zna również w dużym stopniu możliwości wykorzystania drobnoustrojów w różnych gałęziach przemysłu, a także ogólną charakterystykę tworzonych przez nie komponentów. Umiejętności Potrafi z błędami przygotować materiał mikrobiologiczny do badań, dobrać odpowiednie podłoża do jego hodowli, modelować i przeprowadzać prosty proces biotechnologiczny, a także scharakteryzować jego główne produkty oraz określić podstawowe parametry. Określa większość potencjalnych zagrożeń mikrobiologicznych, które mogą pojawić się w czasie procesów fermentacyjnych, wykorzystuje z pewnymi błędami narzędzia do ich eliminacji. Potrafi przygotować referat z zakresu mikrobiologii przemysłowej na podstawie literatury polsko- i obcojęzycznej, częściowo zgromadzonej samodzielnie, rozwija i interpretuje przygotowane zagadnienia. Kompetencje społeczne Jest świadomy, że uzyskana wiedza i umiejętności z czasem tracą na aktualności, stara się dokształcać, wykazuje inicjatywę. Potrafi pracować indywidualnie, wymagając co najwyżej nieznacznej pomocy. Potrafi pracować w grupie przyjmując w niej różne role. Jest świadomy mikrobiologicznych zagrożeń środowiskowych i częściowo uwzględnia w swoich działaniach. Na ocenę 5 Wiedza Zna zagrożenia mikrobiologiczne mogące pojawić się w procesach przemysłowych, a także metody służące do ich eliminacji. Zna możliwości zastosowania drobnoustrojów w przemyśle, metody ich doskonalenia, a także czynniki wpływające na ich wzrost Umiejętności Potrafi przygotować materiał mikrobiologiczny do badań, dobrać odpowiednie podłoża do jego hodowli, modelować i przeprowadzać prosty proces biotechnologiczny, a także scharakteryzować jego główne produkty oraz określić podstawowe parametry. Określa potencjalne zagrożenia mikrobiologiczne, które mogą pojawić się w czasie procesów fermentacyjnych, wykorzystuje odpowiednie narzędzia do ich eliminacji. Potrafi przygotować referat z zakresu mikrobiologii przemysłowej na podstawie literatury polsko- i obcojęzycznej zgromadzonej samodzielnie, prawidłowo rozwija i interpretuje przygotowane zagadnienia, a także wyciąga prawidłowe wnioski. Kompetencje społeczne Zdaje sobie sprawę dezaktualizowania się uzyskanych umiejętności i wiedzy i ciągłej potrzeby doskonalenia. Wykazuje inicjatywę w kierunku dokształcania i doskonalenia zawodowego. Potrafi pracować w grupie przyjmując w niej różne role. Potrafi planować i koordynować działaniami małej grupy, przyjmuje odpowiedzialność za swoje działania. Potrafi pracować całkowicie indywidualnie, nie wymaga nadzoru, pomocy, naprowadzania. Samodzielnie planuje prace, wykonuje zadania i interpretuje wyniki. Jest świadomy mikrobiologicznych zagrożeń środowiskowych dla jakości i bezpieczeństwa żywności oraz zdrowia konsumenta. Przypisuje im znaczącą wagę i uwzględnia w swoich działaniach. |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.