Μαθήματα

Μικροβιακή Βιοτεχνολογία

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Θεωρητικό μέρος

  • Στάδια της βιοτεχνολογικής διεργασίας.
  • Μικροβιακές ζυμώσεις σε υγρά μέσα καλλιέργειας – Βιοαντιδραστήρες (κινητική μικροβιακής αύξησης και παραγωγής προϊόντων, είδη βιοαντιδραστήρων, σχεδιασμός, λειτουργία, έλεγχος, παράγοντες ρύθμισης διαδικασιών ζύμωσης, βελτιστοποίηση και αύξηση κλίμακας)
  • Μικροβιακή βιοσύνθεση – Παραγωγή μεταβολιτών (πρόσθετα τροφίμων και ζωοτροφών, βιταμίνες και αμινοξέα, λιπίδια, βιομηχανικά ένζυμα κλπ.).
  • Μικροβιακές ζυμώσεις στερεάς φάσης – Βιοτεχνολογική αξιοποίηση φυτικής βιομάζας από μικροοργανισμούς. Στοιχεία βιοαποδόμησης, αποτοξικοποίηση αγροβιομηχανικών αποβλήτων και βιομετατροπές γεωργικών παραπροϊόντων.
  • Κατιούσα διεργασία-μέθοδοι ανάκτησης και καθαρισμού εξωκυτταρικών και ενδοκυτταρικών βιοτεχνολογικών προϊόντων.
  • Μέθοδοι ακινητοποίησης μικροοργανισμών.
  • Καλλιέργεια εδώδιμων και φαρμακευτικών μανιταριών – Παραγωγή, αξιοποίηση βιομάζας και δευτερογενών μεταβολιτών.
  • Βιοτεχνολογικές μέθοδοι αξιοποίηση αποβλήτων και παραπροϊόντων.

Εργαστηριακές ασκήσεις

  • Ανάπτυξη μικροοργανισμών σε κωνικές φιάλες.
  • Προσδιορισμός της μικροβιακής αύξησης με τη μέθοδο της θολερότητας.
  • Προσδιορισμός ξηρού βάρους βιομάζας.
  • Μελέτη κινητικής της μικροβιακής αύξησης, υπολογισμός απόδοσης και παραγωγικότητας προϊόντος, υπολογισμός ειδικού ρυθμού αύξησης.
  • Μέθοδοι προσδιορισμού κατανάλωσης σακχάρων σε μικροβιακές καλλιέργειες.
  • Ακινητοποίηση μικροοργανισμών.
  • Ζύμωση στερεάς κατάστασης.

Μαθησιακοί Στόχοι

Μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες θα αποκτήσουν επιστημονικό υπόβαθρο, ικανότητες και δεξιότητες ώστε :

  • να κατανοούν τα στάδια που απαιτούνται για την εμπορική παραγωγή φυσικών προϊόντων σε μικροοργανισμούς,
  • να κατανοούν και ν’ αντιμετωπίζουν τα προβλήματα που σχετίζονται με την απομόνωση, βελτιστοποίηση και ανάπτυξη μικροοργανισμών σε μεγάλη κλίμακα,
  • να κατανοούν τη σπουδαιότητα αξιοποίησης των μικροοργανισμών σε γεωργικά συστήματα, σε περιβαλλοντικές εφαρμογές και στην παραγωγή προϊόντων σε βιομηχανική κλίμακα,
  • να περιγράφουν και να ερμηνεύουν τις νέες τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για να παράγουν προϊόντα σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά συστήματα,
  • να εξετάζουν τους παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματική παραγωγή ενός προϊόντος σε μεγάλη κλίμακα,
  • να κατανοούν τις σύγχρονες μεθοδολογίες που εφαρμόζονται για την αξιοποίηση μικροοργανισμών στη γεωργία, τη βιομηχανία και το περιβάλλον.

Γενικές Ικανότητες

  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Σχεδιασμός και διαχείριση έργων.
  • Κριτική ικανότητα διαχωρισμού δειγμάτων.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

  • Πρόσωπο με πρόσωπο.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Χρήση Τ.Π.Ε. τόσο στις παραδόσεις των μαθημάτων όσο και στην εργαστηριακή εκπαίδευση με στόχο την πρόκληση διαλόγου με τους φοιτητές και την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης τους.
  • Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της  ηλεκτρονικής πλατφόρμας e‐class.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις26
Εργαστήρια26
Αυτοτελής Μελέτη26
Ομαδική Εργασία47
Σύνολο125

Αξιολόγηση Φοιτητών

Μέθοδος αξιολόγησης:

  • Ερωτήσεις σύντομης απάντησης,
  • Εργαστηριακή Εργασία,
  • Ερωτήσεις ανάπτυξης.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. Βιβλίο [77111848]: ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑ, ΣΠΗΛΙΩΤΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ, ΜΠΑΤΡΙΝΟΥ ΑΝΘΙΜΙΑ.
  2. Βιβλίο [18548933]: Διεργασίες στη βιοτεχνολογία, Ζουμπούλης Αναστάσιος,Μάτης Κώστας Α.
  3. Βιβλίο [25844]: ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΒΙΟΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ, Michael L. Shule, Fikret Kargi.
  4. Βιοτεχνολογία και Βιομηχανικές Ζυμώσεις. Νεραντζής Η., Ταταρίδης Π., Λογοθέτης Σ. (2014). Εκδόσεις Έμβρυο.
  5. Glazer A. And Nikaido H. (2007). Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology, 2nd Edition. Cambridge University Press.
  6. Arora, D.K. (2003). Handbook of Fungal Biotechnology (Mycology) 2003.  CRC Press, New York.
  7. Kück, U. (2004). Genetics and Biotechnology (The Mycota, Volume 2).  Springer, Berlin.
  8. Glick & Pasternak (2009) Molecular Biotechnology 3rd Ed. American Society of Microbiology Press.