MICROBIOLOGIA E GESTIONE DELLA SICUREZZA ALIMENTARE

Modulo MICROBIOLOGIA AMBIENTALE E DEGLI ALIMENTI

Al termine del corso, lo studente dovrà aver acquisito conoscenze di base e applicative relative alla microbiologia ambientale e degli alimenti, con particolare riferimento alla presenza, sopravvivenza, diffusione e controllo dei microrganismi negli alimenti, nelle acque e negli ambienti di produzione.

In particolare, lo studente dovrà essere in grado di:

• conoscere le principali caratteristiche dei microrganismi di interesse alimentare e ambientale e comprenderne il ruolo come patogeni, alteranti e indicatori di qualità igienico-sanitaria;

• comprendere l'influenza dei fattori intrinseci ed estrinseci sulla crescita, sopravvivenza e inattivazione microbica negli alimenti e negli ambienti;

• conoscere i principali meccanismi alla base delle malattie a trasmissione alimentare, distinguendo infezioni, intossicazioni e tossinfezioni;

• conoscere i principali microrganismi responsabili di malattie trasmesse da alimenti e acqua e le relative vie di contaminazione e trasmissione;

• comprendere il significato e l'impiego degli indicatori microbiologici nella valutazione della qualità igienico-sanitaria degli alimenti e delle acque;

• conoscere i principi e le principali metodologie utilizzate per il campionamento, la ricerca, l'identificazione e la quantificazione dei microrganismi negli alimenti, nelle acque e negli ambienti;

• comprendere i principi microbiologici alla base delle strategie di prevenzione, rimozione, inattivazione e inibizione della contaminazione microbica;

• conoscere il ruolo dei biofilm microbici e le relative implicazioni nella sicurezza degli ambienti di produzione;

• comprendere i principi microbiologici dei principali processi di trattamento delle acque e delle acque reflue e il ruolo dei microrganismi nei sistemi di depurazione;

• conoscere le principali caratteristiche dei bioaerosol, le modalità di campionamento microbiologico dell'aria e le problematiche associate all'esposizione professionale;

• integrare le informazioni relative a microrganismo, sorgente, matrice, destino, rilevazione, controllo ed esposizione nella valutazione del rischio microbiologico;

• interpretare criticamente semplici risultati di analisi microbiologiche e individuare possibili criticità igienico-sanitarie nell'ambito delle attività proprie del Tecnico della Prevenzione.

L'insegnamento si svolge mediante lezioni frontali, supportate da presentazioni multimediali, schemi, immagini ed esempi applicativi relativi alla microbiologia ambientale e degli alimenti.

Durante le lezioni saranno proposti esempi e semplici casi applicativi finalizzati a favorire il collegamento tra le conoscenze microbiologiche e le problematiche di interesse professionale per il Tecnico della Prevenzione.

Particolare attenzione sarà dedicata all'interpretazione dei risultati microbiologici, all'individuazione delle possibili sorgenti e vie di contaminazione e alla scelta delle appropriate strategie di prevenzione e controllo.

Al termine di ciascuna lezione sarà proposto un breve test di apprendimento, con finalità prevalentemente formativa, volto a verificare la comprensione degli argomenti trattati e a favorire il consolidamento progressivo delle conoscenze.

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

Conoscenze di base di biologia, chimica e biochimica, utili alla comprensione della struttura e della fisiologia dei microrganismi e delle loro interazioni con l'ambiente.

Non sono richieste conoscenze specialistiche preliminari di microbiologia ambientale e degli alimenti.

La frequenza alle attività didattiche è obbligatoria secondo quanto previsto dal Regolamento didattico del Corso di Laurea.

La partecipazione regolare alle lezioni è fortemente raccomandata, in considerazione del carattere progressivo e integrato degli argomenti trattati e delle attività di verifica formativa proposte al termine di ciascuna lezione.

Fondamenti di microbiologia ambientale e degli alimenti
Principali gruppi microbici di interesse alimentare e ambientale. Microrganismi patogeni, alteranti e indicatori. Sorgenti e vie di contaminazione microbica degli alimenti, delle acque e degli ambienti.

Ecologia microbica degli alimenti
Fattori intrinseci ed estrinseci che influenzano crescita e sopravvivenza microbica: pH, attività dell'acqua, disponibilità di nutrienti, temperatura, atmosfera e condizioni di conservazione. Stress e adattamento microbico. Biofilm. Interazioni tra microrganismi e matrici alimentari.

Malattie a trasmissione alimentare
Principi generali delle malattie a trasmissione alimentare. Infezioni, intossicazioni e tossinfezioni. Principali microrganismi patogeni di interesse alimentare, sorgenti, modalità di trasmissione e fattori di rischio.

Determinazione e monitoraggio microbiologico
Principi del campionamento microbiologico di alimenti, acque e superfici. Preparazione del campione, coltivazione, terreni selettivi e differenziali, tecniche di arricchimento e metodi di quantificazione. Indicatori microbiologici. Principi dei metodi rapidi e molecolari. Interpretazione dei risultati microbiologici.

Controllo della contaminazione microbica
Principi microbiologici delle strategie di prevenzione, rimozione, inattivazione e inibizione dei microrganismi. Effetti dei trattamenti fisici e chimici. Resistenza microbica e spore. Approccio hurdle e principi del challenge testing. Prevenzione e controllo dei biofilm negli ambienti produttivi.

Microbiologia delle acque e delle acque reflue
Microrganismi e indicatori microbiologici nelle acque. Contaminazione fecale e Escherichia coli come indicatore. Principi microbiologici del trattamento delle acque reflue. BOD, COD e TOC. Processi aerobici, anossici e anaerobici. Fanghi attivi, digestione anaerobica e processo ANAMMOX. Biofilm, biofiltri, SBR, MBR e sistemi granulari. Principali disfunzioni microbiologiche dei sistemi di trattamento: bulking, rising sludge e formazione di schiume.

Microbiologia dell'aria e bioaerosol
Bioaerosol e principali sorgenti di contaminazione microbiologica dell'aria. Esposizione professionale. Campionamento microbiologico passivo e attivo dell'aria, determinazione delle CFU/m³ e principi dei metodi molecolari. Biofiltrazione e biotrickling.

Valutazione integrata del rischio microbiologico
Integrazione delle informazioni relative a microrganismo, sorgente, alimento/acqua o matrice ambientale, destino, rilevazione, controllo ed esposizione. Applicazione del ragionamento microbiologico alla prevenzione e alla gestione del rischio nell'ambito delle attività del Tecnico della Prevenzione.

Testi consigliati

• M.T. Madigan, K.S. Bender, D.H. Buckley, W.M. Sattley, D.A. Stahl, Brock – Biologia dei microrganismi, Pearson.

• J.M. Jay, M.J. Loessner, D.A. Golden, Microbiologia degli alimenti, Springer.

• M.P. Doyle, F. Diez-Gonzalez, C. Hill (eds.), Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers, ASM Press.

Il materiale didattico utilizzato durante le lezioni (presentazioni, schemi, materiale di approfondimento e riferimenti normativi) sarà reso disponibile agli studenti attraverso i canali istituzionali.

Per specifici argomenti potranno essere indicati durante il corso articoli scientifici, documenti tecnici, linee guida e riferimenti normativi aggiornati.

I testi indicati costituiscono strumenti di approfondimento e supporto allo studio e non sostituiscono i contenuti e il materiale didattico presentati durante le lezioni.

La verifica dell'apprendimento relativa al modulo di Microbiologia ambientale e degli alimenti viene effettuata mediante esame orale.

Al termine di ciascuna lezione sarà proposto agli studenti un test di apprendimento, finalizzato alla verifica in itinere della comprensione dei principali argomenti trattati e al consolidamento delle conoscenze acquisite. Tali test hanno funzione prevalentemente formativa e consentono allo studente di verificare progressivamente il proprio livello di preparazione.

L'esame orale finale è finalizzato a verificare il livello di conoscenza e comprensione degli argomenti trattati durante il corso, nonché la capacità dello studente di utilizzare in modo appropriato la terminologia microbiologica e di integrare le conoscenze acquisite.

Particolare attenzione sarà rivolta alla capacità di:

• descrivere i principali microrganismi di interesse alimentare e ambientale e i relativi fattori di rischio;

• comprendere i fattori che influenzano crescita, sopravvivenza e controllo dei microrganismi;

• interpretare il significato degli indicatori e dei risultati delle analisi microbiologiche;

• individuare sorgenti e vie di contaminazione e proporre appropriate strategie di prevenzione e controllo;

• collegare microrganismo, sorgente, matrice, destino, rilevazione, controllo ed esposizione nella valutazione del rischio microbiologico;

• applicare le conoscenze microbiologiche a semplici casi e problematiche pertinenti alle attività professionali del Tecnico della Prevenzione.

La valutazione finale terrà conto della correttezza e completezza delle conoscenze, della capacità di ragionamento e collegamento tra gli argomenti, dell'appropriatezza del linguaggio scientifico e della capacità di applicare le conoscenze acquisite a situazioni di interesse professionale.

La votazione finale dell'insegnamento è espressa in trentesimi secondo le modalità previste per l'insegnamento integrato.

• Quali sono i principali fattori intrinseci ed estrinseci che influenzano la crescita e la sopravvivenza dei microrganismi negli alimenti?

• Qual è la differenza tra infezione, intossicazione e tossinfezione alimentare? Fornire esempi.

• Quali sono le principali sorgenti e vie di contaminazione microbiologica degli alimenti?

• Che cosa sono i microrganismi indicatori e quale significato assumono nella valutazione della qualità igienico-sanitaria di alimenti e acque?

• Quali sono i principi fondamentali del campionamento e della determinazione microbiologica di una matrice alimentare o ambientale?

• Quali strategie possono essere utilizzate per prevenire, rimuovere, inattivare o inibire la contaminazione microbica?

• Che cosa sono i biofilm e perché rappresentano una criticità negli ambienti di produzione alimentare?

• Qual è il ruolo di Escherichia coli come indicatore microbiologico della contaminazione fecale delle acque?

• Qual è il ruolo dei microrganismi nei principali processi di trattamento delle acque reflue?

• Che cosa sono i bioaerosol e quali sono i principali metodi utilizzati per il campionamento microbiologico dell'aria?

• A partire da un semplice caso di contaminazione microbiologica di un alimento, di un'acqua o di un ambiente, individuare la possibile sorgente, le modalità di diffusione, i metodi di rilevazione e le possibili strategie di prevenzione e controllo.