Μαθησιακά Αποτελέσματα
Το μάθημα αποσκοπεί στην ανασκόπηση βασικών εννοιών της μικροβιολογίας, αλλά κυρίως στην παρουσίαση της σύγχρονης γνώσης στο πεδίο των βιοτεχνολογικών εφαρμογών στη μικροβιολογία διατροφής και περιβάλλοντος. Οι φοιτητές αναμένεται να:
– Κατανοήσουν την ευεργετική δράση των μικροοργανισμών, στα πλαίσια των φυσικών οικοσυστημάτων (όπως απαντάται στη φύση ή μέσω ανθρωπογενούς ενίσχυσης) όσο και την μικροβιακή παθογένεση που σχετίζεται με τα τρόφιμα και τα περιβαλλοντικά ενδιαιτήματα.
– Εμβαθύνουν στο γνωστικό αντικείμενο των βιοτεχνολογικών εφαρμογών στα τρόφιμα αλλά και το περιβάλλον, στα πλαίσια των στόχων προτεραιότητας της αειφόρου ανάπτυξης και κυκλικής οικονομίας που έθεσε ο Οργανισμός Ηνωμένων Εθνών (ΟΗΕ), αντικατοπτρίζοντας τις ανάγκες ενός δυναμικού και συνεχώς εξελισσόμενου παγκόσμιου περιβάλλοντος εξαιτίας ανθρωπογενών πιέσεων.
– Θεμελιώσουν τις γνώσεις πάνω στις αλληλεπιδράσεις των μικροοργανισμών με τον άνθρωπο (π.χ. βακτηρίων και ιών), την επίδρασή τους στα τρόφιμα αλλά και την υγεία και ευεξία του ανθρώπου μέσω της διατροφής. Παρουσιάζονται βιοτεχνολογικές εφαρμογές μικροοργανισμών στη συντήρηση και προστασία των τροφίμων, αλλά και στην ενίσχυση της διατροφικής τους αξίας. Η μικροβιακή συμβολή στην παθογένεση εξετάζεται και στο περιβάλλον και αναλύεται ένα άκρως επίκαιρο ζήτημα, αυτό της ανάπτυξης μικροβιακής ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά.
– Εμβαθύνουν σε περιβαλλοντικές βιοτεχνολογικές εφαρμογές των μικροοργανισμών. Εκτός από την διατροφή και την θεώρηση των μικροβιωμάτων (κυρίως στα πλαίσια της υγείας) ως αποτέλεσμα ανθρώπινων δραστηριοτήτων (π.χ. φυτική/ζωική παραγωγή, εξορύξεις, απόβλητα, βιομηχανία, παραγωγή ενέργειας) έχουν προκύψει και συνεχίζουν να προκύπτουν προβλήματα ρύπανσης του περιβάλλοντος με οργανικούς και ανόργανους ρύπους. Μικροβιακές βιοχημικές διεργασίες που απαντώνται στη φύση έρχονται να δώσουν απαντήσεις και λύσεις σε τέτοιου είδους ζητήματα μέσω εφαρμοσμένων τεχνολογιών αιχμής που συζητούνται στο μάθημα. Επιπρόσθετα, στα πλαίσια του μαθήματος παρουσιάζονται βιοτεχνολογικές εφαρμογές των μικροοργανισμών, στα πλαίσια της κυκλικής βιοοικονομίας π.χ. ως βιοδιυλιστήρια για την παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων και προϊόντων.
Ενδεικτικό Περιεχόμενο Μαθήματος
Μικροοργανισμοί και Τρόφιμα
- Αλληλεπιδράσεις ανθρώπου-μικροβίων
- Μικροβιακή οικολογία τροφίμων
- Εκτίμηση μικροβιολογικών κινδύνων και μέθοδοι ανίχνευσης παθογόνων στα τρόφιμα.
- Βιοτεχνολογία στη συντήρηση τροφίμων (Φυσικές αντιμικροβιακές ουσίες και βακτηριοσίνες)
- Βιοτεχνολογία στα τρόφιμα: Προβιοτικά, Πρεβιοτικά, Συμβιωτικά
Ιοί και Τρόφιμα
- Εισαγωγή:
- Βασικά χαρακτηριστικά ενός ιού (δομή, καψίδιο, εξωτερικό περίβλημα)
- Ταξινόμηση των ιών με βάση το γενετικότους υλικό
- Επισκόπηση του κύκλου ζωής των ιών
- Ιοί και τρόφιμα:
- Νοροϊοί
- Ηπατίτιδα Α
- Άλλοι ιοί που μεταδίδονται μέσω τροφίμων
- Τεχνικές ανίχνευσης και ταυτοποίησης των ιών
- Βιοτεχνολογικές εφαρμογές ιών στα τρόφιμα, το περιβάλλον και την υγεία
Μικροοργανισμοί και Περιβάλλον
- Βιοτεχνολογική αξιοποίηση μικροοργανισμών για την απομάκρυνση και αποτοξικοποίηση οργανικών ρύπων
- Βιοτεχνολογικές εφαρμογές μικροοργανισμών για την αποτοξικοποίηση ανόργανων ρύπων
- Βιοτεχνολογικές εφαρμογές μικροοργανισμών στην επεξεργασία υγρών και στερεών αποβλήτων
- Μικροοργανισμοί- βιοδιυλιστήρια για την παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων και προϊόντων
Βιογεωχημικοί κύκλοι
- Κύκλοι άνθρακα, αζώτου, θείου, φωσφόρου (κύριες δεξαμενές και βασικές διεργασίες)
- Κύκλοι άλλων στοιχείων και ιχνοστοιχείων
- Βιοτεχνολογικές εφαρμογές στην ενίσχυση διεργασιών των βιογεωχημικών κύκλων
Περιβάλλον και Παθογένεση
- Περιβαλλοντική διασπορά παθογόνων
- Μικροοργανισμοί δείκτες παθογένεσης και μέθοδοι ανάλυσης
- Ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά
- Βιοτεχνολογική αποφόρτιση του περιβάλλοντος από τα αντιβιοτικά