Biochimica degli alimenti, della nutrizione e delle malattie metaboliche
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire le basi biochimiche per comprendere l'impatto nutrizionale di alimenti, con riferimento alle materie prime e ai processi di trasformazione e presentare gli aspetti biochimici di intolleranze ed allergie alimentari. Inoltre l'insegnamento si propone di offrire una moderna visione della biochimica della nutrizione attraverso un'analisi dei seguenti aspetti: modalità di controllo del metabolismo e controllo fine dell'attività enzimatica; concetti e principi della trasduzione del segnale; controllo dell'espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale; difetti enzimatici e patologie correlate. Su queste basi, si forniscono conoscenze sugli aspetti biochimici delle funzioni di specifici nutrienti e di composti bioattivi, e le loro funzioni metaboliche e cataboliche dirette, nonché il loro ruolo nell'attivazione di specifiche vie metaboliche. Inoltre, durante il corso si forniscono gli strumenti per comprendere gli aspetti biochimici connessi con le principali disfunzioni metaboliche che possono comportare l'insorgenza di malattie croniche.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente alla fine del corso sarà in grado di inquadrare il ruolo dei componenti della dieta nel modulare i processi biochimici cellulari ed i flussi metabolici, avrà familiarità con gli aspetti biochimici delle formulazioni alimentari e la loro rilevanza per il benessere del consumatore, avrà competenze per valutare criticamente le informazioni fornite dalle metodologie utilizzate nel settore, sarà in grado di comprendere i meccanismi metabolici connessi con l'insorgere di malattie.
Periodo: annuale
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
annuale
Programma
UD_1 Prof.ssa Stefania Iametti
Lezioni frontali:
- Formazione e scomparsa di principi biologicamente attivi nei processi alimentari e marcatori di processo
- Denaturazione fisica di proteine nei processi. Formazione e scomparsa di specie biologicamente attive di origine alimentare.
- Proteolisi controllata: interventi enzimatici su alimenti, formazione di peptidi e modificazione di proteine con specifica attività biologica
- Marcatori molecolari di qualità delle materie prime e dei processi: marcatori proteici e marcatori genetici
- Allergeni alimentari: determinanti molecolari dell'allergenicità; basi biochimiche della risposta ad allergeni
- Intolleranze alimentari
- Il riconoscimento antigene/anticorpo ed il suo significato per la sicurezza alimentare. Strategie per la produzione ed il controllo di alimenti ipo-allergici e per intolleranze
- Controllo dell'espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale. Nutrigenomica.
- Concetti e principi della trasduzione del segnale: messaggeri, recettori, secondi messaggeri e loro modalità d'azione
- Aspetti biochimici delle funzioni di specifici nutrienti e di composti bioattivi: funzioni anaboliche e cataboliche
-Aspetti biochimici delle funzioni di specifici composti/contaminanti in alimenti: ruolo nel metabolismo cellulare
- Meccanismi molecolari del danno ossidativo a livello cellulare e fenomeni apoptotici. Ruolo di alcuni composti di origine alimentare nella difesa dal danno ossidativo
- Micronutrienti: trasformazioni alimentari e biochimica dei micronutrienti organici e inorganici.
Esercitazioni:
- Utilizzo di banche dati per indagini proteomiche di proteine alimentari
- Utilizzo di metodi bioinformatici per la caratterizzazione di proteine/peptidi coinvolti in allergie o intolleranze alimentari
- Discussione e analisi di "case study" riguardanti argomenti affrontati nelle lezioni frontali
UD_2 Prof. Alessandro Prinetti
Basi molecolari e biochimiche di una nutrizione adeguata.
Controllo ormonale del metabolismo.
Relazioni metaboliche tra fegato ed altri tessuti.
Biochimica del digiuno.
Alterazioni biochimiche nella malnutrizione e denutrizione.
Ipernutrizione: biochimica del tessuto adiposo ed obesità
Metabolismo del glucosio e sue alterazioni.
Indice glicemico degli alimenti,
Assorbimento del glucosio
Ipo- e iperglicemia
Metabolismo insulinico
Sindrome metabolica, basi metaboliche del diabete di tipo I e II
Metabolismo dei lipidi e sue alterazioni
Dislipidemie
Obesità e sindrome metabolica.
Basi metaboliche delle relazioni tra obesità, sindrome metabolica, diabete e dislipidemie
Malattie dovute ad anomalie nel metabolismo degli aminoacidi
Deficit di enzimi del ciclo dell'urea
Malattie associate a difetti nel metabolismo delle basi azotate, iperuricemia e gotta
Lezioni frontali:
- Formazione e scomparsa di principi biologicamente attivi nei processi alimentari e marcatori di processo
- Denaturazione fisica di proteine nei processi. Formazione e scomparsa di specie biologicamente attive di origine alimentare.
- Proteolisi controllata: interventi enzimatici su alimenti, formazione di peptidi e modificazione di proteine con specifica attività biologica
- Marcatori molecolari di qualità delle materie prime e dei processi: marcatori proteici e marcatori genetici
- Allergeni alimentari: determinanti molecolari dell'allergenicità; basi biochimiche della risposta ad allergeni
- Intolleranze alimentari
- Il riconoscimento antigene/anticorpo ed il suo significato per la sicurezza alimentare. Strategie per la produzione ed il controllo di alimenti ipo-allergici e per intolleranze
- Controllo dell'espressione genica a livello trascrizionale e post-trascrizionale. Nutrigenomica.
- Concetti e principi della trasduzione del segnale: messaggeri, recettori, secondi messaggeri e loro modalità d'azione
- Aspetti biochimici delle funzioni di specifici nutrienti e di composti bioattivi: funzioni anaboliche e cataboliche
-Aspetti biochimici delle funzioni di specifici composti/contaminanti in alimenti: ruolo nel metabolismo cellulare
- Meccanismi molecolari del danno ossidativo a livello cellulare e fenomeni apoptotici. Ruolo di alcuni composti di origine alimentare nella difesa dal danno ossidativo
- Micronutrienti: trasformazioni alimentari e biochimica dei micronutrienti organici e inorganici.
Esercitazioni:
- Utilizzo di banche dati per indagini proteomiche di proteine alimentari
- Utilizzo di metodi bioinformatici per la caratterizzazione di proteine/peptidi coinvolti in allergie o intolleranze alimentari
- Discussione e analisi di "case study" riguardanti argomenti affrontati nelle lezioni frontali
UD_2 Prof. Alessandro Prinetti
Basi molecolari e biochimiche di una nutrizione adeguata.
Controllo ormonale del metabolismo.
Relazioni metaboliche tra fegato ed altri tessuti.
Biochimica del digiuno.
Alterazioni biochimiche nella malnutrizione e denutrizione.
Ipernutrizione: biochimica del tessuto adiposo ed obesità
Metabolismo del glucosio e sue alterazioni.
Indice glicemico degli alimenti,
Assorbimento del glucosio
Ipo- e iperglicemia
Metabolismo insulinico
Sindrome metabolica, basi metaboliche del diabete di tipo I e II
Metabolismo dei lipidi e sue alterazioni
Dislipidemie
Obesità e sindrome metabolica.
Basi metaboliche delle relazioni tra obesità, sindrome metabolica, diabete e dislipidemie
Malattie dovute ad anomalie nel metabolismo degli aminoacidi
Deficit di enzimi del ciclo dell'urea
Malattie associate a difetti nel metabolismo delle basi azotate, iperuricemia e gotta
Prerequisiti
Conoscenza della struttura e delle proprietà chimico fisiche di sistemi semplici sistemi biologici. Conoscenza delle caratteristiche macrostrutturali dei materiali biologici.
Metodi didattici
Lezioni frontali (2h ciascuno) con ampio utilizzo di materiale grafico, disponibile immediatamente sul sito myARIEL, assieme ad eventuali link ai siti web o a pubblicazioni scientifiche utilizzati a lezione
Esercitazioni in aula.
Esercitazioni in aula.
Materiale di riferimento
UD_1 Prof.ssa Stefania Iametti
Formal classes:
-Formation and disappearance of bioactive compounds in food processing and treatment markers
- Physical denaturation of protein in food processing. Formation and disappearance of food-derived bioactives.
- Limited proteolysis: enzymatic treatments of foods. Peptide formation and protein modification.
- Molecular markers of quality: protein and genetic markers.
- Food allergens: molecular determinants of allergenicity; biochemical basis of the allergenic response
- Food intolerances
- Antigen/antibody recognition and its relevance to food safety. Strategies for the production and control of hypo-allergenic and improved-tolerance foods
- Micronutrients: bioavailability and biological functions of organic and inorganic micronutrients
- Molecular mechanisms of oxidative stress at cellular level
- Role of specific food compounds in protection against oxidative stress
- Control of gene expression at the transcriptional and post-transcriptional level; nutrigenomics
- Fundamental of signal transduction: messengers, receptors, second messengers and their mode of action
- Biochemical aspects of the function of specific nutrients and bioactive compounds: anabolic and catabolic functions
- Biochemical aspects of the function of specific compounds/contaminants: role in cellular metabolism
Practical classes:
- Application of data bank for proteomic studies of food proteins
- Application of bioinformatics approaches for the characterization of proteins involved in food allergy or intolerance
- Discussion and critical analysis of "case study" related to topics treated during classes
UD_2 Alessandro Prinetti
Molecular and biochemical basis of an adequate nutrition.
Hormones controlling energy metabolism.
Metabolic cross-talk between liver and peripheral tissues.
Biochemistry of fasting.
Biochemical alterations in malnutrition and denutrition.
Ipernutrition: obesity and biochemistry of the adipose tissue.
Glucose metabolism and its alterations.
Glycemic index.
Glucose absorption.
Hypo- and hyperglycemia.
Effect of insulin on energy metabolism.
Metabolic syndrome. Metabolic basis of diabetes.
Lipid metabolism and its alterations.
Dyslipidemias.
Obesity and metabolic syndrome.
The link between obesity, metabolic syndrome, diabetes and dyslipidemias.
Amino acid metabolism and its pathological alterations.
Urea cycle and its metabolic defects.
Pathological alterations of nucleotide metabolism: hyperuricemia and gout.
Formal classes:
-Formation and disappearance of bioactive compounds in food processing and treatment markers
- Physical denaturation of protein in food processing. Formation and disappearance of food-derived bioactives.
- Limited proteolysis: enzymatic treatments of foods. Peptide formation and protein modification.
- Molecular markers of quality: protein and genetic markers.
- Food allergens: molecular determinants of allergenicity; biochemical basis of the allergenic response
- Food intolerances
- Antigen/antibody recognition and its relevance to food safety. Strategies for the production and control of hypo-allergenic and improved-tolerance foods
- Micronutrients: bioavailability and biological functions of organic and inorganic micronutrients
- Molecular mechanisms of oxidative stress at cellular level
- Role of specific food compounds in protection against oxidative stress
- Control of gene expression at the transcriptional and post-transcriptional level; nutrigenomics
- Fundamental of signal transduction: messengers, receptors, second messengers and their mode of action
- Biochemical aspects of the function of specific nutrients and bioactive compounds: anabolic and catabolic functions
- Biochemical aspects of the function of specific compounds/contaminants: role in cellular metabolism
Practical classes:
- Application of data bank for proteomic studies of food proteins
- Application of bioinformatics approaches for the characterization of proteins involved in food allergy or intolerance
- Discussion and critical analysis of "case study" related to topics treated during classes
UD_2 Alessandro Prinetti
Molecular and biochemical basis of an adequate nutrition.
Hormones controlling energy metabolism.
Metabolic cross-talk between liver and peripheral tissues.
Biochemistry of fasting.
Biochemical alterations in malnutrition and denutrition.
Ipernutrition: obesity and biochemistry of the adipose tissue.
Glucose metabolism and its alterations.
Glycemic index.
Glucose absorption.
Hypo- and hyperglycemia.
Effect of insulin on energy metabolism.
Metabolic syndrome. Metabolic basis of diabetes.
Lipid metabolism and its alterations.
Dyslipidemias.
Obesity and metabolic syndrome.
The link between obesity, metabolic syndrome, diabetes and dyslipidemias.
Amino acid metabolism and its pathological alterations.
Urea cycle and its metabolic defects.
Pathological alterations of nucleotide metabolism: hyperuricemia and gout.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame scritto con domande a risposta aperta (5 domande per UD, tempo complessivo 90 minuti). Si richiede obbligatoriamente l'iscrizione all'appello tramite il servizio UNIMIA.
Gli argomenti dell'esame sono quelli trattati nell'ambito dell'ultimo corso completato.
Gli elementi di valutazione che possono concorrere alla definizione del voto sono:
- la conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati
- la capacità di applicare ed elaborare i concetti trattati
- la capacità di senso critico nei confronti degli argomenti trattati
- la capacità di comunicazione
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
Gli argomenti dell'esame sono quelli trattati nell'ambito dell'ultimo corso completato.
Gli elementi di valutazione che possono concorrere alla definizione del voto sono:
- la conoscenza e la capacità di comprensione degli argomenti trattati
- la capacità di applicare ed elaborare i concetti trattati
- la capacità di senso critico nei confronti degli argomenti trattati
- la capacità di comunicazione
Gli studenti con DSA e con disabilità sono pregati di contattare via mail il Docente almeno 15 giorni prima della data di esame prevista per concordare le eventuali misure individualizzate. Nella mail indirizzata al docente è necessario mettere in CC i rispettivi Servizi di Ateneo: [email protected] (per studenti con DSA) e [email protected] (per studenti con disabilità).
BIO/10 - BIOCHIMICA - CFU: 9
Lezioni: 72 ore
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
sezione Scienze Chimiche e Biomolecolari, DeFENS
Ricevimento:
su appuntamento
LITA Segrate/MS Teams