INSETTI, FUNGHI MICOTOSSIGENI E ALIMENTAZIONE

Modulo FUNGHI FITOPATOGENI E MICOTOSSINE

Gli obiettivi formativi prefissati saranno raggiunti attraverso lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

I risultati di apprendimento sono articolati secondo i cinque Descrittori di Dublino:

Conoscenza e capacità di comprensione 

Lo studente sarà in grado di:

• descrivere le principali caratteristiche morfologiche, biologiche ed ecologiche dei funghi di interesse fitopatologico e alimentare;
• riconoscere i principali gruppi di funghi responsabili di malattie delle piante e di alterazioni delle derrate alimentari;
• descrivere le principali fasi dei processi di infezione, colonizzazione e sviluppo delle malattie fungine;
• spiegare il ruolo dei fattori ambientali nella diffusione dei patogeni e nello sviluppo delle contaminazioni fungine;
• definire le micotossine e descriverne origine, caratteristiche e rilevanza per la sicurezza alimentare;
• identificare i principali generi fungini micotossigeni, con particolare riferimento a Aspergillus, Penicillium e Fusarium;
• descrivere le principali micotossine di interesse alimentare e le matrici maggiormente esposte alla contaminazione;
• spiegare la relazione tra presenza di funghi micotossigeni, produzione di micotossine, condizioni ambientali e caratteristiche della matrice alimentare;
• illustrare i principali approcci per la prevenzione e il controllo delle contaminazioni fungine e micotossicologiche lungo la filiera alimentare.

Modalità di verifica

La conoscenza e la comprensione saranno accertate principalmente attraverso il colloquio orale e discussione di immagini diagnostiche, valutando la correttezza dei contenuti e l'uso appropriato della terminologia scientifica, in coerenza con quanto previsto dalle Linee guida. 

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine dell’insegnamento, lo studente sarà in grado di:

• applicare le conoscenze acquisite al riconoscimento delle principali alterazioni fungine di prodotti vegetali destinati all’alimentazione;
• utilizzare criteri morfologici, biologici e diagnostici per l’identificazione dei principali funghi di interesse agroalimentare;
• interpretare situazioni di contaminazione fungina e micotossicologica nelle diverse fasi della filiera;
• applicare i principi della prevenzione del rischio fungino e micotossicologico alla conservazione, trasformazione, distribuzione e somministrazione degli alimenti;
• utilizzare le conoscenze acquisite per individuare i principali fattori di rischio associati allo sviluppo di funghi e alla produzione di micotossine.

Modalità di verifica

Le competenze applicative saranno sviluppate attraverso esercitazioni, osservazione e discussione di casi studio durante il colloquio orale.

Autonomia di giudizio

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

- analizzare criticamente situazioni di rischio correlate alla presenza di funghi fitopatogeni e micotossigeni;

- valutare l'influenza delle condizioni ambientali, di conservazione e di trasformazione sullo sviluppo fungino e sulla produzione di micotossine;

- confrontare differenti strategie di prevenzione e gestione delle contaminazioni;

- interpretare dati e informazioni relativi alla qualità fitosanitaria e igienico-sanitaria delle matrici alimentari;

- valutare criticamente l'idoneità delle principali strategie di prevenzione e controllo in relazione alla specifica matrice e alla fase della filiera.

Modalità di verifica

L'autonomia di giudizio sarà verificata attraverso la discussione di problematiche e casi applicativi durante le attività didattiche e il colloquio d'esame.

Abilità comunicative 

- esporre in maniera chiara e scientificamente corretta le conoscenze acquisite;

- utilizzare appropriatamente il linguaggio tecnico della micologia, della patologia vegetale e della sicurezza alimentare;

- argomentare le proprie valutazioni relativamente a problematiche di contaminazione fungina e micotossicologica;

- comunicare le possibili strategie di prevenzione e gestione del rischio utilizzando una terminologia adeguata al contesto professionale.

Modalità di verifica

Le abilità comunicative saranno valutate durante le attività interattive e, in particolare, attraverso la qualità dell'esposizione e dell'argomentazione durante il colloquio orale.

Capacità di apprendimento 

Lo studente svilupperà la capacità di:

- approfondire autonomamente gli argomenti trattati

- consultare autonomamente la letteratura scientifica; 

- utilizzare banche dati fitopatologiche; 

-esporre con proprietà di linguaggio scientifico gli aspetti biologici, epidemiologici, diagnostici e gestionali relativi ai funghi fitopatogeni e micotossigeni; 

- aggiornarsi sulle innovazioni riguardanti diagnostica, biocontrollo e sicurezza alimentare; 

- Sarà inoltre in grado di comunicare e presentare in maniera chiara i risultati derivanti dalle attività di laboratorio e dall'interpretazione di dati sperimentali.

Modalità di verifica

La capacità di apprendimento sarà favorita mediante la consultazione di materiale scientifico e bibliografico e verificata anche attraverso la capacità dello studente di effettuare collegamenti e approfondimenti durante il colloquio orale.

L'insegnamento prevede 21 ore di lezioni frontali (Didattica Erogativa - DE) e 42 ore di esercitazioni (Didattica Interattiva - DI).

Didattica erogativa (DE)

Le lezioni frontali saranno svolte mediante presentazioni multimediali, schemi esplicativi e discussione dei principali aspetti biologici, epidemiologici e gestionali delle malattie fungine della vite e delle micotossine di interesse enologico. Durante il corso verranno analizzati esempi tratti dalla letteratura scientifica più recente 

Didattica interattiva (DI)

Le esercitazioni sono finalizzate all'applicazione delle conoscenze teoriche, allo sviluppo di competenze diagnostiche e alla capacità di interpretare criticamente risultati sperimentali e situazioni applicative.

Le attività pratiche saranno svolte in laboratorio e, ove possibile, presso  aziende convenzionate.

L'organizzazione delle attività consentirà agli studenti di sviluppare competenze teoriche e applicative nella diagnosi, prevenzione e gestione sostenibile delle principali malattie fungine in post raccolta

Gli studenti e le studentesse possono utilizzare l’IA come strumento di supporto allo studio, nel rispetto della normativa vigente, ivi inclusa quella in materia di diritto d’autore e di utilizzo delle opere dell’ingegno come descritto nel punto 5.1 delle linee guida (https://www.unict.it/it/ateneo/cidia-centro-l%E2%80%99informatica-la-digitalizzazione-e-l%E2%80%99intelligenza-artificiale)

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

Sono importanti conoscenze di base di biologia vegetale e microbiologia, con particolare riferimento alla struttura e alla biologia dei microrganismi.

Sono utili conoscenze di botanica, biochimica, chimica degli alimenti, microbiologia degli alimenti e principi generali di sicurezza e qualità alimentare.

Tali conoscenze consentiranno allo studente di comprendere i meccanismi di interazione tra microrganismi, piante e matrici alimentari, nonché i processi che determinano lo sviluppo delle contaminazioni fungine e la produzione di micotossine.

La frequenza alle attività didattiche è fortemente consigliata,in particolare alle esercitazioni, durante le quali gli studenti acquisiscono competenze pratiche fondamentali nel riconoscimento delle malattie, nell'identificazione dei patogeni e nell'applicazione delle principali tecniche diagnostiche.Per sostenere l’esame è vivamente consigliato seguire almeno il 70% delle attività didattiche previste.

Modalità di accertamento della frequenza.-  Ciascun docente stabilisce un metodo per l'accertamento della frequenza al corso  e, a fine corso, comunica alla Segreteria degli Studenti l'elenco degli studenti che non hanno soddisfatto l'obbligo della frequenza.in particolare alle esercitazioni, durante le quali gli studenti acquisiscono competenze pratiche fondamentali nel riconoscimento delle malattie, nell'identificazione dei patogeni e nell'applicazione delle principali tecniche diagnostiche.

LEZIONI FRONTALI (21 ore)

1. Introduzione alla micologia e alla patologia vegetale 

Concetti generali di micologia e patologia vegetale. Malattia e alterazione. Agenti biotici e abiotici. Importanza dei funghi fitopatogeni nelle produzioni agroalimentari. Impatto delle malattie fungine sulla qualità, quantità, conservabilità e sicurezza delle produzioni destinate all’alimentazione.

2. Biologia dei funghi e degli oomiceti 

Caratteristiche generali, classificazione e morfologia dei funghi e degli oomiceti. Micelio e ife. Strutture vegetative e riproduttive. Riproduzione sessuata e asessuata. Spore e strutture di sopravvivenza e diffusione. Principali aspetti dei cicli biologici.

3. Funghi fitopatogeni ed epidemiologia delle malattie fungine

Principali gruppi di funghi fitopatogeni di interesse agroalimentare. Meccanismi di infezione e colonizzazione dei tessuti vegetali. Rapporti ospite-patogeno. Triangolo della malattia: ospite, patogeno e ambiente. Ciclo della malattia. Fonti di inoculo, dispersione e sopravvivenza. Fattori ambientali predisponenti allo sviluppo delle infezioni.

4. Alterazioni fungine delle produzioni vegetali e post-raccolta 

Principali malattie e alterazioni fungine delle produzioni vegetali di interesse alimentare, con particolare riferimento alle filiere agroalimentari mediterranee. Alterazioni fungine in fase di raccolta, trasporto, conservazione, distribuzione e commercializzazione. Fattori predisponenti ai marciumi post-raccolta. Conseguenze sulla qualità e sicurezza degli alimenti.

5. Funghi micotossigeni 

Definizione e caratteristiche dei funghi micotossigeni. Principali generi di interesse agroalimentare: Aspergillus, Penicillium e Claviceps, Alternaria, Monilinia, Sclerotinia,

Rhyzopus, Mucor, Colletotrichum; ticchiolatura (Venturia e Fusicladium) da magazzino delle pomacee

6. Ecologia dei funghi micotossigeni. Relazione tra presenza del fungo, potenziale tossigeno e contaminazione della matrice alimentare. Fattori che influenzano la produzione di micotossine.

7. Micotossine di interesse agroalimentare

Definizione, classificazione e caratteristiche generali delle micotossine. Principali micotossine di interesse per la sicurezza alimentare: aflatossine, ocratossina A, fumonisine, deossinivalenolo, zearalenone e patulina. Fattori ambientali e agronomici predisponenti. Influenza di temperatura, attività dell’acqua, umidità, danni meccanici e biologici e condizioni di conservazione.  Particolare riferimento alle principali matrici della filiera agroalimentare mediterranea: cereali e derivati, frutta secca, spezie, prodotti ortofrutticoli, uva e derivati. Metodi di determinazione delle micotossine.

8. Principali malattie abiotiche in post-raccolta

9. Diagnosi dei funghi fitopatogeni e micotossigeni

 Principi della diagnosi tradizionale. Osservazione di sintomi e segni. Isolamento e identificazione dei funghi. Principi delle metodologie molecolari per l’identificazione dei funghi.

10. Prevenzione, gestione del rischio e sicurezza alimentare

Strategie di prevenzione e controllo delle contaminazioni fungine e micotossicologiche lungo la filiera: pre-raccolta, raccolta, trasporto, conservazione, trasformazione e distribuzione. Buone pratiche agronomiche e igieniche. Controllo delle condizioni ambientali e di conservazione. Principi di gestione integrata e sostenibile.

11 .Principi generali del quadro normativo europeo relativo alla presenza di micotossine negli alimenti. Limiti massimi, campionamento, controllo e gestione delle non conformità. Prevenzione del rischio micotossicologico e tutela della qualità e sicurezza degli alimenti.

ESERCITAZIONI – 42 ORE

1. Microscopia e riconoscimento dei funghi 

Uso del microscopio ottico e dello stereomicroscopio. Osservazione e riconoscimento delle principali strutture vegetative e riproduttive dei funghi. Preparazione di vetrini e osservazione di campioni fungini.

2. Isolamento e identificazione dei funghi 

Prelievo e preparazione dei campioni. Isolamento in coltura pura. Principali terreni di coltura. Osservazione delle caratteristiche morfologiche delle colonie e identificazione dei principali generi fungini di interesse agroalimentare.

3. Riconoscimento delle alterazioni fungine delle derrate alimentari 

Osservazione di prodotti vegetali e derrate alimentari con alterazioni fungine. Riconoscimento di sintomi e segni. Associazione tra alterazione, agente fungino e condizioni predisponenti.

4. Funghi micotossigeni e matrici alimentari 

Osservazione e riconoscimento dei principali funghi micotossigeni, con particolare riferimento a Aspergillus, Penicillium e Fusarium. Analisi di differenti matrici alimentari e valutazione dei principali fattori di rischio per la contaminazione.

5. Diagnostica molecolare

Estrazione degli acidi nucleici da campioni fungini e/o matrici vegetali. Impostazione e applicazione di tecniche PCR e cenni alle applicazioni di qPCR e LAMP. Interpretazione dei risultati diagnostici.

7. Attività in campo 

Osservazione in campo delle principali malattie fungine delle colture di interesse agroalimentare. Riconoscimento di sintomi e segni, valutazione dei fattori ambientali predisponenti e raccolta di campioni per le successive osservazioni di laboratorio.

8. Lavoro individuale e di gruppo degli studenti: analisi di casi studio

L'insegnamento contribuisce, in particolare, ai seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile:

Obiettivo 2 – Sconfiggere la fame: promozione della sicurezza alimentare e riduzione delle perdite di prodotti agricoli dovute a malattie e contaminazioni fungine.

Obiettivo 3 – Salute e benessere: prevenzione dell'esposizione del consumatore alle micotossine e ad altri rischi associati alle contaminazioni fungine degli alimenti.

Obiettivo 12 – Consumo e produzione responsabili: prevenzione delle alterazioni e delle contaminazioni, miglioramento della conservabilità e riduzione degli sprechi alimentari.

Obiettivo 13 – Lotta contro il cambiamento climatico: comprensione degli effetti delle variazioni climatiche sull'epidemiologia dei funghi fitopatogeni, sulla distribuzione dei funghi micotossigeni e sul rischio di contaminazione delle produzioni alimentari.

Testi consigliati

Matta A. et al. - Fondamenti di Patologia vegetale.(2017). Patron Editore, Bologna

Belli G.-. Elementi di Patologia Vegetale (seconda edizione, 2012), Editore Piccin, Padova

De Cicco V., Bertolini P., Salerno M.G. Patologia post-raccolta dei prodotti vegetali. Piccin Ed. 2008

Pollini A. (2024). Micopatologia e micologia. Manuale applicato. Edagricole.

Dispense del docente

Articoli scientifici e materiale bibliografico indicato durante il corso.

Normativa europea vigente relativa ai contaminanti e alle micotossine negli alimenti.

 Testi e Materiale consigliato per approfondimenti

Agrios G.N., Plant Pathology, 6ª ed., Elsevier. 

Manuali, documenti tecnici e pubblicazioni scientifiche riguardanti funghi fitopatogeni, funghi micotossigeni e sicurezza alimentare.

Documenti e pareri scientifici delle principali istituzioni nazionali ed europee competenti in materia di sicurezza alimentare.

L'apprendimento sarà verificato mediante prova orale. Il colloquio avrà una durata indicativa di 30-40 minuti e sarà articolato in domande riguardanti gli argomenti trattati durante il corso. Nel corso della prova potranno essere utilizzate immagini diagnostiche, preparati microscopici o casi studio finalizzati a valutare la capacità dello studente di applicare le conoscenze acquisite.

Saranno oggetto di valutazione:

 conoscenza dei contenuti disciplinari;

correttezza scientifica delle risposte;

utilizzo del linguaggio tecnico e capacità espositiva;

capacità di collegare argomenti differenti

La verifica consentirà inoltre di accertare il raggiungimento dei risultati di apprendimento relativi ai cinque Descrittori di Dublino..

Il giudizio finale segue il seguente schema:

Non idoneo
Conoscenza e comprensione argomento: ha una conoscenza limitata e frammentaria degli argomenti fondamentali;
Capacità di analisi e sintesi: effettua analisi in modo superficiale e largamente incompleto
Abilità linguistiche ed espressive: fa uso di una terminologia inadeguata e di un linguaggio incerto e confuso
18-20
Conoscenza e comprensione argomento: superficiali e parziali
Capacità di analisi e sintesi: effettua analisi e sintesi non complete e non approfondite.
Abilità linguistiche ed espressive: utilizza il linguaggio specifico in modo non sempre corretto
21-23
Conoscenza e comprensione argomento: conosce con sufficiente precisione gli elementi fondamentali degli argomenti trattati
Capacità di analisi e sintesi: effettua analisi e sintesi quasi complete, ma non approfondite
Abilità linguistiche ed espressive: utilizza il linguaggio specifico in modo semplice ma appropriato
24-26
Conoscenza e comprensione argomento: Conoscenza buona
Capacità di analisi e sintesi: Ha capacità di analisi e di sintesi buone. Gli argomenti sono espressi coerentemente
Abilità linguistiche ed espressive: utilizza il linguaggio specifico in modo sicuro e corretto
27-29
Conoscenza e comprensione argomento: ha una conoscenza completa, approfondita e coordinata degli argomenti trattati
Capacità di analisi e sintesi: effettua analisi e sintesi complete ed approfondite
Abilità linguistiche ed espressive: utilizza il linguaggio specifico in modo sicuro, articolato e fluido
30-30L
Conoscenza e comprensione argomento: ha una conoscenza completa, approfondita. amplia e personalizzata degli argomenti trattati
Capacità di analisi e sintesi: sa organizzare in modo autonomo e completo le conoscenze acquisite, ed è capace di valutazioni e di collegamenti autonomi
Abilità linguistiche ed espressive: utilizza il linguaggio specifico in modo sicuro, articolato e fluido

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CinAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata — Servizi per le Disabilità e/o DSA) del Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).