Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 21/11/2024

Introdurre gli studenti allo studio dei fattori e meccanismi chimici, biochimici e biologici alla base dei processi che determinano lo stato nutrizionale nell’uomo; saper identificare e classificare i macronutrienti, micronutrienti e i prodotti nutraceutici in relazione alle proprietà nutrizionali; conoscere la struttura e la funzione delle molecole biologiche che compongono i macro e micronutrienti e comprendere il ruolo dei micro e macronutrienti nello stato di salute e malattia dell’uomo; conoscere le basi del metabolismo. Il corso si pone come obiettivo di fornire allo studente le conoscenze necessarie relative alla chimica degli alimenti. In particolare, la parte introduttiva del corso verte sulle problematiche di sicurezza alimentare, i principali contaminanti, i metodi di analisi per il controllo degli alimenti e la loro qualità. Nella seconda parte, il programma analizzerà la composizione chimica dei costituenti degli alimenti, la loro struttura e funzione nel contesto cellulare, nonché le trasformazioni chimiche che avvengono a carico degli alimenti. 

Risultati dell’apprendimento attesi: Saper individuare i nutrienti fondamentali caratteristici di ciascun alimento, la loro struttura e le loro caratteristiche chimiche. Conoscere i principali contaminanti degli alimenti. Saper riconoscere e descrivere le principali reazioni chimiche a cui vanno incontro gli alimenti e le principali cause di alterazioni delle sostanze alimentari.

Programma del modulo di Scienze Tecniche dietetiche applicate:

Principi nutritivi. Macronutrienti: glucidi, lipidi, proteine, acidi nucleici. Micronutrienti: Vitamine idrosolubili e liposolubili, Sali minerali. Acqua. Bevande alcoliche e nervine. Digestione, assorbimento, biodisponibilità, proprietà nutrizionali. Alimenti: composizione, caratteristiche e assorbimento. Bilancio energetico e Metabolismo.

Programma del Modulo di Chimica degli alimenti:

ü  Introduzione: educazione alimentare, piramide alimentare, il piatto sano. Assunzione di nutrienti: carboidrati, acidi grassi, proteine, fibre, NaCl e alcool etilico. I principi nutritivi: macronutrienti e micronutrienti. Il fabbisogno alimentare ed energetico. Il valore nutritivo. Funzioni degli alimenti. La sicurezza degli alimenti (microbiologica e chimica). Contaminanti negli alimenti: PAH (idrocarburi policiclici aromatici, nitrosammine, micotossine). Metodi di analisi per il controllo degli alimenti (analisi sensoriale, analisi reologica, analisi centesimale, analisi residuale, tecniche immunochimiche, cromatografiche ed elettroforetiche). Adulterazioni degli alimenti. Analisi e certificazione.

ü  Glucidi: Classificazione principale (Monosaccaridi, Oligosaccaridi, Polisaccaridi). Monosaccaridi: caratteristiche strutturali, configurazione assoluta e relativa, serie D-chetosi e serie D-aldosi, allungamento della catena (Sintesi Kiliani-Fisher), accorciamento della catena (Degradazione di Ruff). Epimeri del glucosio. Conformazione lineare e piranosica del D(+)-glucosio e le sue forme anomeriche. Conformazione lineare e furanosica del D-fruttosio. Proiezioni di Fisher, Haworth e proiezioni conformazionali. Monosaccaridi (glucosio, fruttosio, galattosio, mannosio, ribosio). Potere edulcorante. Indice glicemico. Derivati dei monosaccaridi (per riduzione): sorbitolo e mannitolo. Derivati dei monosaccaridi (per ossidazione blanda con il reattivo di Fehling): Acido D-gluconico. Derivati dei monosaccaridi (per ossidazione energica): Acido D-glucarico e acido D-glucuronico. Derivati esteri fosforici dei monosaccaridi. Derivati aminozuccheri. Il legame O-glicosidico e N-glicosidico. I glicosidi: reazione di acetilazione.  Disaccaridi (saccarosio, maltosio, lattosio, cellobiosio). Polisaccaridi (amido e sua biosintesi, il glicogeno, la cellulosa, l’inulina, le pectine). Le fibre. Edulcoranti intensivi: saccarina, aspartame, acesulfame, ciclammati.

ü  Proteine: Funzioni. Struttura e stereochimica degli amminoacidi e loro classificazione (non polari, aromatici, polari, carichi positivamente, carichi negativamente). Beta e Gamma Amminoacidi: β-alanina e acido γ-amminobutirrico (GABA). Amminoacidi non-standard. Proprietà acido-base degli amminoacidi e punto isoelettrico (es. glicina).  Amminoacidi essenziali, non essenziali, semi essenziali. Amminoacidi (Glucogenici, Chetogenici). Il legame peptidico: caratteristiche chimiche, geometria e grafico di Ramachandran. Sintesi di Strecker. Proteine globulari e fibrose. Struttura primaria, secondaria (alfa-elica, foglietto-beta e sequenze non ripetitive), terziaria e quaternaria (proteine semplici e coniugate). Proprietà funzionali negli alimenti. Qualità nutrizionali negli alimenti (digeribilità, valore biologico, utilizzazione proteica netta). Alterazioni di proteine ed amminoacidi (denaturazione, reazione di Maillard e suoi effetti nutrizionali).  

ü  Lipidi: Composizione chimica. Classificazione (1): Lipidi semplici e complessi (fosfolipidi, glicolipidi e lipoproteine). Classificazione (2): Lipidi saponificabili e non saponificabili. Classificazione (3): funzione di deposito, strutturale e regolatoria. Classificazione (4): lipidi neutri e lipidi polari. Classificazione (5): Strutturale (acidi grassi, cere, prostaglandine, terpeni). Acidi grassi: proprietà fisiche (punti di fusione) e chimiche (isomeri geometrici e di posizione). Perossidazione. I saponi (Sali di acidi deboli e Sali di acidi forti). Gli acidi grassi essenziali (omega-3, omega-6 e omega-9). I gliceridi (mono-, di- e tri-). Stereochimica dei monogliceridi. Nomenclatura “sn” dei digliceridi. Trigliceridi: proprietà chimiche (idrolisi, saponificazione e idrogenazione). I fosfolipidi: proprietà fisiche e fluidità della membrana plasmatica. Strutture sopramolecolari dei lipidi polari. I glicerofosfolipidi: acido fosfatidico, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolammina, fosfatidilserina, fosfatidilinositolo. Gli sfingolipidi e sfingofosfolipidi. Cere.  Prostaglandine e leucotrieni. I terpeni e tetraterpeni (carotenoidi). Steroidi: colesterolo (struttura e biosintesi), i corticosteroidi, androgeni ed estrogeni.  Fabbisogno e digeribilità. Metabolismo. I grassi negli alimenti. Alterazioni: irrancidimento chetonico, autossidazione, decomposizione dei perossidi. Antiossidanti primari e secondari.

ü  Vitamine: Classificazione: idrosolubili e liposolubili. Vitamina A (biosintesi, funzione visiva, struttura della retina, rodopsina, isomerizzazione dell’11-cis-retinale, attivazione della trasducina e iperpolarizzazione). Fonti alimentari di vit. A e beta caroteni. Vitamina D (Biosintesi della vit. D2 e della vit. D3). Funzioni del calcitriolo e della vit. D2. Carenza e tossicità da vit. D.  Fonti alimentari di vit. D. Vitamina E: tocoferoli e tocotrienoli. Azione antiossidante del tocoferolo. Fonti alimentari della vit. E. Vitamina K: fillochinone e menachinone. Meccanismo d’azione della vit. K e fonti alimentari. Vitamine del complesso B: Vitamina B1 (tiamina), vitamina B2 (riboflavina), vitamina B3 (niacina o PP), vitamina B5 (acido pantotenico), vitamina B6 (piridossina), vitamina B8 (biotina o vit. H), vitamina B9 (acido folico) e vitamina B12 (cobalamina). Vitamina C (proprietà strutturali, proprietà acido-base, redox).

ü  Sali minerali: Funzioni essenziali. Assorbimento e malassorbimento. Classificazione (macroelementi, microelementi e oligoelementi). Fabbisogno. Il Calcio: fonti alimentari, assorbimento intestinale. Carenza di calcio. Il Magnesio: funzioni, assorbimento ed escrezione, reintegrazione. Il Fosforo: Extracellulare e intracellulare, fonti alimentari e fabbisogno giornaliero. Assorbimento ed escrezione. Equilibrio Calcio-Fosfato e ruolo del PTH. Sodio e Potassio: funzioni, equilibrio sodio-potassio, assorbimento ed escrezione. Il Cloro: funzioni e anidrasi carbonica. Zinco. Ferro (eme e non-eme). Altri Sali minerali importanti: Zolfo, Rame. Fluoro. Iodio. Cromo. Manganese. Cobalto. Selenio e Molibdeno. Metalli tossici (Arsenico, Piombo, Mercurio, Cadmio, Cromo).

ü  Acqua: Salinità e dissalazione (via fisica, elettrodialisi ed evaporazione più distillazione). Ciclo idrogeologico. L’inquinamento idrico. L’acqua potabile: parametri principali per la potabilità dell’acqua (idrogeologici, organolettici, fisici, chimici, microbiologici). Normativa sulla potabilità dell’acqua (D.Lgs 31/2001). Tipologia delle acque: Acque naturali (meteoriche, telluriche, di superficie). Tipi di acqua minerale naturale. Bilancio idrico nell’uomo. L’acqua negli alimenti: acqua libera, acqua legata e coefficiente di attività. Caratteristiche chimiche e strutturali dell’acqua. Proprietà colligative. Pressione osmotica.

ü  Latte: Richiami legislativi (Legge n. 169 del 1989, DPR 54 del 1997, Regolamento 2073 del 2005, Regolamento 2377 del 1990). Il latte crudo. Flusso del latte alimentare. I pretrattamenti: Centrifuga, omogeneizzazione, microfiltrazione. I trattamenti termici: pastorizzazione e sterilizzazione (metodo classico e metodo U.H.T). Composizione chimica del latte: lipidi, proteine (le caseine) e le sieroproteine, il lattosio, le vitamine (A, B1, B2, C, D). Tipologie di latte alimentare in commercio: Latte tradizionale (classificazione) e latte modificato (classificazione). 

102 ore di studio individuale

Testi consigliati Modulo di Scienze tecniche dietetiche applicate:

"Dietoterapia e nutrizione clinica"  E. Del Toma  Il pensiero Scientifico editore

"Fondamenti di nutrizione umana" A. Costantini, C. Cannella, G. Tomassi.  Il pensiero Scientifico editore 

Risorse per l’apprendimento:

Slide del docente

Testi consigliat Modulo di Chimica degli alimenti:

Paolo Cabras, Aldo Martelli: Chimica degli alimenti, Ed: Piccin-Nuova Libraria, 2004; Tom Coultate: La chimica degli alimenti, Ed: Zanichelli, 2005.

frequenza obbligatoria

Monitoraggio costante del profitto dello studente mediante prove in itinere in forma scritta (quiz a risposta multipla), i cui risultati saranno considerati per il voto finale. La prova si intende superata se il numero di risposte esatte sarà superiore alla metà più uno. Valutazione finale: prova orale.