Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro


C.I. CHIMICA E BIOTRASFORMAZIONE DI PRODOTTI NUTRACEUTICI

CdLM Farmacia

Modulo e/o Codocenza Docente CFU
Chimica dei Prodotti Nutraceutici Giosué Costa 6
Biotrasformazione di Prodotti Nutraceutici Giosué Costa 1
Docente:
Giosué Costa
gcosta@unicz.it
0961/3694198

SSD:
CHEM-07/B - CHEM-07/C

CFU:
7
Collegamenti veloci:

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 16/06/2025

Organizzazione della Didattica

Organizzazione della didattica

Ore

Totali

Didattica frontale

Pratica (laboratorio, campo, esercitazione, altro)

Studio individuale

175

56

 

119

CFU/ETCS

7

7

 

 

Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire allo studente le conoscenze fondamentali relative alla chimica e alla biotrasformazione di prodotti nutraceutici, con particolare attenzione alle vie metaboliche che portano alla formazione di sostanze biologicamente attive, ai loro meccanismi d’azione, alla loro farmacocinetica e farmacodinamica, nonché alle principali reazioni di trasformazione dei principi alimentari. Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

  • Comprendere la natura chimica e le basi biosintetiche delle principali categorie di molecole nutraceutiche (lipidi, composti fenolici, terpeni, glucidi, proteine, vitamine, sali minerali).
  • Riconoscere le trasformazioni chimico-biologiche che possono avvenire nelle materie prime e nei prodotti nutraceutici, correlando struttura molecolare, vie di sintesi/metabolismo e proprietà funzionali.

Distinguere alimenti funzionali, integratori e prodotti naturali in base al loro contenuto in composti bioattivi e alle relative implicazioni nutrizionali, farmacocinetiche e salutistiche.

Prerequisiti

È raccomandata la conoscenza di base di:

  • Chimica generale e organica
  • Biochimica (struttura e funzione delle biomolecole, cenni di metabolismo)
  • Fisiologia generale e nutrizione di base

Tali conoscenze consentono di comprendere al meglio gli aspetti chimici, biochimici e metabolici legati alle molecole nutraceutiche e alle loro trasformazioni.

Metodi Didattici

L'insegnamento sarà erogato principalmente tramite lezioni frontali (56 ore), con l’ausilio di presentazioni in PowerPoint preparate dal docente, mirate a facilitare l'acquisizione delle conoscenze relative alla composizione chimica degli alimenti, alle proprietà strutturali e funzionali dei macronutrienti e micronutrienti, alle problematiche di sicurezza alimentare. Tali modalità didattiche consentiranno agli studenti di acquisire sistematicamente i concetti teorici necessari per comprendere le reazioni chimiche coinvolte nelle trasformazioni alimentari e le relazioni fra struttura molecolare, proprietà nutrizionali e aspetti funzionali degli alimenti.

Saranno previsti inoltre seminari di approfondimento su tematiche specifiche, allo scopo di favorire una maggiore comprensione degli argomenti trattati, sviluppare capacità di analisi critica e promuovere il coinvolgimento attivo degli studenti nel percorso di apprendimento.

Descrittori di Dublino

Descrittore di Dublino 1: conoscenza e capacità di comprensione

  • Conoscere le basi chimico-strutturali dei prodotti nutraceutici, i meccanismi principali della loro biosintesi (vie dell’acetato, shikimato, mevalonato, metileritritolo fosfato, ecc.).
  • Comprendere le reazioni di trasformazione e i fattori che influenzano stabilità, biodisponibilità e attività biologica di principi alimentari e sostanze nutraceutiche.

 

Descrittore di Dublino 2: capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

  • Essere in grado di classificare e valutare i composti nutraceutici e i prodotti funzionali sulla base delle vie di sintesi e delle loro proprietà chimico-fisiche.
  • Saper riconoscere potenziali alterazioni, processi di degradazione o arricchimento di nutrienti bioattivi in diversi contesti tecnologici o di trasformazione alimentare.

 

Descrittore di Dublino 3: capacità critiche e di giudizio ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi sociali, scientifici o etici ad essi connessi.

  • Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

  • Valutare in modo critico la letteratura scientifica sui nutraceutici, correlando dati di composizione, farmacocinetica/farmacodinamica e potenziali effetti benefici o tossici.
  • Individuare criticità e aspetti etici/legislativi nell’uso e nella produzione di alimenti funzionali o integratori.

 

Descrittore di Dublino 4: capacità di comunicare quanto si è appreso; gli studenti devono saper comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.

  • Abilità comunicative

Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di:

  • Comunicare con chiarezza e precisione le informazioni relative alla composizione chimica e alle proprietà nutrizionali degli alimenti, utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico appropriato
  • Esporre in modo chiaro e con terminologia specifica le caratteristiche chimiche e metaboliche dei prodotti nutraceutici a interlocutori specialisti e non specialisti.
  • Presentare con efficacia, anche attraverso esempi e dati sperimentali, il ruolo e l’importanza di tali prodotti nell’ambito nutrizionale e biotecnologico.

 

Descrittore di Dublino 5: capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita. Gli/Le studenti/studentesse devono aver sviluppato quelle capacità di apprendimento che sono loro necessarie per intraprendere studi successivi con un alto grado di autonomia.

  • Capacità di apprendere in modo autonomo

Al termine dell’insegnamento lo/la studente/studentessa dovrà essere in grado di

  • Aggiornarsi in maniera autonoma attingendo a banche dati, articoli scientifici e fonti digitali relative a nuove scoperte e innovazioni nel campo della chimica dei nutraceutici.

Proseguire con successo negli studi successivi (laurea magistrale o master) che richiedano competenze avanzate di chimica e biochimica degli alimenti e dei prodotti nutraceutici.

Contenuti di insegnamento (Programma)

Capitolo 0: Introduzione al corso

  • Definizione e obiettivi della “Nutraceutica”
  • Aspetti storici e attuali

Capitolo 1: Nutraceutica e reazioni biosintetiche di base

  • Definizione di nutraceutici, alimenti funzionali, integratori
  • Principali vie metaboliche (cenni generali)
  • Concetto di “scaffold chimico” e combinazioni biosintetiche
  • Esempi di combinazioni su scaffold diversi

Capitolo 2: Via dell’acetato e biosintesi degli acidi grassi

  • Reazioni biosintetiche della via dell’acetato
  • Nomenclatura e classificazione dei lipidi
  • Proprietà chimico-fisiche di lipidi, irrancidimento, perossidazione
  • Lipidi bioattivi di origine vegetale e animale (ω-3, ω-6, ω-9, ecc.)
  • Introduzione a derivati dell’acido arachidonico (prostaglandine, leucotrieni)

Capitolo 3: Via dell’acido shikimico

  • Biosintesi dell’acido shikimico
  • Acidi fenolici, cumarine, furocumarine, lignani, flavonoidi, antocianidine
  • Composti fenolici e potenziale antiossidante (ad es. resveratrolo)
  • Esempi di sostanze nutraceutiche associate (es. polifenoli di Olea europaea)

Capitolo 4: Via del mevalonato e del metileritritolo fosfato

  • Schema generale delle vie mevalonato e MEP
  • Monoterpeni, sesquiterpeni, diterpeni, triterpeni e steroidi
  • Biosintesi di colesterolo e corticosteroidi
  • Composti terpenici di interesse nutraceutico (oli essenziali, carotenoidi, ecc.)

Capitolo 5: Vitamine

  • Classificazione chimica: idrosolubili (complesso B, C) e liposolubili (A, D, E, K)
  • Struttura, funzioni e fonti alimentari
  • Implicazioni nutraceutiche e farmacodinamiche (antiossidanti, coenzimi, fattori di crescita)

Capitolo 6: Glucidi

  • Caratteristiche chimico-fisiche di monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi
  • Indice glicemico e potere edulcorante
  • Carboidrati con proprietà funzionali (ad es. fibre solubili, inulina)

Capitolo 7: Proteine

  • Amminoacidi essenziali e non
  • Fabbisogno proteico, digeribilità e valore biologico
  • Alterazioni proteiche (missfolding, reazione di Maillard) con effetti su qualità nutritiva

    Capitolo 8: Sali minerali

    • Macro- e microelementi (Ca, Mg, Fe, Zn, ecc.)
    • Ruolo fisiologico, bio-disponibilità, tossicità in eccesso
    • Metalli tossici: arsenico, piombo, mercurio, cadmio, cromo

    Capitolo 9: Acqua

    • Ruolo fisiologico e chimico
    • Parametri di potabilità
    • Bilancio idrico e acqua negli alimenti

    Capitolo 10: Nutraceutici

    • Definizione e campi di applicazione
    • Distinzione tra nutraceutico, integratore alimentare e alimento funzionale
    • Utilizzo di nutraceutici in alcune condizioni patologiche (obesità, diabete, stress ossidativo, infiammazione, ecc.)
    Concetti di farmacocinetica e farmacodinamica nel contesto nutraceutico

Testi di Riferimento, Note e Materiali Didattici

Testi di riferimento

Dewick, P. M. Chimica, biosintesi e bioattività delle sostanze naturali. Edizione italiana. Piccin, 2013

Note ai testi di riferimento

Per ulteriori approfondimenti e integrazioni al testo indicato, saranno rese disponibili dal docente le slide delle lezioni, articoli scientifici di approfondimento e materiali integrativi selezionati. Tali risorse costituiscono materiale complementare utile a supportare lo studio individuale e l'approfondimento personale degli argomenti trattati a lezione.

Materiali didattici

Tutto il materiale didattico (slide delle lezioni, materiali integrativi, articoli scientifici e ulteriori risorse di approfondimento) sarà disponibile sulla piattaforma e-learning dell’Università Magna Graecia di Catanzaro, all'indirizzo: https://elearning.unicz.it/, nella pagina dedicata al corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di Valutazione

Valutazione

 

Modalità di verifica

dell’apprendimento

L’esame finale consiste in una prova scritta preliminare, seguita da una prova orale obbligatoria.

Prova scritta:

·        Tipologia: prova scritta strutturata con domande a scelta multipla (50% circa del totale) e domande aperte o semi-strutturate (50% circa).

·        Durata: 90 minuti.

·        Obiettivo: valutare la conoscenza di base e specifica dei contenuti trattati durante l’insegnamento (composizione chimica degli alimenti, macronutrienti e micronutrienti, sicurezza alimentare, trasformazioni e alterazioni degli alimenti, proprietà nutraceutiche).

·        La prova scritta è da considerarsi prova di accesso all’orale. Il superamento della prova scritta (voto minimo di 18/30) è necessario per accedere alla prova orale.

·        Gli studenti potranno consultare esempi di prove di appelli precedenti, messi a disposizione dal docente, come ulteriore strumento di preparazione e auto-valutazione.

Prova orale:

  • Tipologia: colloquio orale individuale, finalizzato ad accertare la capacità dello studente di esprimersi con proprietà di linguaggio scientifico, capacità critica e di sintesi, nonché la comprensione approfondita degli argomenti trattati.
  • Durata indicativa: circa 20-30 minuti.
  • La prova orale completerà la verifica delle conoscenze, approfondendo gli argomenti affrontati nella prova scritta e includendo aspetti specifici quali la capacità di applicare le conoscenze teoriche acquisite e di affrontare in modo autonomo tematiche inerenti la chimica degli alimenti.

Materiali consentiti durante la prova: Non è consentito l'utilizzo di testi, manuali, appunti, dizionari, glossari, tavole o altro materiale didattico durante la prova scritta. È ammesso soltanto l’uso di una calcolatrice scientifica non programmabile. Eventuali materiali aggiuntivi (come mappe concettuali o strumenti compensativi) saranno consentiti esclusivamente agli studenti che ne abbiano diritto, previa presentazione di certificazione (es. DSA), in accordo con la normativa vigente e con il regolamento didattico d’Ateneo.

 

Criteri di valutazione

Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente dovrà dimostrare di conoscere approfonditamente gli argomenti trattati durante l’insegnamento, evidenziando:

•         completezza e correttezza nella descrizione della composizione chimica degli alimenti;

•         precisione nell’identificazione delle proprietà e delle funzioni dei macronutrienti e micronutrienti;

•         comprensione delle problematiche relative alla sicurezza alimentare ed ai contaminanti.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Lo studente dovrà essere in grado di applicare correttamente le conoscenze teoriche acquisite, dimostrando:

•         capacità di risolvere quesiti relativi alla caratterizzazione degli alimenti e delle trasformazioni chimiche;

•         capacità di collegare le conoscenze teoriche a contesti pratici o casi studio reali proposti dal docente.

Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà mostrare autonomia e capacità critica nella valutazione delle informazioni acquisite, evidenziando:

•         capacità di analisi critica e interpretazione autonoma dei dati presentati;

•         capacità di formulare giudizi autonomi motivati in ambito alimentare, chimico e nutrizionale;

•         riflessione consapevole su tematiche scientifiche inerenti alla sicurezza alimentare.

Abilità comunicative: Lo studente dovrà dimostrare efficaci capacità comunicative attraverso:

•         un’esposizione chiara, coerente e ben strutturata degli argomenti;

•         capacità di utilizzare correttamente e con competenza il linguaggio tecnico-scientifico proprio della disciplina;

•         abilità nell’interagire con il docente, mostrando chiarezza e precisione nelle risposte.

Capacità di apprendere: Lo studente dovrà dimostrare di aver sviluppato competenze che consentano una continuazione autonoma degli studi, ovvero:

•         capacità di approfondimento autonomo dei contenuti, dimostrata dalla possibilità di ampliare la discussione orale con collegamenti personali;

•         utilizzo consapevole delle risorse bibliografiche e delle fonti scientifiche indicate dal docente.

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

Il voto finale è espresso in trentesimi e l’esame si considera superato con una votazione minima di 18/30.

La verifica dell'apprendimento avviene tramite due prove obbligatorie:

1. Prova scritta (durata: 90 minuti):

  • Composta per circa il 50% da domande a scelta multipla e per il restante 50% da domande aperte o semi-strutturate.
  • Ogni domanda ha un punteggio predefinito, il cui totale sarà convertito in voto in trentesimi.
  • Il voto minimo per accedere alla prova orale è 18/30.

 

2. Prova orale (durata indicativa: 20-30 minuti):

  • La prova orale completa e approfondisce gli argomenti affrontati nella prova scritta; tutte le tematiche del programma concorrono ugualmente alla formulazione del voto finale.
  • Viene valutata la capacità di esposizione, l’utilizzo del linguaggio tecnico-scientifico, la capacità critica, l’autonomia di giudizio e l’approfondimento autonomo dei contenuti.

Formulazione del voto finale:

Il voto finale deriva da una valutazione integrata delle prove scritta e orale, con i seguenti criteri orientativi:

  • 18-20: conoscenza basilare e sufficiente degli argomenti principali, esposizione semplice con uso minimale del linguaggio tecnico; limitata capacità critica e autonomia di giudizio.
  • 21-23: conoscenza appropriata ma prevalentemente descrittiva, buona capacità espositiva con utilizzo sufficiente del linguaggio tecnico, capacità critica essenziale.
  • 24-26: conoscenza buona e corretta degli argomenti, esposizione chiara e coerente con appropriato linguaggio disciplinare; discreta autonomia di giudizio e capacità critica.
  • 27-29: conoscenza approfondita e ben organizzata dei contenuti, ottima capacità applicativa, esposizione ben strutturata e fluida, dimostrando buona autonomia di giudizio e notevole capacità di argomentazione.
  • 30: conoscenza eccellente, completa e dettagliata degli argomenti trattati; esposizione critica e brillante con elevata autonomia di giudizio e capacità di analisi e sintesi.
  • 30 e Lode: eccellente e approfondita preparazione, autonomia di giudizio particolarmente spiccata, originalità nell’argomentazione e capacità espositiva eccezionale, con dimostrazione di approfondimenti personali e autonomi superiori alle aspettative.