Course Syllabus
Obiettivi
Conoscenze e capacità di comprensione: L'insegnamento intende fornire una visione integrata della salute e del benessere dell'individuo in relazione all'ambiente, secondo i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health. Lo studente acquisirà conoscenze sui principali fattori biologici, ecologici, nutrizionali e ambientali che influenzano lo stato di salute, con particolare attenzione ai meccanismi di prevenzione, al mantenimento dell'omeostasi e al rafforzamento delle difese dell'organismo. Saranno approfondite le relazioni tra biodiversità, alimentazione, nutrizione e salute, evidenziando il ruolo di una dieta equilibrata e sostenibile nel mantenimento del benessere psicofisico e nella prevenzione delle patologie croniche e multifattoriali. Verranno inoltre illustrate le basi biologiche e molecolari che regolano tali interazioni, con particolare riferimento agli effetti dei composti bioattivi di origine naturale e dei metaboliti secondari sulla fisiologia umana.
Conoscenze e capacità di comprensione applicate: L'insegnamento consentirà allo studente di applicare le conoscenze acquisite attraverso attività sperimentali in laboratorio e uscite sul campo in ecosistemi caratterizzati da differenti livelli di biodiversità e qualità ambientale. Lo studente sarà in grado di interpretare le relazioni tra salute umana, qualità dell'ambiente, biodiversità e servizi ecosistemici, comprendendo come le risorse naturali rappresentino una fonte di alimenti funzionali, molecole bioattive e principi di interesse nutraceutico e farmaceutico. Particolare attenzione sarà dedicata al ruolo della nutrizione nella prevenzione primaria, all'importanza di modelli alimentari sostenibili e all'impiego di alimenti e composti naturali per il mantenimento dell'equilibrio fisiologico, il supporto del sistema immunitario, la riduzione dello stress ossidativo e dei processi infiammatori e la promozione di un invecchiamento sano.
Autonomia di giudizio: Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di interpretare criticamente i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health, valutando le relazioni tra salute, alimentazione, ambiente e biodiversità. Saprà elaborare e proporre strategie di prevenzione e promozione della salute che integrino aspetti nutrizionali, ambientali ed ecologici, favorendo stili di vita sostenibili e la tutela degli ecosistemi.
Capacità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in modo chiaro, rigoroso e con terminologia scientifica appropriata i concetti relativi alle interazioni tra ambiente, biodiversità, nutrizione e salute. Sarà inoltre in grado di presentare e discutere dati scientifici e risultati sperimentali riguardanti gli effetti dell'alimentazione, dei composti bioattivi naturali e della qualità ambientale sul benessere dell'individuo, adattando il linguaggio ai diversi contesti professionali e scientifici.
Capacità di apprendere: Al termine dell'insegnamento lo studente avrà sviluppato un approccio multidisciplinare e sistemico ai temi della salute, della nutrizione e dell'ambiente. Sarà in grado di approfondire autonomamente gli argomenti trattati attraverso la consultazione della letteratura scientifica, interpretare criticamente dati complessi, integrare conoscenze provenienti dalle scienze biologiche, nutrizionali e ambientali e confrontarsi con esperti di discipline diverse per affrontare problematiche connesse alla prevenzione, alla sostenibilità e alla promozione della salute.
Contenuti sintetici
Il programma dell'insegnamento è articolato in tre moduli, ciascuno da 2 CFU, progettati per integrare attività sul campo, analisi di laboratorio e applicazioni sperimentali nell'ambito della Planetary Health e dell'approccio One Health.
Il primo modulo, interamente svolto attraverso attività sul campo, è finalizzato allo studio delle relazioni tra biodiversità, qualità ambientale e salute umana. Gli studenti analizzeranno ecosistemi caratterizzati da differenti livelli di naturalità e pressione antropica, confrontando ambienti ad elevata integrità ecologica (ad esempio aree protette, ecosistemi costieri e ambienti marini) con ecosistemi maggiormente modificati dalle attività umane (quali aree urbane e periurbane). L'obiettivo è comprendere come i cambiamenti ambientali e i fattori di stress antropici influenzino gli equilibri ecosistemici, i servizi ecosistemici e, di conseguenza, il benessere e la salute dell'uomo.
Il secondo modulo è dedicato allo studio delle sostanze bioattive derivate dalla biodiversità, con particolare riferimento ai metaboliti secondari di origine naturale e al loro ruolo nella nutrizione, nella nutraceutica e nella prevenzione. Verranno inoltre analizzati i principali contaminanti ambientali e alimentari, valutandone gli effetti sulla salute umana e le possibili interazioni con i processi biologici e metabolici.
Il terzo modulo prevede attività sperimentali di laboratorio finalizzate alla valutazione degli effetti biologici dei composti naturali e della biodiversità sulla salute. Attraverso analisi biochimiche, cellulari e metaboliche, gli studenti studieranno i meccanismi coinvolti nella risposta antiossidante, antinfiammatoria e neuroprotettiva, approfondendo il potenziale impiego delle sostanze naturali nella prevenzione delle patologie croniche e nella promozione del benessere e dell'invecchiamento sano.
Programma esteso
l laboratorio è articolato in tre moduli strettamente integrati, concepiti per accompagnare lo studente lungo un percorso che collega biodiversità, ambiente, nutrizione e salute secondo i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health.
Il primo modulo prevede un'esperienza pratica sul campo finalizzata all'analisi di ecosistemi caratterizzati da differenti livelli di complessità ecologica e pressione antropica, al fine di comprendere i principali fattori di rischio ambientale per la salute dell'uomo e degli altri organismi viventi. Le attività si svolgeranno in contesti naturali, quali parchi e aree protette, ma anche in ambienti urbani, agricoli e periurbani, per analizzare le relazioni tra biodiversità, qualità ambientale e benessere umano. Il programma comprende un'escursione didattica di più giorni, integrata da visite presso ulteriori aree naturali e contesti antropizzati. Durante le attività saranno valutati i principali fattori di stress ambientale, tra cui cambiamenti climatici (incremento delle temperature, siccità e crisi idrica), perdita di biodiversità, diffusione di specie aliene invasive, organismi allergenici e patogeni emergenti. Questo modulo fornirà agli studenti gli strumenti per interpretare le interazioni tra ecosistemi, servizi ecosistemici e salute umana.
Il secondo modulo è dedicato allo studio delle risorse biologiche come fonte di molecole bioattive di interesse nutrizionale, nutraceutico e farmaceutico. Attraverso metodologie proprie della chimica della nutrizione e tecniche analitiche innovative, gli studenti analizzeranno i principali metaboliti secondari di origine naturale, le loro proprietà biologiche e le interazioni con i sistemi viventi. Saranno inoltre valutati i principali contaminanti ambientali e alimentari che possono compromettere la qualità degli ecosistemi e influenzare la salute umana. Le attività di laboratorio comprenderanno l'estrazione ecosostenibile e la caratterizzazione di composti bioattivi ottenuti da matrici biologiche raccolte durante le attività sul campo (foglie, frutti, semi e altri tessuti vegetali).
Il terzo modulo è dedicato alla valutazione sperimentale degli effetti biologici dei composti naturali mediante attività di laboratorio. Gli studenti analizzeranno i meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nei processi di prevenzione e difesa dell'organismo, con particolare riferimento alla risposta antiossidante e antinfiammatoria, ai processi di invecchiamento cellulare e ai fenomeni di tossicità associati all'aggregazione proteica, strettamente correlati allo sviluppo delle principali patologie neurodegenerative. Attraverso saggi biochimici, cellulari e metabolici, gli studenti acquisiranno competenze sperimentali utili a valutare il potenziale dei composti bioattivi naturali nella promozione della salute e nella prevenzione delle malattie croniche.
Prerequisiti
Conoscenze di biologia di base (botanica, ecologica) e di biochimica generale
Modalità didattica
Lezioni in campo e in laboratorio.
Materiale didattico
Le diapositive mostrate e il materiale fornito in campo verrà reso disponibile sulla piattaforma e-learning.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame orale ha l'obiettivo di verificare l'acquisizione da parte dello studente delle conoscenze tecniche e scientifiche del corso e consisterà in domande orali, volte ad accertare la comprensione degli argomenti teorici e degli esperimenti svolti in campo e laboratorio.
Durante l’esame si valuterà anche la capacità di contestualizzare gli argomenti, la capacità critica e quella di proporre soluzioni appropriati a diversi contesti e problematiche.
Criteri di Valutazione: conoscenze scientifiche e tecniche in merito alle tematiche della biodiversità, ecosistemi, one health, capacità critica e di rielaborazione individuale, capacità di comunicazione e uso corretto del linguaggio tecnico.
Orario di ricevimento
Su appuntamento scrivendo ai docenti di riferimento.
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge and Understanding: The course aims to provide an integrated understanding of human health and well-being in relation to the environment, based on the principles of Planetary Health and the One Health approach. Students will acquire knowledge of the main biological, ecological, nutritional, and environmental factors influencing human health, with particular emphasis on disease prevention, the maintenance of homeostasis, and the strengthening of the body's defense mechanisms. The course will explore the relationships between biodiversity, food, nutrition, and health, highlighting the role of balanced and sustainable dietary patterns in promoting physical and mental well-being and preventing chronic and multifactorial diseases. In addition, students will gain an understanding of the biological and molecular mechanisms underlying these interactions, with particular focus on the effects of naturally occurring bioactive compounds and secondary metabolites on human physiology.
Applying Knowledge and Understanding:The course will enable students to apply the acquired knowledge through laboratory activities and fieldwork conducted in ecosystems characterized by different levels of biodiversity and environmental quality. Students will develop the ability to interpret the relationships between human health, environmental quality, biodiversity, and ecosystem services, understanding how natural resources provide functional foods, bioactive compounds, and substances of nutraceutical and pharmaceutical interest. Particular emphasis will be placed on the role of nutrition in primary disease prevention, the importance of sustainable dietary patterns, and the use of natural foods and bioactive compounds to maintain physiological homeostasis, support immune function, reduce oxidative stress and inflammation, and promote healthy ageing.
Making Judgements
By the end of the course, students will be able to critically evaluate the principles of Planetary Health and the One Health approach by assessing the relationships among health, nutrition, the environment, and biodiversity. They will be able to develop and propose strategies for disease prevention and health promotion that integrate nutritional, environmental, and ecological perspectives, fostering sustainable lifestyles and the conservation of ecosystems.
Communication Skills: Students will acquire the ability to communicate clearly and effectively, using appropriate scientific terminology, the concepts underlying the interactions among the environment, biodiversity, nutrition, and human health. They will also be able to present and discuss scientific data and experimental findings concerning the effects of diet, natural bioactive compounds, and environmental quality on human well-being, adapting their communication to different scientific and professional contexts.
Learning Skills:By the end of the course, students will have developed a multidisciplinary and systems-based approach to the study of health, nutrition, and the environment. They will be able to independently deepen their knowledge through the critical evaluation of the scientific literature, interpret complex data, integrate concepts from the biological, nutritional, and environmental sciences, and engage effectively with experts from different disciplines to address challenges related to disease prevention, sustainability, and health promotion.
Contents
The course is structured into three modules, each worth 2 ECTS credits, designed to integrate fieldwork, laboratory activities, and experimental applications within the framework of Planetary Health and the One Health approach.
The first module, conducted entirely through field-based activities, focuses on the relationships between biodiversity, environmental quality, and human health. Students will investigate ecosystems characterized by different degrees of naturalness and anthropogenic pressure, comparing environments with high ecological integrity (e.g., protected areas, coastal ecosystems, and marine environments) with ecosystems that have been more extensively modified by human activities (such as urban and peri-urban areas). The aim is to understand how environmental changes and anthropogenic stressors affect ecosystem functioning, ecosystem services, and, consequently, human health and well-being.
The second module is dedicated to the study of bioactive compounds derived from biodiversity, with particular emphasis on naturally occurring secondary metabolites and their role in nutrition, nutraceuticals, and disease prevention. Students will also examine the major environmental and food contaminants, evaluating their effects on human health and their potential interactions with biological and metabolic processes.
The third module consists of experimental laboratory activities aimed at evaluating the biological effects of natural compounds and biodiversity-derived resources on human health. Through biochemical, cellular, and metabolomic analyses, students will investigate the mechanisms underlying antioxidant, anti-inflammatory, and neuroprotective responses, exploring the potential application of natural bioactive compounds in the prevention of chronic diseases and in the promotion of health, well-being, and healthy ageing.
Detailed program
The laboratory course is organized into three closely integrated modules, designed to guide students through a multidisciplinary pathway linking biodiversity, the environment, nutrition, and human health, in accordance with the principles of Planetary Health and the One Health approach.
The first module consists of field-based practical activities aimed at investigating ecosystems characterized by different levels of ecological complexity and anthropogenic pressure, with the objective of understanding the major environmental risk factors affecting both human health and the health of other living organisms. Activities will take place in natural settings, including protected areas, parks, coastal and marine ecosystems, as well as in urban, peri-urban, and agricultural environments, to examine the relationships among biodiversity, environmental quality, and human well-being. The program includes a multi-day field excursion complemented by visits to additional natural and human-modified ecosystems. During these activities, students will assess major environmental stressors, including climate change (increasing temperatures, drought, and water scarcity), biodiversity loss, the spread of invasive alien species, allergenic organisms, and emerging pathogens. This module will provide students with the knowledge and practical skills needed to interpret the interactions among ecosystems, ecosystem services, and human health.
The second module focuses on the study of biological resources as sources of bioactive compounds with nutritional, nutraceutical, and pharmaceutical potential. Using approaches from nutritional chemistry and advanced analytical techniques, students will investigate naturally occurring secondary metabolites, their biological properties, and their interactions with living systems. The module will also address the analysis of major environmental and food contaminants that may compromise ecosystem quality and adversely affect human health. Laboratory activities will include the sustainable extraction and characterization of bioactive compounds from biological samples collected during the field activities (e.g., leaves, fruits, seeds, and other plant tissues).
The third module is devoted to the experimental evaluation of the biological effects of natural compounds through laboratory-based activities. Students will investigate the cellular and molecular mechanisms involved in disease prevention and host defense, with particular emphasis on antioxidant and anti-inflammatory responses, cellular ageing, and toxicity associated with protein aggregation, which is closely linked to the development of major neurodegenerative diseases. Through biochemical, cellular, and metabolic assays, students will acquire practical laboratory skills to evaluate the potential of natural bioactive compounds in promoting health, preventing chronic diseases, and supporting healthy ageing.
Prerequisites
Basic knowledge of biology (botany, ecological) and biochemistry
Teaching form
Lessons in the field and in the laboratory.
Textbook and teaching resource
The lesson slides and the material provided in the field will be made available on the e-learning platform.
Semester
Second semester
Assessment method
The oral exam aims to verify the student's acquisition of the technical and scientific concepts treated during the course and will consist of oral questions aimed at ascertaining the understanding of the theoretical arguments and of the experiments carried out in the field and laboratory.
During the exam, the ability to contextualize the topics, the critical ability and the ability to propose appropriate solutions to different contexts and problems will also be assessed.
Evaluation Criteria: scientific and technical knowledge on the issues of biodiversity, ecosystems, one health, critical and individual re-elaboration skills, communication skills and correct use of technical language.
Office hours
By appointment by writing to the reference teachers.
