Progresso

ProFuture, microalghe per nutrire il pianeta. Il progetto di ricerca UE

ProFuture, microalghe per nutrire il pianeta. Il progetto di ricerca UE

Microalghe per nutrire il pianeta. Il progetto di ricerca  ProFuture  – cofinanziato dall’UE, nell’ambito di  Horizon 2020  – ha l’obiettivo di sviluppare filiere sostenibili per produrre alimenti e mangimi  basati su queste straordinarie risorse di natura.

Capofila del progetto in Italia è la divisione FARE  della nostra Wiise Srl società benefit, che ha coinvolto  Coop Italia  ed  Enervit. Gli storici  leader  della distribuzione moderna e della produzione di alimenti per sportivi saranno dunque i protagonisti dello sviluppo della ricerca. Alimenti funzionali, sostenibili e vegani per il bene comune.

Cibo, acqua e salute per i cittadini del pianeta. Agenda ONU 2030

I primi due Obiettivi  di Sviluppo Sostenibile (Sustainable Development Goals,  SDGs), in Agenda ONU 2030, attengono all’eradicazione della povertà estrema e della fame  che vi si accompagna. Seguono la garanzia di salute e benessere, nonché l’accesso all’acqua  e ai servizi igienici. (1). Senza trascurare la riduzione delle diseguaglianze –  Reducing Inequalities, al decimo posto su 17 – in questi e altri ambiti (es. istruzione, lavoro, alloggio, assistenza sociale, pari opportunità). A sostegno dell’intera popolazione globale, sotto l’egida del criterio ‘No One Left Behind’.

La malnutrizione,  anche infantile, in Europa  e nel mondo  ha raggiunto un livello epidemico. Ed è proprio a una  Global Syndemic  che la Commissione di esperti internazionali riuniti da  The Lancet  riferisce l’allarme di obesità, denutrizione e crisi ecologica.

Due terzi degli abitanti del pianeta, nei Paesi più avanzati come in quelli a basso e medio reddito, condividono malattie associate a diete squilibrate per carenza ed eccesso di nutrienti e micronutrienti. Laddove cibo-spazzatura e alimenti ultraprocessati  hanno preso il posto delle derrate primarie in ogni contesto sociale e geografico, aggravando le condizioni di salute di tutti. Gli sprechi rimangono in larga parte irrisolti, in assenza di un approccio sistemico. E l’approvvigionamento di proteine rimane uno degli elementi più critici, a cui si prova a fare fronte anche con soluzioni innovative, vegetali (es. canapa, oltre a cereali e legumi) e non (es. insetti). Le quali peraltro sono ancora lontane dal raggiungere i livelli di scala necessari, sia pure in combinazione con altre risorse.

Microalghe, resilienza e nutrizione

Le microalghe  sono organismi unicellulari che si nutrono attraverso il processo di fotosintesi, producendo zuccheri ed energia – ma anche altri nutrienti e micronutrienti di pregio – a partire da acqua, anidride carbonica ed energia solare. Vivono in acqua dolce, in ambienti marini e iper-salini, anche in condizioni inospitali (es. deserti e aree aride, sorgenti bollenti, campi innevati). Con resilienza e abbondanza così spiccate da meritare il titolo di ‘risorsa senza fine’ (entro i limiti dell’ecocidio). Delle circa 200.000 specie considerate, ‘solo’ 30.000 sono descritte in letteratura e poche decine sono attualmente in produzione, almeno a livello di laboratorio. (2) Tre specie soltanto –  Clorella,  Spirulina  e  Tetraselmis  – sono attualmente approvate per l’uso alimentare in Europa, con una produzione annuale stimata in circa 500 ton di sostanza secca.

Le proteine  possono raggiungere il 60% della sostanza secca, un tenore superiore a quello di fonti animali (latte scremato in polvere 36%, pollo e pesce 24%) e vegetali (farina di soia 37%, arachidi 26%). (3) Con un profilo aminoacidico di gran lunga superiore a quello delle fonti proteiche vegetali, le quali richiedono un apporto combinato per supplire alle carenze di uno o più aminoacidi essenziali nelle loro singole matrici. (4)  Gli acidi grassi  polinsaturi, come l’acido alfa-linolenico (ω3, Omega3) e diversi composti bioattivi attribuiscono inoltre alle microalghe effetti antiossidanti, antipertensivi, immunomodulatori, antitumorali, epato-protettivi, in alcuni casi anche anticoaugulanti. (5) La spirulina, ad esempio, contiene alti livelli di acido γ-linoleico (GLA), vitamine del gruppo B e ficobiliproteine che liberano i radicali liberi. Il β-carotene, precursore della vitamina A, è presente in quantità superiore al 3100% rispetto alle carote. Ferro e calcio hanno a loro volta tenori che superano quelli, rispettivamente, di spinaci (+5100%) e latte vaccino (+180%).

Microalghe, le sfide produttive

La produzione  su larga scala di alghe e microalghe è da più parti considerata una risorsa inespressa, a fronte di alcuni suoi potenziali vantaggi. Ai benefici nutrizionali e per la salute si aggiunge l’elevata produttività di queste ‘bio-fabbriche verdi’. La resa di proteine per unità di superficie, grazie all’elevata efficienza nella fotosintesi, è ben superiore a quella delle colture terrestri convenzionali. 2,5-7,5 e 4-15 tonnellate di proteine/ettaro/anno per alghe e microalghe, rispettivamente, a fronte delle 0,6-1,2 ton per la soia, 1-2 i legumi, 1,1 il grano).

Le produzioni  di  seaweed  e  microalgae  sono più che raddoppiate a livello globale, dal 2000 a oggi, grazie all’estremo Oriente soprattutto. Grazie alla possibilità di utilizzare terreni non coltivabili e senza bisogno di acqua dolce, la cui disponibilità a livello globale è ora drenata dall’agricoltura terrestre in misura del 75%, con incidenza media 100 volte superiore per produrre proteine animali. (6) La scalabilità dei processi è nondimeno ancora limitata a causa della bassa efficienza delle tecnologie attualmente in uso per isolare le proteine. I cui costi rimangono elevati, in Europa tra i 3,2 e gli 11 € per estrarre 1 kg di biomassa secca.

Le applicazioni  industriali  sono diverse. Alimentare e nutraceutico, mangimistica e acquacoltura, bioplastiche, biocombustibili. L’impiego di microalghe è peraltro ancora limitato a polveri monocomponenti essiccate, da Clorella e Spirulina soprattutto. Le quali vengono utilizzate direttamente, quali fonti proteiche, o in integratori alimentari. Il contributo effettivo di tali prodotti alla nutrizione umana ed animale è comunque piuttosto scarso, proprio a causa dell’assenza di economie di scala industriale e degli alti costi rispetto a materie prime tradizionali.

ProFuture, il progetto di ricerca in Horizon 2020

ProFuture, Proteine per il Futuro. Il progetto di ricerca si colloca a pieno titolo nel programma  Horizon 2020. Nella prospettiva di implementare tecnologie innovative, sostenibili ed efficaci volte alla produzione di ingredienti a base di microalghe, da incorporare in alimenti e mangimi. Per rafforzare la competitività e l’interazione degli attori della filiera e ampliare il numero di microalghe approvate in Europa per i prodotti alimentari. Gli obiettivi di contesto sono perciò quelli di:

1) sviluppare metodi  accessibili, socialmente responsabili e sostenibili di produzione di biomasse da microalghe,

2) sostenere la produzione  di ingredienti alimentari a base di proteine da  microalgae,

3) aumentare la disponibilità  e promuovere il consumo di alimenti riformulati con gli ingredienti di cui sopra, aumentandone la presenza nei supermercati. Saranno a tal fine realizzati sei prodotti alimentari, alternative alla carne, pasta, pane, creme vegetali, zuppe e cibo funzionale per gli sportivi. Con attenzione alle qualità organolettiche, oltreché a quelle nutrizionali,

4) rafforzare la competitività  – oltre ad accessibilità e sostenibilità – dell’intera catena di valore delle microalghe in UE. Coltivatori, trasformatori, distributori e consumatori.

Per raggiungere questi obiettivi, ProFuture implementerà innovazioni mirate su quattro specie di microalghe,  Arthrospira [Spirulina] platensis,  Chlorella vulgaris,  Tetraselmis chui Nannochloropsis oceanica. La coltivazione verrà ottimizzata mediante selezione delle specie più efficienti, nonché l’impiego di tecnologie rinnovabili innovative come fotobioreattori e pannelli solari. Verranno inoltre stabiliti nuovi standard di produzione integrando la ricerca e le pratiche industriali, per rendere la produzione di microalghe parte della nuova bioeconomia europea.

Aderiscono al Consorzio  istituti di ricerca, PMI e alcune grandi imprese da 13 Paesi UE, ciascuno con un forte background scientifico e/o industriale nei campi della ricerca microalgale, sviluppo di alimenti e mangimi, produzione e caratterizzazione degli ingredienti, studio sui consumatori. La nostra squadra di FARE seguirà gli aspetti regolatori, su entrambi i fronti delle regole cogenti e delle norme volontarie. Focalizzandosi in particolare sull’applicazione della disciplina in materia di  Novel Food  ai processi innovativi e ai prodotti che ne deriveranno. (7)

#Égalité!

Dario Dongo

Note

(1)  UN Sustainable Development Goals, 1)  No Poverty, 2)  Zero Hunger,  3)  Good Health  and Well-being, 4)  Access to Water and Sanitation
(2) Norton T.A., Melkonian M., Andersen R.A. (1996).  ‘Algal biodiversity’. Phycologia. 1996;35:308–326. doi: 10.2216/i0031-8884-35-4-308.1
(3) Becker E. (2007). ‘Micro-algae as a source of protein’. Biotechnol. Adv. 2007;25:207–210. doi: 10.1016/j.biotechadv.2006.11.002
(4) E. Conde, E.M. Balboa, M. Parada, E. Falqué, Università di Vigo (Spagna). (2014) ‘Algal proteins, peptides and amino acids’. Science Direct,  https://doi.org/10.1533/9780857098689.1.135
(5) Wallace J. (2000). ‘Increasing agricultural water use efficiency to meet future food production.’ Agric. Ecosyst. Environ. 2000;82:105–119. doi: 10.1016/S0167-8809(00)00220-6
(6) Bleakley S, Hayes M. (2017). ‘Algal Proteins: Extraction, Application, and Challenges Concerning Production’. Foods. 2017 May; 6(5): 33. doi:  10.3390/foods6050033
(7) L’immissione nel mercato interno di  novel food, c.d. ‘nuovi alimenti’, è soggetta a una procedura di autorizzazione europea, a seguito di apposita valutazione dei rischi da parte di EFSA, ai sensi del reg. UE 2015/2283

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