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giovedì, Maggio 30, 2024

Proteine del futuro. Verso una transizione proteica sostenibile

Sfide tra innovazione, sostenibilità, equità e accettazione sociale

Marina Malaguti
Marina Malaguti
Si è sempre interessata del mondo animale e di ambientalismo. È operatrice di zooantropologia didattica e assistenziale. Tiene progetti e laboratori nelle scuole e in altri ambiti educativi. Si dedica alla fotografia e video naturalistici.

Come ormai noto da tempo, la produzione alimentare ha un enorme impatto sull’ambiente. Il sistema globale è responsabile di circa un terzo delle emissioni mondiali di gas serra (FAO).

Oltre alle elevate emissioni climalteranti e all’uso del suolo (il settore animale utilizza il 40% della terra coltivata), l’agricoltura per uso animale è anche la principale causa della maggior parte della deforestazione su larga scala, dell’inquinamento delle falde acquifere e della perdita di biodiversità a livello mondiale (Farming Systems Ecology Group della Wageningen University & Research). Come dimostrato da uno studio di ricercatori dell’Unviersità di Oxford, il passaggio da una dieta onnivora a una dieta a base vegetale, che ha l’impronta ambientale più bassa tra tutte le diete confrontate, porterebbe a massicce riduzioni delle emissioni di gas serra e del consumo di acqua. Si stima che la popolazione mondiale raggiungerà i 9,8 miliardi nel 2050: questa crescita demografica vedrà aumentare il consumo globale di carne. Ci troviamo, quindi, ad affrontare la grande sfida di proporre diete sane e accessibili a tutti riducendo al contempo l’impatto sull’ambiente.

Da alcuni anni i ricercatori della Wageningen University e Research hanno lanciato una campagna sulla transizione proteica, considerandola non solo come il passaggio da proteine animali a proteine alternative, ma cercando di offrire nuove prospettive alimentari tenendo conto anche  dei cambiamenti tecnici e sociali, delle norme e dei valori nonché delle politiche mondiali.

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Il punto sulla ricerca scientifica per la transizione proteica

Collegandosi a questa iniziativa, 100 accademici e ricercatori hanno descritto nel testo “Le nostre proteine del fututo” le ricerche sostenute in ambito di transizione proteica dal 2019 ad oggi. Accenniamo qui ai principali temi presi in esame, considerando sia le fonti proteiche già consumate in varie parti del mondo che le nuove proposte a cui il mercato alimentare si sta affacciando. Molta attenzione viene data alla ricerca di proteine ricavate da legumi tra cui soia, piselli, fave, arachidi, lupini, fagioli molto utilizzate già in vari Paesi e con un alto contenuto proteico e a ricerche di altri alimenti meno utilizzati e ancora poco conosciuti a livello nutrizionale come insetti, alghe, funghi e colture cellulari.

Alcune di queste proposte sembrano molto interessanti, non solo per il loro contenuto nutrizionale, ma anche per la possibilità di essere coltivate o prodotte (in virtù delle innovazioni tecnologiche)

con minor dispendio di risorse ambientali e se la ricerca continuerà in questa direzione, sicuramente si prospetteranno cambiamenti molto interessanti a livello globale.

Tra le ricerche riportate, alcune ci sembrano particolarmente degne di attenzione.

Lenticchie d’acqua

Questa piccola pianta potrebbe contribuire alla transizione proteica a cui miriamo e ad una maggiore sostenibilità del nostro sistema di produzione alimentare. Grazie alla loro straordinaria capacità di crescita rapida, dell’abbondante materiale vegetale e della necessità di uno strato d’acqua relativamente esiguo, questa pianta, può essere coltivata in sistemi di agricoltura verticale multistrato, sia indoor che in serra con altre colture. Inoltre, non richiedendo terreni coltivabili, le lenticchie d’acqua possono essere prodotte su terreni marginali in qualsiasi luogo del mondo dove sia disponibile acqua.

Dal punto di vista della transizione proteica, la lenticchia d’acqua potrebbe sostituire la soia come mangime per un’ampia varietà di animali, ed essendo molto facile da coltivare e da raccogliere, è adatta all’uso come coltura proteica per i piccoli agricoltori nei Paesi in via di sviluppo, così come nei Paesi sviluppati con un’eccessiva dipendenza dalle proteine della soia.

Il loro sapore neutro rende questi alimenti versatili, quindi potrebbero essere incorporati in un’ampia gamma di pasti, piatti e prodotti alimentari, ma le proteine delle lenticchie d’acqua non possono ancora entrare nel mercato alimentare europeo: al momento, il dossier dell’EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare) per l’approvazione come novel food è ancora in sospeso.

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Insetti

La produzione di massa di insetti per alimenti e mangimi è un settore emergente, che attualmente sfrutta il potenziale di solo poche specie. Da un punto di vista nutrizionale, le proteine degli insetti contengono tutti gli aminoacidi indispensabili al fabbisogno umano in proporzioni favorevoli per la sintesi proteica umana.

Da un punto di vista ambientale, la produzione di proteine di insetti presenta due vantaggi principali rispetto alle proteine animali tradizionali. In primo luogo, gli insetti sono in grado di recuperare nutrienti da residui organici che non sono adatti come mangime per altri animali, contribuendo in modo sostanziale al ciclo dei nutrienti; e in secondo luogo, la produzione di massa di insetti ha un impatto ambientale notevolmente inferiore a causa del minore utilizzo di terra e acqua e delle minori emissioni di gas serra.

Per aumentare la futura quota di proteine di insetti nel fabbisogno proteico globale, prestando al tempo stesso la dovuta attenzione alla sicurezza degli alimenti e dei mangimi, sono necessari sia una maggiore accettazione da parte dei consumatori nel mondo occidentale sia un aumento della produzione.

In Italia la regione Marche ha finanziato un progetto per lo sviluppo del primo impianto pilota Nutrinsect, l’allevamento intensivo di grillo domestico e la trasformazione in prodotto essiccato per i settori del pet food. Questo progetto integra principi di economia circolare grazie al recupero degli scarti dell’allevamento degli insetti utilizzati come fertilizzanti per l’agricoltura sostenibile.

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Foto: Canva

Funghi

Vista la grande varietà di funghi selvatici, il cui contenuto e proprietà restano ancora da determinare, studiare la commestibilità di specie poco conosciute, aumenterebbe il numero di nuove fonti proteiche. Inoltre, la coltivazione dei funghi è un processo circolare già consolidato in cui substrati esausti trovano applicazioni come fertilizzanti, mangimi per animali, biocarburanti, trattamento delle acque reflue e materiali di imballaggio. Con una maggior ricerca nel campo della coltivazione, si prevede una riduzione delle emissioni di gas serra con fonti di energia rinnovabile per gli impianti di coltivazione, un migliore riutilizzo dell’energia (calore) prodotta nei processi di compostaggio per la preparazione del substrato e il miglioramento dei ceppi di funghi che sono più ottimizzati per la coltivazione indoor.

Un maggior numero di specie di funghi, adatte a una più ampia varietà di substrati, climi e ambienti costruiti (ad esempio, fabbriche o capannoni aperti) potrebbero essere uno strumento importante per alleviare la povertà e produrre proteine nelle aree sottosviluppate, consentendo produzione locale con investimenti e infrastrutture limitati.

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Microproteine

Le micoproteine derivano dal fungo filamentoso Fusarium venenatum, ricco di proteine e fibre alimentari che, insieme alle proteine del lievito, possono rappresentare una parte importante della transizione proteica grazie agli evidenti vantaggi in termini di valore nutrizionale, disponibilità e impatto ambientale. Come riportato dal professor Finnigan (uno degli autori del testo) dal punto di vista nutrizionale, le microproteine sono considerate ad alto contenuto di proteine e fibre alimentari.

Un caso di studio ha dimostrato che il raffreddamento rapido delle microproteine porta alla formazione controllata di massa intrecciata di ife fungine con una consistenza simile alla carne.

Un dato importante di cui tener conto è che dopo approfonditi studi e approvazioni secondo gli standard di sicurezza alimentare, la micoproteina del fungo Fusarium venenatum è stata approvata nel mercato britannico ed europeo per essere utilizzata come ingrediente alimentare immesso sul mercato (con il marchio Quorn) rispettivamente nel 1985 e nel 1991: combinando diversamente vari ingredienti si ottengono validi sostituti della carne.

Nel 2002, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha designato le micoproteine “Generalmente Riconosciute Come Sicure”.

 Microalghe

Questi microrganismi acquatici possono essere coltivati su terreni non arabili evitando concorrenza per i terreni con colture utilizzate per l’alimentazione. Studi effettuati da Barka e Zhang nel 2016 (citati nel testo), hanno messo in evidenza che il contenuto di proteine grezze delle microalghe può raggiungere il 60% sulla sostanza secca, un valore superiore a quello del latte scremato in polvere (36%), farina di soia (37%), pollo (24%), pesce (24%) e arachidi (26%). Le microalghe hanno una composizione di aminoacidi essenziali conforme ai requisiti per la nutrizione umana indicati dalla FAO.

Rispetto alle piante, le microalghe hanno un tasso di crescita rapido e hanno un alto potenziale per usi nutrizionali o terapeutici, e grazie alla loro capacità di assorbire CO2 emessa dagli impianti industriali, vengono utilizzate come materia prima per la bioraffineria (un esempio è l’ENEA che utilizza coltivazioni di microalghe in connessione a impianti di biogas). Tuttavia, per farne un ingrediente rilevante nella transizione proteica, la scala di produzione deve aumentare e diversi aspetti tecnici devono essere ottimizzati per rendere economicamente fattibile l’uso delle microalghe per la produzione di proteine.

Al momento, solo alcune specie di microalghe (tra cui la spirulina e chlorella) sono approvati per l’uso alimentare in Europa, sia come integratori alimentari che come ingredienti dei prodotti da forno.

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Foto: Microalghe, Canva

Biomasse batteriche per applicazioni alimentari

La biomassa batterica derivante dalla fermentazione industriale e dalla fermentazione secondaria (che si svolge dopo che gli zuccheri sono esauriti) è una fonte relativamente inesplorata di proteine sostenibili con un potenziale interesse per i consumatori.

I batteri possono avere diversi vantaggi rispetto agli insetti e alle alghe per quanto riguarda la produzione di proteine. Si moltiplicano molto più velocemente degli insetti, delle alghe eucariotiche e dei funghi.

I batteri vengono generalmente utilizzati per la produzione di prodotti specifici come acido lattico, acido acetico, acidi grassi specifici e vitamine B6, B11, B12.

Dobbiamo però considerare che la fonte potenzialmente più grande di proteine è offerta dai batteri che crescono in ambienti con metano (che però, come sappiamo contribuisce in modo determinante al riscaldamento globale e quindi richiede specifice valutazioni aggiuntive), idrogeno e/o particolari gas di sintesi.

Una biomassa che contenga tutti i nutrienti necessari è un fattore chiave per una crescita rapida ed efficiente di un batterio. I residui agricoli sono una fonte promettente di materia prima a basso costo. Nel giro di due/cinque anni, secondo il Wageningen Food & Biobased Research, la fermentazione batterica potrebbe consentire la produzione su scala industriale di proteine sostenibili e di alta qualità.

Agricoltura cellulare

È una forma relativamente nuova di agricoltura e può fornire parte della soluzione alla crescente richiesta di carne. Coniato per la prima volta nel 2015, il termine agricoltura cellulare descrive la produzione di prodotti alimentari di origine animale utilizzando colture cellulari e comprende due tecnologie: la tecnologia delle proteine ricombinanti e la carne coltivata. La tecnologia delle proteine ricombinanti è la produzione di proteine combinando DNA proveniente da almeno due fonti diverse. Il DNA di una specifica proteina di interesse viene inserito in una cellula ospite (tipicamente un batterio o un lievito) e grandi quantità di proteina vengono prodotte attraverso la fermentazione. La tecnologia della carne coltivata utilizza la biologia delle cellule staminali e i principi dell’ingegneria dei tessuti per produrre vera carne animale direttamente dalle cellule animali. La capacità di produrre le stesse cellule e tessuti disposti nella stessa struttura tridimensionale di un pezzo di carne raccolta da un animale, ma senza la necessità di allevare miliardi di animali ogni anno, è una prospettiva allettante. Poiché questi prodotti contengono le stesse cellule e tessuti, i sostenitori affermano che la carne coltivata sarà equivalente nel gusto e nella nutrizione.

Sono poi necessarie ulteriori ricerche per consolidare i vantaggi in termini di sostenibilità, l’ampia accettazione da parte dei consumatori e le questioni sociali relative all’appetibilità e alla salute di una gamma più ampia di prodotti alimentari realizzati utilizzando l’agricoltura cellulare.

Ridurre la perdita di proteine a seguito dello spreco alimentare

L’obiettivo di realizzare il sistema alimentare più sostenibile possibile con il minor impatto ambientale include la riduzione al minimo degli sprechi della produzione. Le stime della FAO per le perdite alimentari mostrano che a livello globale circa il 14% del cibo viene perso dopo la raccolta e un 17% viene poi sprecato nella vendita e dai consumatori . Le principali categorie di proteine perse nella catena di approvvigionamento sono i residui agricoli e i flussi secondari della lavorazione dei semi oleosi. Uno dei residui agricoli che maggiormente vengono inutilizzati sono le foglie che, in media, contengono il 10-20% di proteine sul peso del prodotto.

Laddove l’uso alimentare diretto non è possibile, i residui agricoli possono essere utilizzati come materia prima per la produzione di proteine fermentative/microbiche o convertiti in mangime per animali.

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Gli animali nei sistemi alimentari del futuro

La riprogettazione dei sistemi alimentari implica il cambiamento delle attuali pratiche di produzione per ridurre gli impatti negativi sull’ambiente e sulla salute. Possiamo quindi porci la domanda: se le fonti proteiche alternative possono sostituire le fonti proteiche animali, qual è il ruolo degli animali nei futuri sistemi alimentari? Il paradigma della transizione proteica offre l’opportunità di esplorare i diversi ruoli degli animali da allevamento.

Nei nuovi sistemi alimentari gli animali possono convertire i flussi residui dell’agricoltura e l’erba in letame di alta qualità contribuendo al miglioramento o mantenimento della qualità del suolo, della natura o dei paesaggi. Il comportamento esplorativo dei maiali, ad esempio, può essere utilizzato sul campo in alternativa all’aratura; i maiali rimuovono i residui colturali e i loro escrementi fertilizzano i campi. Si tratta di una relazione reciprocamente vantaggiosa in cui gli animali possono comportarsi seguendo i propri bisogni  e contribuendo allo stesso tempo alle funzioni del sistema.

Un pioniere nel campo dell’allevamento degli animali come fonte di utilizzo funzionale è Joel Salatin, proprietario della Polyface Farm in Virginia (USA). Nella sua fattoria, gli animali vengono utilizzati per produrre, lavorare e distribuire le sostanze nutritive. Le mucche vengono spostate da un pascolo all’altro pascolo, e quando ne lasciano uno in quel terreno viene introdotto il pollame: le galline razzolano e beccano l’erba distribuendo così le sostanze nutritive e allentando il terreno. In inverno le mucche vengono tenute al chiuso, alimentate con paglia. In primavera, dopo che i bovini partono nuovamente per il pascolo, al loro posto arrivano i maiali, che grufolando consentono all’ossigeno di entrare nel letto di paglia, compostandolo. Questo compost viene tutto riversato nei campi.

Un altro aspetto importante è l’effetto benefico dell’interazione uomo-animale. Questi benefici, ad esempio in ambito terapeutico, sono stati riconosciuti da una vasta letteratura.

 Ogni percorso di transizione presenta le proprie questioni etiche e sfide sociali. Nel complesso, la transizione proteica non è semplicemente il passaggio dalle proteine di origine animale alle proteine alternative, come spesso descritto. Si tratta di un processo di trasformazione sociale che coinvolge cambiamenti tecnici e sociali. Il cambiamento è un processo a lungo termine con risultati imprevedibili.

Dirigere una transizione proteica significa indirizzare le attività legate al cibo (produzione, distribuzione e consumo) verso una riduzione dell’uso di proteine di origine animale e un aumento di quelle vegetali. Questo è un compito che coinvolge politici, aziende, ONG e consumatori.  Pertanto, è necessario organizzare una governance che affronti i diversi punti di vista e trovare sinergie tra le diverse parti della catena di approvvigionamento proteico.

Considerando le innovazioni provenienti dall’industria alimentare e dai laboratori tecnologici, la transizione proteica sembra a portata di mano. Al di fuori del laboratorio, tuttavia, questo futuro ottimistico è molto più difficile da immaginare. Il consumo di carne e latticini rimane a un livello elevato e ovunque si tenti di ridurre la carne è quasi certa una reazione negativa. Per guidare la transizione, non possiamo fare affidamento solo sull’innovazione tecnologica: dobbiamo anche affrontare le sfide legate all’accettazione sociale.

Questo articolo è stato realizzato nell’ambito del workshop conclusivo del “Corso di giornalismo d’inchiesta ambientale” organizzato da A Sud, CDCA – Centro di Documentazione sui Conflitti Ambientali ed EconomiaCircolare.com, in collaborazione con IRPI MEDIA, Fandango e Centro di Giornalismo Permanente

© Riproduzione riservata

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