Cianobatteri per l’uguaglianza e la sostenibilità

Oggi la sfida per la sostenibilità passa in maniera significativa attraverso l’alimentazione. La promozione di un’alimentazione sostenibile si accompagna all’obiettivo di raggiungere la sicurezza alimentare, arrestando la preoccupante crescita del numero di persone ancora malnutrite nel mondo. La ricerca scientifica risponde con soluzioni innovative, tra cui la versatile microalga spirulina, studiata oggi anche come possibile “cibo spaziale”.

Federica Massa

La malnutrizione è ancora un problema attuale?

Nel rapporto sulla sicurezza alimentare globale del 2019, condotto prima della pandemia COVID-19 [1], viene indicato che il numero di persone denutrite al mondo è 690 milioni, ovvero l’8,9% della popolazione, circa 60 milioni in più rispetto alla stima effettuata nel 2014. Si è dunque molto lontani dal raggiungere l’obiettivo “Zero hunger”(Fame zero) prefissato per il 2030 dalla FAO, in cui il problema della malnutrizione dovrebbe essere solo un lontano ricordo.

Al contrario, questa lenta ma continua progressione porta a stimare in proiezione un ulteriore aumento nei prossimi anni di persone malnutrite che potrebbero raggiungere i 132 milioni [2].

Tra le cause più evidenti della malnutrizione c’è sicuramente l’impossibilità delle fasce più povere di seguire un’alimentazione costante e salutare, che sembrerebbe oggi quasi un bene di lusso. Questo fenomeno interessa principalmente l’Africa, seguita poi da Asia e America Latina [1].

Come può la scienza contribuire a questa battaglia?

Una delle strategie proposte è focalizzarsi sui cibi alternativi, fonti proteiche non convenzionali ma che possono essere facilmente reperibili e somministrabili alle popolazioni con maggiori problemi di malnutrizione, in modo semplice ed economico [2].

Qui entra in gioco la microalga Arthrospira chiamata più comunemente “spirulina”, di cui le specie più conosciute sono A. platensis e A. maxima, note per avere un elevato contenuto di proteine, che corrisponde al 60% del loro peso secco. Tra queste vediamo un altissimo contenuto di vitamine B che contribuiscono a importanti processi cellulari, dal riparo del DNA al metabolismo degli acidi grassi e dei carboidrati [3,4,5].

Interessante è l’elevata quantità, in particolare, della vitamina B12, la più complessa e difficile da reperire, essendo presente solo in alimenti di origine animale. Studi dimostrano che nonostante essa sia presente principalmente nella pseudoforma non attiva, il fabbisogno giornaliero di B12 può essere ugualmente raggiunto consumandone una quantità di circa 4g [3,4].

Inoltre, la spirulina sintetizza elevate quantità di carotenoidi (principalmente beta-carotene), che possono essere convertiti in vitamina A nel nostro organismo, contrastando problemi legati alla sua carenza come difetti nella vista, nello sviluppo osseo e un abbassamento delle difese immunitarie [4,5].

Integrazione ma non sostituzione: la spirulina nelle diete

I primi utilizzi della spirulina nell’alimentazione risalgono al tempo degli Aztechi, e dagli anni ‘60 la comunità scientifica ha volto la sua attenzione alle sue sorprendenti virtù nutritive, tant’è che oggi sono tantissimi i prodotti a base di spirulina come pillole, polvere o integratori. Bisogna però tenere a mente che questo “superfood” presenta comunque delle precise modalità di consumo. Infatti, nelle diete per perdere o guadagnare peso, i nutrizionisti consigliano il suo consumo solo se accompagnato a un’alimentazione equilibrata [6].

Diversi alimenti contengono la spirulina, ma quale è il suo ruolo nel contrastare la malnutrizione?

I “RUTF” – acronimo che sta per Ready-to-Use Therapeutic Food – sono costituiti da una bassissima quantità di acqua e una miscela di nutrienti che non hanno bisogno di essere preparati o cucinati, tra cui latte in polvere, burro d’arachidi, olio vegetale, zucchero e un mix di vitamine, sali e minerali. Sono utilizzati in diversi Paesi dove sono largamente diffuse le patologie legate a gravi forme di malnutrizione nei bambini tra i 6 mesi e i 5 anni di età [7].

Studi condotti nel Dipartimento di Agraria dell’Università di Napoli Federico II hanno portato alla produzione di un tipo di RUTF costituito da ingredienti facilmente reperibili nei mercati dei Paesi in via di sviluppo (soia tostata, sorgo tostato, olio di girasole, zucchero impalpabile e lecitina), con l’aggiunta dell’alga spirulina che risulterebbe facilmente coltivabile in climi tropicali e che assicurerebbe per le sue caratteristiche un apporto nutrizionale completo, andando a sostituire il latte, più costoso e causa di reazioni allergiche o intolleranze [8,9].

Impatto ambientale e coltivazione eco-sostenibile

La coltivazione delle microalghe è sicuramente molto produttiva rispetto alle coltivazioni più tradizionali, basti pensare che per ogni ettaro dalla spirulina vengono ricavate tra le 30 e le 50 tonnellate di proteine, mentre dalla soia solo 2,5 tonnellate. Inoltre lo spreco di acqua è molto limitato, poiché questo riguarda solo la percentuale relativa all’evaporazione, e si può utilizzare sia acqua di mare che salmastra. La coltivazione può essere condotta in sistemi come canali o bacini, o in sistemi chiusi chiamati fotobioreattori. Entrambi i sistemi presentano vantaggi e svantaggi per la produzione su larga scala. Infatti, i sistemi aperti presentano costi bassi, ma rischi maggiori di contaminazione delle alghe, mentre i fotobioreattori controllano totalmente i parametri fisiologici, ma presentano un costo molto più elevato [10].

La spirulina oltre il nostro pianeta

Oltre ai vari usi già citati, la spirulina è fortemente raccomandata dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA) e dalla European Space Agency (ESA). L’alimentazione degli astronauti, infatti, rappresenta un punto di discussione chiave nelle organizzazioni di missioni spaziali. Il cosiddetto “cibo spaziale” deve essere pratico e altamente nutritivo, facilmente conservabile e consumabile in assenza di gravità, caratteristiche che questa versatile microalga incontra facilmente.

Inoltre, la spirulina è uno dei principali oggetti di studio del progetto MEliSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) dell’ESA, che mira a ricostruire all’interno di un ambiente chiuso, come una stazione spaziale in orbita, una sorta di ecosistema artificiale che ricicla scarti, anidride carbonica e cibo permettendo una maggiore autonomia per gli astronauti coinvolti in missioni spaziali di lunga durata. Oggi si sta tentando di capire se l’attività fotosintetica della microalga non venga intaccata dall’assenza di gravità e dall’alta dose di radiazioni [11]. La spirulina, infatti, effettuando la fotosintesi, convertirebbe la CO2 prodotta derivante da scarti in O2, rendendo così indipendente la stazione dai rifornimenti esterni provenienti dalla Terra.

In conclusione, la spirulina sembra dimostrare applicazioni su largo spettro. Il suo enorme valore come fonte di sostentamento e il basso impatto ambientale legato alla sua coltivazione rendono facile il suo utilizzo nei più disparati campi alimentari. L’odierna sfida per la sostenibilità non può prescindere dal garantire sistemi alimentari a ridotto impatto ambientale e accessibili a tutti, in un’ottica di reale giustizia sociale.

Precisazione terminologica: La spirulina, anche se comunemente definita microalga, appartiene al phylum dei Cianobatteri, chiamati impropriamente alghe verdi-azzurre. Questi batteri possiedono la capacità di effettuare la fotosintesi.

Riferimenti

  1. “The State of Food Security and Nutrition in the World” http://www.fao.org/3/ca9692en/ca9692en.pdf
  2. https://www.unicef.it/media/rapporto-sicurezza-alimentare-2020-malnutrizione-globale-in-aumento/
  3. Lupatini A.L., Colla L.M., Canan C., Colla E., Potential application of microalga Spirulina platensis as a protein source. Journal of Science of Food and Agriculture 2017 97, 3 pp. 724-732
  4. Lafarga T., Fernández-Sevilla J.M., González-López C., Acién-Fernández F.G., Spirulina for the food and functional food industries. Food Research International 2020 137,  p. 109356
  5. Grosshagauer S, Kraemer K., Somoza V., The True Value of Spirulina. J Agric Food Chem 2020 8;68(14): pp. 4109-4115
  6. https://www.euractiv.com/section/agriculture-food/news/spirulina-latest-trend-or-future-food/
  7. Wagh V.D., Deore B.R., Ready to Use Therapeutic Food (RUTF): An Overview. Advances in life sciences and health 2015 Vol 2, Number 1.
  8. Armini, V., Miele, N. A., Albero, M., Sacchi, R., & Cavella S. Formula optimization approach for an alternative ready‐to‐use therapeutic food. LWT ‐ Food Science and Technology 2018, 98, 148–153.
  9. Armini, V. Use and improvement of ready‐to‐use therapeutic food (RUTF) formulas in the management of severe acute malnutrition. In P. Ferranti, E. M. Berry, & J. R. Anderson (Eds.),Encyclopedia of food security and sustainability 2019 344–352.
  10. FAO, Food and Agriculture Organization of the United Nations. A review on culture, production and use of Spirulina as food for humans and feed for domestic animals and fish, FAO Fisheries and Aquaculture Circular 2008 1034.
  11. https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/ MELiSSA_life_support_project_an_innovation_network_in_support_to_space_exploration



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