Partire da vegetali di interesse agronomico per produrre alimenti con una vasta gamma di molecole benefiche per la salute, senza causare erosione del suolo e perdita di biodiversità. Si basa su questo principio la cosiddetta “agricoltura cellulare“. A lavorarci è ENEA, l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, con l’obiettivo di offrire alimenti più sani e sostenibili, mitigando l’impatto dei cambiamenti climatici, che mettono a rischio suolo, salute, qualità e produttività delle piante e quindi, la sicurezza alimentare.
Cellule vegetali per far fronte al cambiamento climatico
Come evidenziato al World Economic Forum, entro il 2050 si assisterà ad un aumento del 50% della domanda globale di cibo. Al contempo, i cambiamenti climatici potrebbero influire pesantemente sui raccolti (con una riduzione fino al 30%), rendendo fondamentale l’identificazione di sistemi produttivi alternativi.
Le cellule vegetali coltivate in ambienti controllati possono costituire una biomassa alimentare innovativa e di alta qualità. Grazie a questi modelli produttivi si possono superare i problemi legati alla diminuzione della produttività delle colture e limitare lo sfruttamento delle risorse naturali come terra e acqua. Oltre a ridurre gli scarti di produzione e l’uso di pesticidi, in linea con le raccomandazioni del Green Deal Europeo per il 2030.
Come funziona l’agricoltura cellulare
Questi alimenti sono prodotti utilizzando una tecnologia consolidata che ha permesso l’estrazione di principi farmaceutici sfruttando l’ampio spettro biochimico naturale delle cellule vegetali.
In sostanza, da un espianto vegetale di interesse e sfruttando le caratteristiche proprie delle cellule vegetali, si ottiene la moltiplicazione delle stesse in una coltura liquida che può avvenire in bioreattori simili a quelli già usati per il lievito con cui si producono pane e birra.
Questo nuovo cibo, consumato fresco e non necessariamente trasformato, potrebbe essere utile anche nello spazio, rispondendo all’esigenza di rendere autonomi i futuri equipaggi dagli approvvigionamenti a Terra e aiutarli ad affrontare condizioni extra-terrestri con sistemi di crescita fuori suolo.
Agricoltura cellulare e la promessa di alimenti nutrienti e sostenibili
Dalle colture cellulari vegetali sarà possibile ottenere alimenti freschi (ad esempio, sotto forma di composte e ingredienti per smoothies), ma studi internazionali hanno dimostrato che è possibile produrre anche bevande e prodotti lavorati, come la cioccolata.
Esistono prove che questi alimenti possono sviluppare valori nutrizionali, sensoriali e di digeribilità simili o migliori rispetto alle piante da cui provengono. Tra gli altri benefici per il consumatore, figura l’assunzione di un alimento ricco di molecole benefiche nello stato in cui sono presenti in natura – il cosiddetto fitocomplesso – senza ricorrere ad alimenti added with con rischi per la sicurezza alimentare.
Per le aziende, questo nuovo sistema produttivo consentirebbe di liberarsi dalle variazioni climatiche o stagionali e di realizzare produzioni più programmabili e flessibili, standardizzate e continue di materiale vegetale, da integrare con le produzioni agricole di eccellenza dei territori.
Nuovi sistemi di approvvigionamento di materie prime vegetali
“In futuro, sarà sempre più difficile rifornire la popolazione di alimenti derivati da materie prime vegetali in quantità e qualità sufficienti”, evidenzia Silvia Massa, ricercatrice del Laboratorio di Biotecnologie dell’ENEA. “Anche incrementare la superficie coltivabile non è realistico. Si pone, dunque – aggiunge Massa – un problema rilevante di individuazione di nuovi sistemi di approvvigionamento di materie prime vegetali nell’ottica di un’alimentazione sana e sicura”.
Inoltre, la capacità di modulare l’accumulo di sostanze benefiche per la salute in base ai parametri di crescita apre la possibilità alla produzione di cibi “personalizzati”.
ENEA esplora le nuove frontiere dell’alimentazione
ENEA, attraverso le attività del Laboratorio Biotecnologie della Divisione Biotecnologie e agroindustria, ha condotto studi su produzioni vegetali, colture cellulari vegetali e produzione ed estrazione di molecole bioattive in sistemi produttivi vegetali per anni.
In collaborazione con il Laboratorio Bioprodotti e bioprocessi, ha abbinato a questi studi lo sviluppo di tecniche di lavorazione come i processi di micro-incapsulamento mediante spray-drying per preservare le caratteristiche nutrizionali delle cellule vegetali, ma anche ricerche sulle attitudini dei consumatori verso questo modello di consumo.
