Qualcuno la chiama la più antica forma di biotecnologia – e in effetti gli esseri umani e la fermentazione hanno una lunga storia di convivenza alle spalle.

Le prime sperimentazioni nelle civiltà umane risalgono a migliaia di anni fa e hanno giocato un ruolo cruciale nello sviluppo della nutrizione e della conservazione degli alimenti. Ma in epoche decisamente più recenti, la fermentazione è stata utilizzata anche per produrre proteine.

Sono infatti numerose le aziende in Europa che utilizzano un metodo simile alla produzione di birra o yogurt per coltivare grandi quantità di micoproteine, derivate dai funghi. Queste proteine hanno una consistenza carnosa e possono essere combinate con altri ingredienti per produrre alternative alla carne animale. L’evoluzione di questa tecnologia è la fermentazione di precisione, che utilizza organismi come il lievito per produrre le proteine dell'uovo o del latte (come il siero di latte e la caseina), e altri ingredienti che contribuiscono a offrire il sapore e la consistenza di alimenti come formaggio, carne e uova, ma senza utilizzare animali.

In un contesto globale incerto, in cui gli eventi geopolitici e il cambiamento climatico spingono i governi a rafforzare la resilienza delle filiere agroalimentari con un occhio di riguardo alla sostenibilità ambientale, la fermentazione di precisione apre scenari interessanti nell’ambito della diversificazione proteica e dello sviluppo sostenibile.

Autosufficienza proteica: il ruolo delle proteine alternative

L’Italia è ancora lontana dall’indipendenza nel settore. Le alternative vegetali e coltivate possono rafforzare la filiera e lasciare maggiore spazio all’agroecologia. Due gli scenari per il futuro.

Come funziona la fermentazione di precisione

La fermentazione di precisione non è, in realtà, una tecnologia nuova. Al contrario, viene utilizzata da decenni per produrre ingredienti come la chimosina (il caglio microbico), enzimi come lipasi e amilasi usati nella panificazione, ma anche farmaci come l’insulina (che inizialmente veniva estratta dal pancreas degli animali).

Come per la produzione di birra, questo processo utilizza microrganismi come il lievito, che vengono “programmati” per produrre proteine specifiche, come ad esempio quelle presenti in latte e uova. Successivamente, il lievito viene alimentato con zuccheri semplici e li converte nella proteina desiderata, nello stesso modo in cui trasformerebbe lo zucchero in alcol durante la produzione della birra.

Le proteine così ottenute vengono poi aggiunte ad altri ingredienti, come i grassi di origine vegetale, per creare un prodotto finito come gelati, formaggi e dessert.

I vantaggi della fermentazione di precisione per ambiente e salute

Trattandosi di un processo incredibilmente efficiente, che consente di produrre grandi quantità di proteine animali utilizzando meno risorse, la fermentazione di precisione può diventare un’alleata importante per contrastare problematiche come le emissioni di gas serra, la deforestazione, la perdita di biodiversità, l'uso dell'acqua, l'inquinamento idrico e i problemi di salute pubblica come la resistenza agli antibiotici.

Sebbene sia necessario ottenere più dati relativi all’impatto ambientale (che saranno disponibili solo quando avverrà una produzione su scala), quelli preliminari sono incoraggianti. Una Valutazione del ciclo di vita (Life cycle assessment - Lca) delle proteine del siero di latte dell’azienda statunitense Perfect day, prodotte con la fermentazione di precisione, ha stabilito che queste causano il 91-97% in meno di emissioni, il 96-99% in meno di utilizzo di acqua e il 29-60% in meno di utilizzo di energia non rinnovabile rispetto alla controparte animali. Anche la finlandese Onego Bio ha condotto una Lca della sua albumina prodotta da fermentazione di precisione, pubblicata su Nature Food, rivelando che rispetto alle uova convenzionali, la fermentazione di precisione richiede il 35-55% in meno di emissioni e l'87-89% in meno di utilizzo del suolo.

Il processo di fermentazione può anche contribuire a ridurre gli sprechi alimentari, trasformando le eccedenze e i sottoprodotti agricoli in cibo. Onego Bio fa notare che, utilizzando ad esempio la fermentazione di precisione fungina, è possibile utilizzare i materiali di scarto dell'agricoltura come materia prima o sfruttare i terreni di scarto per la produzione di proteine in un’ottica di economia circolare.

Le sfide per il futuro

Sono oltre 20 le aziende e startup in Europa che si occupano di fermentazione di precisione e numerose grandi aziende hanno già scommesso su questo settore attraverso investimenti e partnership strategiche. Ma come tutte le innovazioni che stanno muovendo i primi passi, anche la fermentazione di precisione si trova ad affrontare alcune criticità.

Uno dei maggiori ostacoli è la mancanza di infrastrutture: al momento non esistono gli impianti di fermentazione su larga scala necessari per incrementare realmente la produzione. Occorrono maggiori investimenti da parte dei governi e dell'industria alimentare per fornire la capacità necessaria a rendere queste opzioni più accessibili.

L'ottimizzazione dei nutrienti utilizzati per alimentare il processo di fermentazione di precisione – quindi gli zuccheri che il lievito converte nelle proteine desiderate – è un'altra area chiave che necessita di maggiore ricerca e sviluppo.

Sebbene diverse aziende stiano già commercializzando i propri prodotti negli Stati Uniti e in Canada, per immettere sul mercato europeo nuovi alimenti ottenuti con la fermentazione, le aziende dovranno ottenere l'approvazione normativa per i loro prodotti. Una volta che le autorità di regolamentazione dell'Ue approvano un nuovo prodotto di fermentazione, questo potrà essere venduto in tutti i 27 Paesi dell'Ue. Il processo di approvazione comprenderà una valutazione approfondita e basata su prove della sicurezza e del valore nutrizionale dell'alimento, e si stima che richiederà almeno 18 mesi.

La fermentazione di precisione rappresenta una frontiera promettente e innovativa nel campo dell'alimentazione sostenibile. Superare le sfide attuali sarà cruciale per sbloccare il suo pieno potenziale e contribuire a un futuro in cui la produzione alimentare è efficiente, rispettosa dell'ambiente e accessibile a tutti. In questo scenario, l'antica arte della fermentazione si trasforma in una soluzione moderna per un mondo in continua evoluzione.

Copertina: Onego Bio