Alghe: una soluzione per la fame nel mondo

Il 21° secolo offrirà importanti opportunità di sviluppo sostenibile richiedendo una sostanziale rivisitazione dei principi di governance che regolano per tutta la popolazione mondiale, in base al rispetto di parametri di equità ed accessibilità, l’accesso e la disponibilità ai servizi, all’acqua potabile e a condizioni di sicurezza alimentare, intesa come salubrità e disponibilità di cibo sicuro e nutriente.

Ancora oggi si stima che circa 1 persona su 9 nel mondo sia malnutrita a causa di carenze nella disponibilità di cibo e quindi nella formulazione proteico-energetica della dieta. Questo problema non farà che peggiorare con l’aumento esponenziale della popolazione mondiale che si prevede potrà raggiungere 9,7 miliardi entro il 2050.
Durante questo stesso tempo, numerosi studi scientifici indicano che i rendimenti dell’agricoltura saranno significativamente impattati dal cambiamento climatico, e mentre alcune regioni ne beneficeranno, altre regioni registreranno un declino sostanziale, con un bilancio complessivo che si prevede essere negativo.

Dal momento che le conoscenze maturate nel corso degli ultimi decenni hanno individuato che le carenze alimentari che determinano malnutrizione riguardano principalmente quella che è definita come Protein-Energy Malnutrition (PEM), che consiste in una serie di condizioni patologiche causate da un’assunzione carente di aminoacidi essenziali e di energia totale, molti studi scientifici si sono sviluppati per individuare nuove fonte di proteine economicamente sostenibili e a basso impatto ambientale.

La pesca eccessiva dei nostri oceani, e il declino delle terre arabili, si aggiungeranno a questo problema, suggerendo la necessità di trovare una nuova opzione sostenibile e scalabile che possa aiutare a nutrire una popolazione crescente senza tassare ulteriormente i nostri oceani, le foreste o le riserve di acqua dolce: alcuni scienziati vedono nell’ acquacoltura una soluzione, altri la vedono nelle alghe.
A questo proposito conoscenze consolidate indicano che alcune alghe hanno nella loro biomassa secca un contenuto proteico percentuale molto elevato. Specie come Arthrospira platensis sono state segnalate per avere fino al fino al 70% di contenuto proteico. Tale percentuale risulta estremamente interessante se paragonata ad altre fonti vegetali come la soia (38%), il riso (10%), il pisello (2,8%), ma anche ad alimenti di origine animale come il latte (4%) o le uova (13%).

Cos’è veramente un’alga?

Le alghe, non appartengono ad un taxon sistematico ma a un raggruppamento di organismi di struttura vegetale, autotrofi, unicellulari o pluricellulari, che producono energia chimica per fotosintesi, generando ossigeno e che non presentano una differenziazione in tessuti veri e propri.
Molti tipi di alghe sono alimenti nutrizionalmente completi, i loro rendimenti superano la maggior parte delle colture vegetali e gli scienziati sono impegnati per individuare strumenti di ingegneria genetica e tecniche avanzate per selezionare ceppi più produttivi

Ma sono velenose o tossiche?

In USA il Generally Recognized As Safe (GRAS) è uno status dato dalla Food and Drug Administration (FDA) a qualsiasi sostanza o prodotto chimico, compresi talvolta organismi interi, considerati come sicuri per il consumo umano. Ci sono due percorsi per ottenere lo status di GRAS, il primo è determinato dal consumo abituale e documentato da parte dell’uomo, il secondo da prove scientifiche che una sostanza sia sicura. Nella UE, l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA), supervisiona e verifica ogni richiesta di autorizzazione relativa alla messa in commercio di alimenti destinati all’alimentazione umana e agli animali produttori di alimenti per l’uomo.

Ci sono solo poche microalghe che hanno lo stato GRAS come riconosciuto dalla FDA. Queste alghe includono: Arthrospira platensis, Chlamydomonas reinhardtii, Auxenochlorella protothecoides, Chlorella vulgaris, Dunaliella bardawil e Euglena gracilis. Ottenere lo status di GRAS richiede test di sicurezza lunghi che necessitano  finanziamenti considerevoli il che ha limitato il numero di specie algali con tale status.

Cos’ hanno di speciale le alghe?

1) Le proteine, che come detto, sono un elemento cruciale nella dieta umana e forniscono la maggior parte dell’azoto di cui l’uomo ha bisogno inoltre contengono quegli aminoacidi “essenziali” che non possono essere sintetizzati dal corpo umano e che devono essere forniti dalla dieta.
2) I lipidi, componente indispensabile delle cellule e sono precursori di molte molecole essenziali, e come tale un adeguato apporto di essi è fondamentale per la dieta umana. Alcune alghe possono accumulare lipidi a livelli molto alti, per esempio l’Auxenochlorella protothecoides può accumulare fino al 70% della biomassa secca come lipidi. La fonte tradizionale di tali nutrienti nelle diete umane è stato il pesce d’acqua fredda e i frutti di mare in generale. Tuttavia, i pesci sono arricchiti in questi acidi grassi omega-3 perché consumano plancton e alghe come parte della loro dieta, e sono queste alghe che in ultima analisi producono questi essenziali acidi grassi polinsaturi a catena lunga (PUFA).

Oltre alle proteine e ai lipidi, ci sono altri nutrienti che sono cruciali nella dieta umana, come le vitamine e i minerali. La maggior parte di questi non sono sintetizzati dagli animali, ma sono prodotti da piante o altri organismi e sono poi forniti all’uomo e agli animali attraverso la loro dieta. Proprio come gli alimenti vegetali tradizionali, le alghe sono molto ricche di vitamine e minerali.

3) Le alghe hanno diverse caratteristiche interessanti per la produzione sostenibile su larga scala, come l’alta resa di biomassa per unità di superficie, e la capacità di crescere anche su terreni non coltivabili usando acqua non potabile, o anche acqua salata.

E quindi perché oggi non rappresentano una fonte di cibo regolare?

Al momento ci sono una serie di miglioramenti che dovranno essere realizzati prima che le alghe possano diventare una fonte di cibo regolare in una coltura consolidata. Questi miglioramenti includono lo sviluppo della produzione su larga scala, la valutazione e forse il miglioramento del contenuto nutritivo, l’ottimizzazione delle rese e lo sviluppo di tratti organolettici migliori in modo che le alghe siano più attraenti per il palato umano o animale.
Per migliorare tali tratti, e persino aggiungerne di nuovi, è necessario sapere che ogni fenotipo dipende sia dal genotipo che dall’ambiente in cui viene coltivata la coltura. Quindi il genotipo determina il fenotipo potenziale e l’ambiente determina se e quanto, di questo potenziale, viene raggiunto.
Il miglioramento del genotipo richiede la scelta del ceppo di alghe appropriato oltre che una possibile modifica genetica dell’organismo utilizzando sia l’allevamento tradizionale che le tecniche di ingegneria genetica, l’ambiente e le modalità di coltivazione aiuteranno a garantire quelle caratteristiche necessarie a promuovere le alghe per un consumo diffuso sul mercato alimentare.