Le microalghe offrono un potenziale enorme. Ecco perché Agroscope svolge ricerche sulle possibilità di utilizzare questi microrganismi come ingredienti per l’alimentazione degli animali da reddito.
Nell’ambito del progetto a lungo termine «Algafeed», i ricercatori di Agroscope mirano a produrre una nuova fonte di proteine per gli animali da reddito a partire dalle microalghe. A tal fine, intendono allestire alcuni sistemi di produzione di microalghe chiamati fotobioreattori (FBR) direttamente in fattoria. L’obiettivo è sviluppare un sistema di produzione decentralizzato di microalghe ricche di proteine per offrire un foraggio locale e ridurre così la necessità d’importare tritello di soia.
Quali vantaggi offrono le microalghe?
Le microalghe sono un’alternativa interessante alla soia perché hanno una composizione biochimica molto equilibrata, con aminoacidi essenziali, polisaccaridi, acidi grassi polinsaturi, minerali, pigmenti e fibre. In termini di proprietà nutrizionali funzionali, le microalghe sono paragonabili alla soia.
La produzione di microalghe non richiede superfici coltive: i FPBR sono installati sia su terreni incolti, come lungo le facciate o sui tetti degli edifici agricoli, sia associati alle colture (p.es. fuori suolo) o a sistemi sospesi al di sopra delle piantagioni che richiedono una parziale ombreggiatura. La produzione di microalghe non è quindi in alcun modo in competizione con la produzione vegetale (foraggio, ortaggi) su terreni coltivabili. L’acqua utilizzata può essere riutilizzata e non vengono rilasciati nell’ambiente concimi in eccesso, il che rende l’impatto ambientale più favorevole rispetto a quello della soia.
Il contenuto di proteine grezze delle microalghe può raggiungere il 60 per cento della massa, mentre quello della soia è del 36 per cento. Per ettaro e anno, è possibile produrre circa 30 volte più proteine dalle microalghe che dalla soia.
La nuova fonte proteica fornirebbe un approvvigionamento sostenibile e autosufficiente di proteine e sarebbe inoltre «Swiss-made». La proteina verrebbe prodotta direttamente dove crescono gli animali, consentendo al produttore un controllo completo sulla catena di produzione degli alimenti per animali. Inoltre, le microalghe potrebbero essere coltivate a partire da sostanze nutritive ricavate dagli scarti dell’industria alimentare svizzera.
Le microalghe possono convertire il CO2 in biomassa, il che consente di ridurre le emissioni di gas serra nel complesso. Alcune microalghe hanno persino il potenziale di ridurre la formazione di metano da parte dei ruminanti. Inoltre, siccome la proteina viene prodotta direttamente in fattoria, vengono eliminate tutte le emissioni legate al trasporto degli alimenti per animali (importazione di soia).
La produzione di proteine vegetali dipende fortemente dai cambiamenti climatici, al contrario della produzione di proteine a partire dalle microalghe, poiché queste ultime crescono in coltivazioni protette in fotobioreattori.
Procedura
Il progetto Algafeed si articola in diverse fasi.
In quella attuale di fattibilità tecnica ed economica vengono affrontati gli argomenti seguenti.
Selezione delle specie di microalghe: le microalghe vengono selezionate in base alla loro concentrazione proteica e alla loro composizione biochimica (valore nutrizionale e nutrienti a elevato valore aggiunto come oligoelementi, vitamine, acidi grassi, sostanze note come pre e probiotici, ecc.). Inoltre, la resistenza delle microalghe a condizioni di coltivazione estreme costituisce un criterio importante, poiché l’obiettivo è produrre proteine senza un elevato consumo energetico legato al controllo della temperatura.
Sviluppo del sistema di coltivazione: per aumentare la produttività di una coltura di microalghe, i sistemi di coltivazione vengono migliorati (p.es. ottimizzando l’apporto di luce alla coltura e migliorando lo scambio di gas).
Ottimizzazione del metodo di coltivazione specifico in modo che i processi si prestino a una futura applicazione in fattoria e che i valori nutrizionali delle microalghe prodotte siano ottimali come alimenti per animali.
Anche i processi a valle sono ottimizzati per garantire una buona digeribilità del foraggio, buone modalità di somministrazione e una buona conservazione.
La digeribilità del prodotto sviluppato sarà testata con studi in vitro grazie al sistema INFOGEST; sono inoltre previsti test di palatabilità sugli animali.
Valutazione approfondita dell’impatto ambientale e della fattibilità tecnico-economica in modo integrato.
Le microalghe indigene provenienti da un’ampia varietà di nicchie ecologiche vengono raccolte e inserite in una collezione di ceppi chiamata AlgoScope. L’obiettivo è individuare le microalghe più adatte alle condizioni climatiche autoctone.
La composizione delle microalghe raccolte viene analizzata per determinare quali alghe producono quantitativi interessanti di proteine.
Nel 2023 inizierà il progetto A’propos, che mira a implementare la produzione di proteine ricavate da microalghe utilizzando flussi secondari del settore agroalimentare ancora ricchi di sostanze nutritive. In questo modo, i flussi che sono solitamente considerati rifiuti, come l’acqua di cottura delle patate e il siero del latte, vengono trasformati in biomassa microalgale, che a sua volta serve come alimento per gli animali.
Il progetto è sostenuto dall’USAV ed è realizzato in collaborazione con il settore economico e parastatale (Frigemo-Fenaco, «Cotting et Fils SA» e Ava Altenrhein) e la scuola universitaria professionale ZHAW.
I metodi di coltivazione delle microalghe sono sviluppati a partire dalla scala di laboratorio fino alla scala pilota (circa 200 L).
La collezione di ceppi di microalghe è in costante crescita e vengono sviluppate colture robuste da utilizzare durante tutto l’anno.
Per gli esperimenti sul campo e le dimostrazioni sarà disponibile un impianto mobile per la produzione di microalghe.
Si stanno sviluppando metodi di condizionamento della biomassa microalgale per rendere le microalghe un alimento facilmente digeribile e apprezzato dagli animali.
I test di palatabilità sono realizzati sui suini e sui ruminanti.
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