Alghe e microalghe si stagliano quale fonti rinnovabili di alimenti nutraceutici, farmaci e cosmetici, biostimolanti e input per agricoltura biologica e bonifiche ambientali. (1)
In zootecnia, l’impiego di queste sostanze come mangimi dietetici con particolari fini nutrizionali consente di migliorare le condizioni di salute degli animali. Riducendo al minimo l’impiego di antibiotici. La soluzione è sotto gli occhi di chi voglia aprirli ed è già stata sperimentata con successo, proprio in Italia. Il caso Algatan.
Antibiotici e antibiotico-resistenza
L’antibiotico-resistenza viene descritta, nel rapporto OMS (o WHO) 29.4.19, come la più grave minaccia per la salute dell’umanità. La sua causa risiede nel consumo eccessivo e inappropriato di antibiotici, negli allevamenti come da parte degli esseri umani.
La ricerca in medicina si sta perciò orientando verso le sostanze in grado di rafforzare il sistema immunitario attraverso il suo microbioma intestinale, quale ‘centro di comando’ del sistema immunitario. È stato così possibile verificare l’efficacia di probiotici e prebiotici, mix di vitamine e minerali, Omega 3, microalghe.
Alghe, microalghe e Omega 3 per la salute degli animali
In suinicoltura, già in fase di svezzamento i problemi digestivi dei suinetti possono condurre all’utilizzo di antibiotici per ripristinare la salute intestinale. Due studi sperimentali hanno mostrato la capacità di Chlorella vulgaris e Spirulina platensis di migliorare digestione e assimilazione dei nutrienti. Riducendo, rispettivamente, l’incidenza di diarree e la necessità di impiegare antibiotici (2,3).
In avicoltura, il maggior contenuto di polinsaturi rendono le carni dei broiler e le uova più suscettibili all’ossidazione. La somministrazione di microalghe attenua questo fenomeno, grazie agli antiossidanti che non sono viceversa presenti in altri fonti di Omega-3 (es. olio di pesce). (6) Gli Omega-3 hanno poi mostrato effetti positivi – in suini e pollame – sul sistema immunitario ma anche sulla crescita e la fertilità, nonché sulla resistenza delle ossa. (5)
Alghe e microalghe per i bovini
Nella zootecnia bovina, come si è visto, l’aggiunta di quote minime (2%) di alghe rosse (Asparagopsis) nei mangimi consente di abbattere (-99%) le emissioni di gas-serra dei ruminanti. Ed è proprio questa una delle grandi sfide indicate dalla FAO per ridurre il contributo delle filiere zootecniche al cambiamento climatico.
L’impiego di microalghe nell’alimentazione zootecnica permette a sua volta di ridurre la dipendenza da colture terrestri (es. soia, mais) e l’emissione di gas-serra. Oltre a migliorare le proprietà nutrizionali e salutistiche degli alimenti di origine animale. (6) È stato così dimostrato come la somministrazione di alcune microalghe ai bovini favoriscano un rapporto ottimale tra Omega-3 e Omega-6 e l’incremento del tenore in CLA (acido linoleico coniugato) nelle loro carni. (7)
Microalghe in acquacoltura e apicoltura
In acquacoltura le microalghe sono candidate ideali a sostituire mangimi a base di pesce, spesso insostenibili. Grazie alla loro ricchezza in proteine, Omega-3 e sostanze bioattive (es. carotenoidi) con azioni antiossidante, immunostimolante e di promozione della crescita. Sono molto utilizzate per l’allevamento e la cura di vari pesci, nonché di gamberi e molluschi bivali. Con effetti favorevoli, tra l’altro, su deposizione di uova e riproduzione.(8)
In apicoltura, il monitoraggio dello status nutrizionale è indispensabile a garantire la salute delle api, dato che la malnutrizione rende più impattanti gli effetti avversi da parassiti, patogeni e pesticidi. Il profilo biochimico delle microalghe, comparabile a quello del polline (proteine, lipidi, micronutrienti, antiossidanti e prebiotici), le rende un prezioso alimento sostitutivo per le api impiegate mellifere, in carenza di polline naturale. In questo modo è possibile ridurre la mortalità nelle colonie in apicoltura, grazie ad un’alimentazione priva di pesticidi ed antibiotici (rispetto alle colture terrestri non biologiche). (9)
Fig. 1. Similitudini delle proprietà funzionali e nutrizionali tra polline (testo arancione) e microalghe (testo verde) che rilevano per la salute delle api da miele (Ricigliano, 2020)
Microalghe per l’agricoltura
‘I biostimolanti sono sostanze e/o microrganismi che applicati alla pianta […] migliorano l’efficienza d’assorbimento e d’assimilazione dei nutrienti, la tolleranza a stress abiotici e la qualità del prodotto’. (10) Le microalghe hanno mostrato ottime potenzialità come biostimolanti (grazie soprattutto all’azione dei polisaccaridi). Con influenza positiva sull’assorbimento di nutrienti, stato fisiologico e resa produttiva delle piante, le quali aumentano la resistenza a fattori biotici ed abiotici. (11)
La fertilità del suolo viene altresì incrementata grazie agli apporti di sostanza organica e di vari macro- e micronutrienti, offerti dalle microalghe in agricoltura. I cianobatteri (es. spirulina) sono anche in grado di fornire azoto alle colture, grazie alla conversione dell’azoto atmosferico in sue forme disponibili alle piante (c.d. algalizzazione). Cianobatteri e microalghe verdi producono poi diverse sostanze anti-microbiche, stimolatori della crescita e comunità microbiche utili a difesa dai patogeni. (12)
Microalghe ed economia circolare
L’erosione del suolo e la perdita degli strati fertili superficiali, per via degli agenti naturali o delle attività agricole, possono comprometterne la produttività. Molte microalghe verdi e cianobatteri sono in grado di produrre EPS (poli-saccaridi extracellulari) che consentono di rimuovere i fenoli dalle acque reflue industriali (es. industria olearia), permettendo così il loro impiego come acqua di coltivazione, senza compromettere la flora microbica del suolo. (13) Tali matrici consentono inoltre di prevenire l’erosione e mantenere la struttura del suolo. (14)
Fig. 2. Effetti positivi dei polisaccaridi di origine algale sui germogli e sulle radici (Joan-Chanda et al., 2019)
I potenziali limiti all’uso di microalghe in agricoltura riguardano le elevate quantità di biomassa necessaria per l’apporto di nutrienti. È dunque necessario sviluppare la ricerca su effetti sinergici dei mix di alghe e/o microalghe. (15) Un’altra possibile soluzione è quella di inoculare le microalgae direttamente nel suolo quale ambiente di coltura ove esse stesse possano svilupparsi progressivamente, apportando in via continuativa nutrienti e altri benefici per le colture. (16)
Fig. 3. Benefici e modalità di applicazione degli inoculi algali in agricoltura (Renuka et al., 2018)
Algatan, il miracolo in zootecnia
Algatan è una linea di prodotti innovativi messa a punto da LT Natural Group S.r.l. (storica azienda cremonese di fornitura materie prime per mangimi) nel corso di 15 anni di ricerca e sviluppo. La lunga sperimentazione nei diversi ambiti zootecnico e agricolo ha consentito di elaborare e brevettare una serie di mix di alghe, microalghe e tannini.
Prove in vitro e in vivo hanno dimostrato la capacità di alcuni prodotti Algatan di contrastare batteri patogeni come:
– Campylobacter jejuni, ubiquitario nel pollame (37%) secondo il rapporto EFSA-ECDC sulle zoonosi in UE, Salmonella spp, (da anni in vetta alla classifica delle allerta su alimenti e mangimi in Europa) e Staphylococcus aureus su pollame e e suini,
– Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Clostridium perfrigens e Salmonella typhimurium, (al secondo posto per salmonellosi umana, con evidenze di resistenza a diverse classi di antibiotici). Prove in vitro, con buoni risultati nell’inibizione della crescita.
Algatan e benessere animale
Le prove eseguite negli allevamenti hanno dimostrato l’efficacia dei prodotti Algatan nell’inibizione dei citati patogeni. La loro somministrazione ha così consentito di ridurre l’impiego di antibiotici. Fino a eliminarne del tutto l’utilizzo, nelle generazioni successive, grazie alla trasmissione per linea matriarcale del microbioma con difese immunitarie rafforzate. Un grande passo avanti nella lotta all’antibiotico resistenza che già in zootecnia rappresenta una causa di costi e di danni. (17)
Il benessere animale è migliorato – su suini e conigli, specie avicole, ovine e bovine – in termini concreti di efficienza riproduttiva, attenuazione dello stress ossidativo, effetto battericida/batteriostatico, modulazione del microbiota e dell’accrescimento in peso. Con apprezzabili risultati ora in corso di ulteriore studio, per la verifica della ripetibilità degli esperimenti eseguiti.
Algatan in agricoltura
L’attività antibatterica e biostimolante dell’ammendante Algatan GEA è stata sottoposta dall’Università del Molise (Dipartimento di Agricoltura, Ambiente e Alimenti) a diversi test, in vitro e in vivo. I quali evidenziano una attività inibitoria, in particolare, su vari fitopatogeni dei generi Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas e Pectobacterium.
Sul pomodoro sono stati osservati apprezzabili risultati in termini di accrescimento e resistenza delle piante, ricchezza di antiossidanti nei frutti. In olivo si è ridotta l’incidenza del disseccamento causato da Xylella fastidiosa subsp. pauca. (18)
Fig. 4. Differenza dello stato di salute di piante di olivo trattato con ALGATAN® e senza trattamento.
Dario Dongo e Andrea Adelmo Della Penna
Note
(1) Camacho et al. (2019). Potential industrial applications and commercialization of microalgae in the functional food and feed industries: A short review. Mar. Drugs 17:312, doi:10.3390/md17060312
(2) Furbeyre et al. (2017). Effects of dietary supplementation with freshwater microalgae on growth performance, nutrient digestibility and gut health in weaned piglets. Animal 11(2):183-192, doi:10.1017/S1751731116001543
(3) Furbeyre et al. (2018). Effects of dietary supplementation with Spirulina and Chlorella on growth and digestive health in piglets around weaning. Animal 11(2):183-192, doi: 10.1017/S1751731118000125
(4) Ribeiro et al. (2013). Direct supplementation of diet is the most efficient way of enriching broiler meat with n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids. British Poultry Science 54(6):753-765, https://doi.org/10.1080/00071668.2013.841861
(5) Lee et al. (2018). Review on docosahexaenoic acid in poultry and swine nutrition: Consequence of enriched animal products on performance and health characteristics. Animal Nutrition 5:11-21, https://doi.org/10.1016/j.aninu.2018.09.001
.
(6) Gatrell et al. (2014). Nonruminant Nutrition Symposium: Potential of defatted microalgae from the biofuel industry as an ingredient to replace corn and soybean meal in swine and poultry diets. J. Anim. Sci. 92(4):1306-14, doi: 10.2527/jas.2013-7250
(7) Carvalho et al. (2018). Performance, insulin sensitivity, carcass characteristics, and fatty acid profile of beef from steers fed microalgae. J. Anim. Sci. 96(8):3433-3445, doi: 10.1093/jas/sky210
(8) Yarnold et al. (2019) Microalgal aquafeeds as a part of a circular bioeconomy. Trends in Plant Science 24(10):959-970, https://doi.org/10.1016/j.tplants.2019.06.005
(9) Ricigliano (2020). Microalgae as a promising and sustainable nutrition source for managed honey bees. Arch. Insect Biochem. Physiol. 104(1):e21658, https://doi.org/10.1002/arch.21658
(10) EBIC (European Biostimulant Industry Council). Definizione adottata nel 2013. http://www.biostimulants.eu/
(11) Chanda et al. (2019). Microalgae polysaccharides: the new sustainable bioactive products for the development of plant bio-stimulants? World Journal of Microbiology and Biotechnology 35:177, https://doi.org/10.1007/s11274-019-2745-3
.
(12) Renuka et al. (2018). Microalgae as multi-functional options in modern agriculture: current trends, prospects and challenges. Biotechnology Advances 36:1255-1273, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2018.04.004
(13) Surkatti et al. (2018). Microalgae cultivation for phenolic compounds removal. Environmental Science and Pollution Research 25:33936-33956, https://doi.org/10.1007/s11356-018-3450-8
(14) Xiao et al. (2016). Overview of microalgal extracellular polymeric substances (EPS) and their applications. Biotechnol. Adv. 34(7):1225-1244, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2016.08.004
(15) Cabanelas et al. (2013). Comparing the use of different domestic wastewaters for coupling microalgal production and nutrient removal. Bioresour. Technol. 131:429-436, https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.12.152
(16) Ronga et al. (2019). Microalgal biostimulants and biofertilisers in crop productions. Agronomy 9:192, doi:10.3390/agronomy9040192
(17) Alòs (2015). Antibiotic resistance: A global crisis. Enfern. Infecc. Microbiol. Clin. 33(10):692-9, doi: 10.1016/j.eimc.2014.10.004
(18) L’intervento sugli ulivi ha integrato l’impiego di Algatan con trattamenti per la lotta al vettore (la sputacchina, Philaenus spumarius), interventi di potatura (per la rimozione delle parti danneggiate della pianta) e lavorazioni del terreno
Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
Laureato in Tecnologie e Biotecnologie degli Alimenti, tecnologo alimentare abilitato, segue l’area di ricerca e sviluppo. Con particolare riguardo ai progetti di ricerca europei (in Horizon 2020, PRIMA) ove la divisione FARE di WIISE S.r.l. società benefit partecipa.
