Le microalghe si stanno rivelando fonti proteiche alternative ed ecosostenibili interessanti per l’industria alimentare. La loro commercializzazione nel mercato comunitario passa attraverso l’autorizzazione dell’Efsa, l’ottimizzazione delle tecniche di coltivazione e la riduzione dei costi di produzione.

I recenti progressi nella ricerca alimentare, insieme al crescente interesse per nuove fonti con un valore nutrizionale migliorato, hanno portato a uno sviluppo di prodotti alimentari derivati dalle microalghe. Alcuni di questi rientrano nella categoria dei novel food nell’Unione Europea e la loro sicurezza deve essere valutata dall’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA), prima di essere autorizzati sul mercato comunitario.

Fino al 2024, l’EFSA aveva valutato undici novel food derivati dalle microalghe, tra cui oli ricchi di acido docosaesaenoico (DHA) da Schizochytrium spp., l’intera biomassa della microalga Euglena gracilis e il suo derivato polimero beta-glucano (paramylon), l’estratto etanolico da Phaeodactylum tricornutum e l’oleoresina ricca di astaxantina da Haematococcus pluvialis. Uno dei requisiti scientifici chiave per la valutazione della sicurezza di questi prodotti è la caratterizzazione del ceppo di microalga, inclusa la sua univoca identificazione tassonomica a livello di specie e la sua patogenicità.

Anche lo status di “Presunzione Qualificata di Sicurezza” (QPS) della microalga svolge un ruolo significativo nel determinare l’approccio di valutazione della sicurezza da applicare. Altri requisiti rilevanti includono un’accurata caratterizzazione chimica (ad esempio, biotossine, sostanze indesiderabili, metalli pesanti) insieme alla caratterizzazione microbiologica e nutrizionale del prodotto, la descrizione del processo di fabbricazione e una valutazione tossicologica e di allergenicità.

Microalghe come nuovi alimenti

La popolazione mondiale in aumento sta determinando una crescente domanda di proteine alimentari, rendendo l’attuale sistema di alimenti di origine animale insostenibile a lungo termine. Pertanto, è necessario ricercare fonti proteiche alternative ed ecosostenibili che tengano conto anche della salute e del benessere degli animali. Le alghe potrebbero offrire una potenziale soluzione come fonte alternativa di proteine e nutrienti. I progressi tecnologici nell’industria alimentare delle alghe hanno reso la loro produzione più fattibile, alimentando un crescente interesse per i prodotti alimentari a base di alghe e per gli ingredienti alimentari derivati da esse.

Le alghe comprendono un gruppo eterogeneo di organismi eucarioti fotosintetici che si dividono in microalghe, microscopiche e unicellulari, e macroalghe, comunemente note come alghe marine. Un’adozione più diffusa di questi nuovi prodotti alimentari a base di microalghe potrebbe avere benefici per la nutrizione umana e l’ambiente. In primo luogo, le microalghe offrono una ricchezza di nutrienti sostenibili e di alto valore. Specie di microalghe come Chlorella e Arthrospira possono fornire fino al 50-70% di proteine in peso secco, rendendo le loro forme essiccate una ricca fonte di aminoacidi essenziali. Alcune specie di alghe contengono carboidrati indigeribili, ad esempio, β-glucani, acidi grassi polinsaturi come omega-3 e -6, vitamine e minerali quali calcio, magnesio, iodio.

Da un punto di vista ambientale, le microalghe possono presentare alcuni vantaggi rispetto ad altre materie prime comunemente utilizzate. È stato dimostrato che le microalghe richiedono meno terreno per la coltivazione rispetto alle proteine di origine animale e persino a molte proteine di origine vegetale. Inoltre, queste alghe unicellulari possono prosperare con una quantità minima di acqua dolce, su terreni non coltivabili e in spazi compatti, come fotobioreattori o altri contenitori. Nell’ultimo decennio, è stato registrato un aumento del 150% nel numero di aziende che producono prodotti derivati dalle alghe, a dimostrazione di un’impennata nello sviluppo di prodotti alimentari innovativi a partire dalla biomassa algale o dai suoi componenti.

Integratori alimentari e altri prodotti derivati dalle microalghe

I giapponesi sono stati pionieri nell’utilizzo di biomassa secca algale durante il periodo di ripresa economica del secondo dopoguerra, come fonte alternativa di proteine ​​per l’alimentazione umana perché non c’erano sufficienti fonti di proteine ​​vegetali e animali. I ceppi di microalghe che vengono consumati più frequentemente come alimento sono Dunaliella, Schizochytrium, Spirulina, Chlorella, e Haematococcus e la Food and Drug Administration (FDA) ha approvato questi ceppi di microalghe come “Generalmente riconosciuti come sicuri”.

I ceppi di microalghe (in particolare Spirulina e Chlorella ) sono ricchi di proteine, aminoacidi essenziali, vitamine, polisaccaridi e pigmenti come β-carotene e astaxantina. Questi composti bioattivi trovano applicazione in ambito alimentare, nutraceutico, cosmetico e farmaceutico. Le proteine ​​delle microalghe presentano proprietà funzionali adatte all’uso in prodotti da forno, emulsionati e alternative vegane. I loro polisaccaridi fungono da prebiotici e addensanti, mentre i pigmenti offrono coloranti naturali e benefici antiossidanti. Gli alimenti a base di alghe non solo forniscono nutrienti essenziali, ma contribuiscono anche agli sforzi di sostenibilità, poiché la coltivazione delle microalghe richiede risorse minime di terra e acqua rispetto all’agricoltura tradizionale.

I progressi nella coltivazione e i recenti sforzi di ingegneria genetica hanno migliorato significativamente le rese dei metaboliti per la redditività commerciale. Inoltre, la biomassa microalgale contribuisce al sequestro del carbonio e offre produttività per tutto l’anno senza competere per i terreni coltivabili. Nonostante alcuni svantaggi sensoriali che ne limitano una più ampia accettazione da parte dei consumatori, le diverse ricerche in corso si concentrano sullo sviluppo di prodotti per migliorarne l’appetibilità e la funzionalità. L’integrazione delle microalghe nei sistemi alimentari è in linea con gli obiettivi di sostenibilità globale, offrendo alternative di alto valore e ricche di nutrienti alle tradizionali fonti di proteine ​​e micronutrienti.

Con la crescente domanda di soluzioni per la salute naturali e olistiche, gli integratori derivati dalle microalghe offrono prodotti diversificati che soddisfano diverse esigenze nutrizionali. I consumatori attenti alla salute in tutto il mondo sono sempre più interessati agli integratori a base di microalghe per i loro potenziali benefici, tra cui la salute della pelle, il supporto alla depurazione e il rafforzamento del sistema immunitario.

Studi hanno confermato che le microalghe possono essere utilizzate anche in acquacoltura, come mangime sostenibile. Gli alimenti a base di microalghe sembrano migliorare il profilo nutrizionale dei prodotti ittici destinati al consumo umano arricchendo le specie di acquacoltura con proteine di alta qualità, acidi grassi essenziali (come EPA e DHA), vitamine e minerali, riducendo al contempo la dipendenza da mangimi vegetali (soia, colza, mais, orzo e grano) e da mangimi proteici animali (frattaglie di pollame, farina di carne e ossa e farina di sangue).

Ottimizzazione delle tecniche di coltivazione e riduzione dei costi di produzione

Per rendere possibile la commercializzazione delle microalghe è necessario aumentare la produzione riducendo al minimo i costi. Recenti ricerche si sono concentrate sull’ottimizzazione delle tecniche di coltivazione e la riduzione dei costi di produzione, aprendo la strada a un’alimentazione a base di microalghe economicamente più sostenibile. La scalabilità, l’accessibilità economica e la logistica della coltura e della raccolta su larga scala sono fattori determinanti nella produzione di microalghe.

Valutazione della sicurezza da parte dell’EFSA

La Commissione europea, attraverso la sua azione proposta “Verso un settore delle alghe forte e sostenibile” e l’iniziativa EU4Algae, è in prima linea nel guidare lo sviluppo del settore delle alghe dell’UE. Questa iniziativa mira a promuovere la produzione sostenibile e l’innovazione in questo settore, aumentando la necessità di aspetti normativi aggiornati per supportare il potenziale delle alghe come potenziale fonte alimentare. Per quanto riguarda lo status normativo dei nuovi prodotti nell’Unione Europea (UE), il termine “novel food” si riferisce specificamente a quegli alimenti che non sono stati consumati dagli esseri umani in misura significativa all’interno dell’Unione prima del 15 maggio 1997 e rientrano in una o più categorie elencate nel Regolamento NF (UE) 2015/2283.

Mentre alcune specie di alghe erano state utilizzate come alimento nell’UE prima di tale data, tutte quelle che non erano state precedentemente consumate in misura significativa rientrano nel quadro normativo dei novel food e, pertanto, richiedono una valutazione della sicurezza da parte dell’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) prima di essere autorizzate sul mercato dell’UE. La valutazione della sicurezza da parte dell’EFSA comporta un’analisi approfondita del novel food, inclusa la sua identità, il processo di produzione, la composizione, il profilo nutrizionale, la storia d’uso, gli usi proposti e i livelli d’uso, nonché i dati provenienti da studi tossicologici e di allergenicità (EFSA NDA Panel EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens, 2024).

Ad agosto 2024, sono stati pubblicati un totale di undici pareri scientifici dell’EFSA sui NF derivati da microalghe e sono attualmente in corso altre valutazioni della sicurezza. Tra i requisiti scientifici chiave per la valutazione della sicurezza dei nuovi alimenti derivati da microalghe da parte dell’EFSA ci sono le Buone pratiche di laboratorio (GLP), le Buone pratiche di fabbricazione (GMP), l’HACCP, i Valori guida basati sulla salute (HBGV), la Presunzione qualificata di sicurezza (QPS). I requisiti scientifici per l’identificazione tassonomica e dei pericoli si basano generalmente sull’analisi dei dati della sequenza del genoma intero (WGS) e dipendono dal ruolo specifico dell’organismo, dalla modificazione genetica e dallo stato di presunzione qualificata di sicurezza.

Tuttavia, attualmente vi sono limitazioni nell’analisi dei dati WGS per alcune microalghe/protisti a causa di informazioni incomplete sui genomi di riferimento, evidenziando la necessità di un ulteriore sviluppo di linee guida sulla caratterizzazione microbica delle microalghe/protisti (EFSA GMO Panel, 2024). Ceppi di microalghe geneticamente modificate potrebbero essere utilizzati nella produzione di novel food, a condizione che cellule vitali e DNA del ceppo di produzione geneticamente modificato non siano rilevabili nel novel food stesso (EFSA FEEDAP Panel EFSA Panel on Additives and Products or Substances used in Animal Feed et al., 2018), in conformità alle disposizioni del Regolamento (UE) 2015/2283. Con l’emergere di nuove tecnologie per l’estrazione e la lavorazione delle proteine delle microalghe, l’EFSA deve rivedere e aggiornare i propri protocolli e requisiti di valutazione della sicurezza, per restare al passo con i progressi nel settore e salvaguardare la salute pubblica.