Single Cell Protein (SCP) nuove fonti proteiche per le nostre Diete.

Importanza delle proteine nella Dieta

Proteine, carboidrati, grassi, vitamine e minerali sono componenti essenziali di una dieta sana. Le proteine forniscono azoto e amminoacidi. Questi ultimi vengono impiegati per formare nuove proteine strutturali e funzionali, necessarie per la crescita, il mantenimento e la riparazione di tutte le cellule e i tessuti del nostro organismo. Inoltre, il valore nutrizionale di una proteina è determinato dalla composizione in aminoacidi. Sebbene sono 20 gli amminoacidi comunemente presenti nelle proteine alimentari, alcuni essenziali non possono essere sintetizzati dall’uomo o dagli animali e devono essere forniti attraverso la dieta. Carne, pesce, latticini e vegetali come legumi, fagioli e cereali sono le fonti principali di proteine alimentari. In seguito dell’aumento della popolazione mondiale, la domanda globale di alimenti ricchi in proteine di alta qualità è aumentata.
Entro il 2050, il mondo dovrebbe produrre 1.250 milioni di tonnellate di carne e latticini all’anno in modo da soddisfare la domanda globale di proteine di origine animale ai livelli di consumo attuali. Produrre questa quantità di proteine sotto forma di colture, bestiame e pesci grava enormemente sulle risorse energetiche, idriche e del suolo esistenti, con un impatto non indifferente sul cambiamento climatico. Le biomasse microbiche ed in particolare le Single Cell Protein (SCP), potrebbero rappresentare una nuova frontiera per assicurare la food security mondiale e non solo.

*Figura 1- “Effetti del Cambiamento Climatico” [Fonte:stock.adobe.com/jozsitoeroe]*

Single Cell Protein (SCP)

La necessità, quindi, di trovare soluzioni nuove alla sfida globale delle proteine sta suscitando interesse verso fonti alternative ecologicamente sostenibili di proteine alimentari, come alghe, microorganismi ed insetti. La Single Cell Protein (SCP), cioè la proteina prodotta in cellule microbiche e algali, è un’opzione con un certo potenziale per affrontare i problemi alimentari globali. Il termine Single Cell Protein (SCP) fu coniato per la prima volta nel 1968 da Carol Wilson ed identifica le biomasse microbiche ad elevato contenuto proteico, impiegabili per le loro caratteristiche nutrizionali, in alimentazione umana e animale. Dunque la produzione di biomassa microbica deriva da fermentazioni in cui le cellule microbiche stesse costituiscono il prodotto finale e trova applicazione in diversi processi industriali quali:

Produzione del lievito per l’industria dei prodotti da forno,
Produzione di colture starter quali fermenti lattici per l’industria lattiero-casearia ed enologica,
Colture azotofissatrici e insetticide per applicazioni biotecnologiche nel settore ambientale,
Produzione di cellule microbiche come preziosa fonte proteico-vitaminica per l’alimentazione umana e animale (SCP, single cell protein).

*Figura 3- “Bioreattori per la produzione di Single Cell Protein (SCP)” [Fonte: stock.adobe.com/animaflora-picsstock]*

Spirulina

Le SCP (Single Cell Protein) presentano un elevato contenuto proteico (60-80% peso secco delle cellule) oltre a carboidrati, lipidi, vitamine, acidi nucleici e minerali. Funghi, alghe e batteri sono le principali fonti proteiche impiegate come SCP. Fin dall’antichità, le popolazioni vicine al lago Ciad in Africa e gli Aztechi in Messico raccoglievano la Spirulina (Arthrospira platensis) dalle acque e la utilizzavano come alimento dopo averla essiccata. Nel 1974, venne definita dall’ONU come “il cibo del futuro”, considerando il suo elevato contenuto proteico, l’alta digeribilità e la presenza di elementi nutritivi non facilmente reperibili in altre fonti in natura. Presenta, in aggiunta, attività antivirale e antitumorale, migliorando e rafforzando il sistema immunitario.

QUORN

Il QUORN, ottenuto dal fungo Fusarium venenatum graminearum,è un ulteriore esempio di SCP (Single Cell Protein) impiegata nell’alimentazione umana, in particolare come sostituto delle proteine della carne grazie alla sua struttura micro-filamentosa che ne simula le fibre.

Limiti delle Single Cell Protein

L’uso di Single Cell Protein (SCP) batterici è limitato a causa del costo di produzione elevato e della barriera psicologica legata all’uso dei batteri come fonte alimentare principale. Le preoccupazioni principali legate all’impiego delle SCP sono:

Contenuto in acidi nucleici, altamente variabile tra le varie specie microbiche (dose raccomandata nell’alimentazione umana inferiore al 2%);
Presenza di sostanze tossiche o cancerogene, che residuano dal substrato;
Digeribilità, che in alcuni casi è limitata;
Presenza di odori e sapori sgradevoli;
Possibilità di reazioni allergiche.

Sono importanti analisi approfondite ed una legislazione adeguata, in modo da aumentare il consenso delle masse.

Conclusioni

In considerazione di quanto detto saresti disposto a consumare questa tipologia di prodotti?

Negli ultimi anni è crescita l’accettazione da parte della popolazione verso alimenti alternativi e innovativi, ricchi di proteine. Tuttavia, la popolazione mondiale esita ad accettare in larga misura le Single Cell Protein (SCP) come alimento. Ad oggi le proteine microbiche rappresentano una percentuale ridotta nella dieta umana, ma nel prossimo futuro per assicurare l’accesso al cibo a tutta la popolazione globale le Single Cell Protein (SCP) potrebbero acquisire un’importanza sempre maggiore.

Fonti

Ritala A, Häkkinen ST, Toivari M and Wiebe MG (2017) Single Cell Protein—State-of-the-Art, Industrial Landscape and Patents 2001–2016. Front. Microbiol. 8:2009. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.02009 .
Abdur Raziq, Muhammad Lateef, Asad Ullah, Hayat Ullah and Muhammad Waseem Khan. Single cell protein (SCP) production and potential substrates: A comprehensive review. Pure and Applied Biology. Vol. 9, Issue 3, pp1743-1754. http://dx.doi.org/10.19045/bspab.2020.90185.
Anupama, P. Ravindra. Value-added food: Single cell protein. Biotechnology Advances 18 (2000) 459–479.
https://www.gea.com/en/index.jsp