messo a punto un sistema per estrarre vitamina D da scarti di pesce azzurro

ENEA ha messo a punto un processo a basso impatto ambientale per estrarre vitamina D e Omega-3 da scarti di pesce azzurro, come sardine e sgombri, per possibili utilizzi in nuovi prodotti nutraceutici. L’attività è stata condotta nell’ambito del progetto “VitaDwaste”^[1], coordinato dall’Università di Camerino, che vede tra i partner anche Cnr e le università del Piemonte Orientale e di Bologna.

“Il processo estrattivo impiegato dall’ENEA prevede l’uso dell’anidride carbonica supercritica^[2], una tecnologia verde che unisce sicurezza ed efficienza nell’estrazione delle biomolecole e permette di ridurre l’impatto sull’ambiente perché non utilizza solventi organici”, spiega Gian Paolo Leone, ricercatore ENEA del Laboratorio di Bioeconomia circolare rigenerativa e responsabile per l’attività condotta per l’Università di Camerino nell’ambito del progetto VitaDwaste.

“Una prima sperimentazione condotta presso l’infrastruttura di ricerca Agrobiopolis del nostro Centro Trisaia, in Basilicata, ci ha permesso di individuare le condizioni ottimali per il processo valutando sia l’influenza di parametri come pressione e temperatura sull’andamento delle rese sia la concentrazione delle molecole target negli estratti”, spiega Vincenzo Larocca, ricercatore del Laboratorio ENEA di Bioeconomia circolare rigenerativa.

“Una volta completata questa fase, le attività di ricerca si sono spostate su una scala maggiore mediante il ricorso a un impianto pilota presente nella hall tecnologica Processi Agroindustriali del nostro Centro Ricerche Casaccia, a Roma. I risultati ottenuti confermano che il processo ha il potenziale per essere industrializzato, creando nuove opportunità economiche e di miglioramento della sostenibilità del settore ittico”, aggiunge Leone.

Il progetto ‘VitaDwaste’ punta all’utilizzo della frazione di sardine e sgombri che non possono essere commercializzati per fini alimentari^[3]. “Le catture accidentali di piccole specie pelagiche si aggirano intorno al 5% del pescato totale. Se consideriamo che la produzione media di sardine negli scorsi anni è stata di oltre 80 mila tonnellate nel Mediterraneo e di quasi 60 mila tonnellate nel solo Adriatico^[4], appare evidente che la loro valorizzazione per la produzione di prodotti biobased potrebbe offrire un importante supporto alla crescita della filiera, aggiungendo valore economico a ciò che altrimenti sarebbe considerato scarto”, conclude Leone.

“La vitamina D è un micronutriente fondamentale per alcuni processi biologici, ad esempio l’assorbimento di calcio e fosforo necessari per la strutturazione del tessuto osseo; ma è anche uno degli elementi più carenti nella dieta umana”, sottolinea il coordinatore del progetto, prof. Gianni Sagratini, direttore della Scuola di Scienze del Farmaco e dei Prodotti della Salute presso l’Università di Camerino. “Con questo progetto – aggiunge – ci inseriamo in un contesto di economia circolare, sostenibilità e salute pubblica, proponendoci di recuperare la vitamina D3 dagli scarti dei prodotti della pesca, affinché questi possano diventare un valore aggiunto non soltanto da un punto di vista economico ma anche ambientale e alimentare. In particolare, nei nostri laboratori abbiamo testato alcuni sistemi di estrazione, ad esempio quella ad ultrasuoni^[5], per valutarne l’efficacia, ed abbiamo sviluppato il metodo HPLC che ci ha permesso di quantificare la quantità di vitamina D3 presente”.

I prossimi passi avranno come obiettivo ottenere maggiori quantitativi di estratto ricco in vitamina D e acidi grassi polinsaturi (Omega-3) in modo da permettere la produzione di prodotti nutraceutici sperimentali che saranno testati in trial clinici presso l’Università di Bologna.

Il pesce, ed in particolare quello azzurro, costituisce una risorsa alimentare fondamentale, ricca di proteine, aminoacidi essenziali e acidi grassi polinsaturi Omega-3. Inoltre, rappresenta una buona fonte alimentare di questa vitamina per l’uomo (il 40% della popolazione europea presenta livelli insufficienti). Negli ultimi anni, la produzione di pescato, inclusa quella derivante dall’acquacoltura, ha registrato una crescita significativa anche in risposta all’aumento demografico. Si stima che nel 2022 la produzione globale di pesce abbia raggiunto quasi 185 milioni di tonnellate, con un consumo pro-capite pari a 20,7 kg/anno, e una proiezione al 2032 che sposta ulteriormente l’asticella rispettivamente a 205 milioni di tonnellate e a 21,3 kg/anno^[6]. Parallelamente, è aumentata  la quantità di scarti derivanti dalla pesca, la cui percentuale può arrivare per alcune specie anche al 35% del pescato, mentre i sottoprodotti della lavorazione industriale possono raggiungere livelli di scarto fino al 70%.

[1] PRIN (Progetto di Rilevante Interesse Nazionale) 2022, finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MUR).

[2] L’anidride carbonica supercritica (CO₂ supercritica) è una forma di anidride carbonica che si trova in uno stato fisico speciale, chiamato stato supercritico, in cui essa mostra proprietà in parte riconducibili ad un liquido e in parte ad un gas. Questo stato si verifica quando il gas viene riscaldato e compresso oltre il suo punto critico, che per la CO₂ è pari a 31,1 °C e 7,38 MPa (megapascal, unità di misura della pressione nel Sistema Internazionale). In queste condizioni, la CO₂ possiede una densità simile a quella di un liquido, ma una viscosità e una diffusività simili a quelle di un gas. Al termine del processo estrattivo l’anidride carbonica torna allo stato gassoso abbondonando dunque l’estratto (oltre che la matrice estratta) e questo è un vantaggio per tutti quei prodotti che richiedono un’elevata sicurezza per il consumatore come quelli alimentari, cosmetici e farmaceutici.

[3] In quanto di taglia inferiore ai valori minimi. Secondo le prescrizioni indicate all’art. 15 del Regolamento Ue n. 1380/201[1], dal 1° gennaio 2015 quetsi esemplari sono comunque sottoposti all’obbligo di sbarco senza alcuna possibilità di rigetto in mare.

[4] FAO. 2023. The State of Mediterranean and Black Sea Fisheries 2023 – Special edition. General Fisheries Commission for the Mediterranean. Rome. https://doi.org/10.4060/cc8888en.

[5] Ultrasound Assisted Extraction, UAE.

[6] FAO. 2024. The State of World Fisheries and Aquaculture 2024 – Blue Transformation in action. Rome. https://doi.org/10.4060/cd0683en.