Fermentazione di precisione: il futuro del nostro sistema alimentare?

Agrifood - Secondo molti, la fermentazione di precisione può sconvolgere il sistema alimentare come lo conosciamo, riducendo le emissioni, il consumo di terra e di acqua dolce. Ma cos'è?

Il cambiamento climatico sta incidendo sulla stabilità del nostro sistema alimentare. Allo stesso tempo, la popolazione mondiale continua a crescere, mentre le aree più povere del mondo non hanno accesso a cibo a sufficienza. La fermentazione di precisione potrebbe aiutare ad affrontare questi problemi, poiché può garantire la stabilità del cibo senza bisogno di consumare migliaia di ettari di terreno. Ma prima facciamo un passo indietro e spieghiamo cosa significano precisione e fermentazione.

La precisione deriva dalla biologia di precisione. Questa disciplina sta fondendo le tecnologie dell’informazione – come l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico – con le biotecnologie – ingegneria genetica e metabolica, solo per citarne alcune. L’unione di questi due rami consente l’ingegneria di molecole e nanoparticelle per la somministrazione di farmaci.

Come forse saprai, la fermentazione è alla base degli alimenti che l'umanità mangia da millenni, come pane, vino e formaggio. Durante la fermentazione convenzionale, i batteri scompongono gli zuccheri – come il lievito o l’etanolo – per produrre energia. Sfruttando questo processo, possiamo gustare pizza, yogurt e champagne. La fermentazione è anche alla base della produzione di vitamine, solventi e farmaci.

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La fermentazione di precisione (PF) porta la fermentazione convenzionale molti passi avanti, combinandola con le più recenti tecnologie di biologia di precisione. Gli scienziati possono programmare i microbi per produrre qualunque molecola vogliano. Usando la biologia di precisione, possono ottenere le informazioni genetiche dietro le proteine ​​vegetali e animali. Una volta acquisiti questi dati, possono copiare e incollare sequenze genetiche – o crearne di nuove da zero – nei microbi.

I microrganismi diventano vere e proprie fabbriche, assorbendo input specifici e producendo i prodotti desiderati. In poche parole, le proteine ​​animali e vegetali possono essere replicate senza allevare bestiame o piantare migliaia di ettari di terreno.

La fermentazione di precisione è una biotecnologia che riprogetta microbi comuni come il lievito per produrre una proteina o una sostanza identica a quelle generalmente presenti in alimenti come uova, latticini o dolcificanti quando fermentati.

La fermentazione di precisione può ricreare proteine ​​geneticamente identiche a quelle presenti in natura. Altri vantaggi dichiarati della fermentazione di precisione includono quanto segue: è più veloce e facile da scalare perché il bestiame richiede settimane e mesi per crescere, mentre le cellule fermentate richiedono ore; può essere implementato in qualsiasi parte del mondo utilizzando fonti di biomassa locali; ha molto margine di ottimizzazione; è un metodo familiare per produrre cibo.

Proteine ​​del latte, grassi animali, collagene, miele e albume d'uovo.

La fermentazione microbica tradizionale utilizza microrganismi vivi intatti per processare gli alimenti. La fermentazione di precisione avviene utilizzando microbi progettati ad hoc per generare un prodotto finale specifico.

A causa dei suoi costi elevati, il PF è rimasto limitato all’industria farmaceutica, che lo ha utilizzato per produrre collagene umano. Viene utilizzato principalmente nei prodotti per il ringiovanimento della pelle. Poiché i costi degli ingredienti stanno diminuendo, il PF sarà presto utilizzato per replicare la caseina, la principale proteina del latte.