Scarti di grande valore: l’economia circolare per nuove molecole terapeutiche

Il cibo non si butta. Lo abbiamo sentito dire tante volte e fa parte dell’educazione primaria di tutti noi, perché è universalmente riconosciuto il fatto che lo spreco alimentare è uno dei problemi più importanti da risolvere per raggiungere il secondo degli obiettivi di sostenibilità: sconfiggere la fame.
La direzione verso cui stiamo andando è, in realtà, ancora più ambiziosa e punta a non sprecare nemmeno gli scarti del cibo, ma a valorizzarli il più possibile dando loro una seconda (e a volte anche terza) chance di essere sfruttati. Questo non vale solo per il cibo, ma in generale per tutto il comparto agricolo e ha portato a un vero e proprio cambiamento di mentalità nelle filiere produttive. Il modello economico lineare esistente oggi, basato sul prendere materie prime vergini, produrre, utilizzare e smaltire non è più sostenibile, dato che stiamo utilizzando risorse sempre più scarse e non rinnovabili del mondo come se avessimo diversi pianeti a nostra disposizione. È quindi sull’economia circolare che si basa il nuovo modello di produzione in cui si ottimizza la durata di risorse lungo le filiere e si riducono gli sprechi inutili e gli impatti ambientali.

Questo approccio fa parte della green chemistry, i cui principi ormai si sono sempre più affermati, consolidati e integrati nelle politiche aziendali dell'industria farmaceutica negli ultimi due decenni. D’altra parte, se nella riprogettazione dei processi di produzione dei principi attivi c’è più storia, è solo da poco che gli scienziati hanno iniziato ad applicarlo nella scoperta di nuove molecole di partenza per alimentare la filiera di scoperta e sviluppo di farmaci. In particolare, la maggior parte degli sforzi si è concentrata sulla riduzione al minimo dei rifiuti, sul minore uso di reagenti e solventi tossici, mentre ora si guarda finalmente con fiducia anche all’utilizzo di biomasse rinnovabili come materia prima.
In uno studio prospettico, presentato dall'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO), circa il 14% (ovvero 1,3 miliardi di tonnellate) del cibo annuale prodotto a livello globale viene perso o sprecato tra il raccolto e la vendita al dettaglio. Gli alimenti, però, soprattutto vegetali, e gli scarti provenienti dalla loro lavorazione, contengono importanti molecole bioattive che possono essere facilmente recuperate e valorizzate per la preparazione di nuovi alimenti e bevande funzionali a valore aggiunto, nonché essere utilizzate come additivi in molti prodotti farmaceutici, aromi, fragranze e cosmetici. Gli scarti di cibo derivanti dalle industrie di trasformazione di frutta e verdura sono caratterizzati infatti da una composizione chimica molto varia. La parte che non si mangia, come foglie, gambi e altre porzioni, è composta principalmente da cellulosa, emicellulosa e lignina mentre altre parti come bucce e semi contengono zuccheri, fibre, proteine, minerali, acidi organici, vitamine e composti polifenolici che possono essere utili come nutrienti e/o nutraceutici per la salute umana. In particolare, i composti polifenolici più conosciuti - come flavonoidi, tannini, acidi fenolici, stilbeni e lignani - rappresentano probabilmente una delle classi di molecole più studiate, per le loro note proprietà antiossidanti.

Quali sono gli scarti più ricchi di molecole? Facciamo qualche esempio pratico con un cibo che tutti conosciamo. Gli anacardi sono oramai parte della nostra dieta, sia perché ricchi di sostanze nutritive, sia perché effettivamente sono molto buoni e permettono di preparare alimenti simili ai latticini per chi segue una dieta vegana. Non solo, la struttura spugnosa che racchiude l’anacardo contiene una preziosa risorsa, un olio viscoso e dall’odore acre che comprende il 25-30% del peso del frutto in natura. All’interno di questo liquido è possibile trovare numerose molecole, un vero e proprio mix di materie prime, tra cui spiccano i cardanoli: si tratta di sostanze con proprietà simili ai grassi che contengono anche una porzione dei fenoli nominati prima. Il grande vantaggio è che, dopo un accurato processo di estrazione, possono essere utilizzate come molecole di partenza ed essere coinvolte nelle reazioni chimiche per la produzione di possibili futuri farmaci. Un campo di applicazione in cui se ne sta facendo utilizzo è la ricerca per la Malattia di Alzheimer, che lungi dal colpire solo i Paesi ad alto reddito come si pensa comunemente, vedrà in futuro un’incidenza sempre maggiore a livello globale. Nonostante non siano ancora state identificate soluzioni efficaci, la ricerca su questa patologia va avanti spedite ed è necessario trovare il modo di rendere tutti i processi, a partire dalle materie prime, più sostenibili dal punto di vista ambientale. Oltre a ciò, occorre considerare che lo scarto organico da biomasse è molto abbondante proprio nei Paesi a basso e medio reddito, dove la possibilità di valorizzarlo e allo stesso tempo di disporre di materie prime in loco e a un prezzo più basso rappresenta un vantaggio anche dal punto di vista economico.