La produzione di proteine in bioreattore è davvero più sostenibile di quella tradizionale? Una ricerca dell’Università Cattolica, presentata con il sostegno del Masaf, mette in discussione questa convinzione, evidenziando criticità ambientali, produttive e nutrizionali.

• Impatto ambientale: nello studio, la produzione sperimentale di β-caseina in bioreattore ha mostrato un impatto ambientale oltre 40 volte superiore, a parità di peso, rispetto al prodotto tradizionale.

• Rese ancora insufficienti: la sperimentazione ha ottenuto appena 0,3 grammi di β-caseina per litro di coltura in 72-90 ore, mettendo in luce i limiti produttivi della tecnologia nelle condizioni analizzate.

• Nutrizione e complessità degli alimenti: riprodurre una singola proteina non equivale a ricreare un alimento completo. La matrice alimentare e la varietà dei tessuti e dei nutrienti restano sfide aperte per le produzioni in laboratorio.

Bioreattori o allevamenti, chi è più sostenibile? Sono ancora la cultura e la conoscenza plasmata da millenni di pratiche e studi ad avere la meglio sui prodotti animali realizzati in laboratorio. A confermarlo ancora arriva uno studio condotto dalla Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari ed Ambientali dell’Università Cattolica, sostenuto dal Masaf, che ha comparato sicurezza per i consumatori, impatti ambientali e valori nutrizionali di proteine coltivate in bioreattori. Produzioni tradizionali in impianti ad alta tecnologia, vincono sulla produzione in bioreattori. Innovazione e ricerca sono alleati della sostenibilità e dell’avanguardia tecnologica, ma sono sempre i dati a parlare chiaro.

Resa e impatti deludenti

La conferma arriva da una ricerca indipendente coordinata da Pier Sandro Cocconcelli, professore ordinario di Microbiologia, e rettore dell’Institute for Advanced Science for Agriculture (IASA), la Scuola Universitaria Superiore a Ordinamento Speciale istituita nel 2026 dedicata alla ricerca e alla formazione dottorale nei sistemi agroalimentari. L’indagine, basata sulla produzione sperimentale di β-caseina bovina (variante A2) in bioreattori pilota tramite la fermentazione di precisione con il lievito ingegnerizzato, ha mostrato che dal punto di vista della resa, ottenuta nelle condizioni sperimentali descritte, e degli impatti ambientali i risultati sono molto scarsi.

La sperimentazione ha registrato una resa di appena 300 mg di prodotto per litro di brodo di coltura, in 72-90 ore. 0,3 grammi, per intenderci. Anche dal punto di vista ambientale, le proteine hi-tech, risultano più impattanti. Lo studio ha valutato l’impatto ambientale mediante la metodologia LCA, Life Cycle Assessment, che valuta gli impatti ambientali del prodotto nelle diverse fasi del suo ciclo di vita “dalla culla alla tomba”, cioè dalla produzione fino allo smaltimento. L’analisi ha evidenziato che i reattori di laboratorio non sono propriamente a basso impatto.

Sostenibilità percepita e dati

«La maggiore sostenibilità, come viene normalmente percepita, di questi approcci biotecnologici in laboratorio è assolutamente non dimostrata dai dati, che anzi evidenziano come questo tipo di approcci richieda input e contributi energetici tali da avere complessivamente un impatto ambientale oltre 40 volte superiore (a parità di peso di prodotto) rispetto a un prodotto tradizionale – a dirlo è Luigi Lucini, Preside Facoltà di Scienze Agrarie, Alimentari ed Ambientali dell’Università Cattolica – Oltre al discorso energetico del fermentatore, il secondo aspetto critico riguarda gli input chimici necessari per la crescita delle cellule».

Certamente, come afferma anche Lucini, c’è un aspetto entusiasmante dal punto di vista scientifico. E continua: «La spinta verso queste soluzioni nasce dalla sensibilità per il benessere animale, ma quando ragioniamo sugli input per far crescere le cellule non possiamo slegarci del tutto da componenti che derivano comunque dall’animale. Gli approcci di laboratorio non sono assolutamente indipendenti dall’utilizzo di tessuti o input animali». I consumatori hanno una percezione “green” di queste tecnologie perché gli allevamenti sono oggetto di misinformazione, ma quando si analizzano i numeri, ci si rende conto che servono una maggiore informazione e consapevolezza sul fatto che questi prodotti non sono affatto privi di impatto ambientale.

Gli impatti dei bioreattori

Un dato importante che trova riscontro nella letteratura dedicata ai bioreattori per la produzione di carne artificiale, nota anche come carne sintetica. Secondo le stime elaborate dal Professor Giuseppe Pulina, professore ordinario di Etica e Sostenibilità degli Allevamenti presso il Dipartimento di Agraria dell’Università di Sassari e presidente di Carni Sostenibili, le emissioni della carne artificiale sono comprese tra 2,5 e 13,6 kg di CO₂ equivalente per kg di prodotto, a seconda che si utilizzino fonti rinnovabili o energia convenzionale.

Tenendo conto delle proiezioni FAO, entro il 2030 la produzione mondiale di carne dovrebbe crescere di 44 milioni di tonnellate rispetto al 2021, trainata da un aumento del 14% dei consumi globali. «Per soddisfare interamente questa domanda aggiuntiva con carne coltivata, si stima la necessità di circa 147.000 bioreattori da 20.000 litri, che ipotizzando un’intensità emissiva di 8 kg di CO₂ equivalente per kg di carne coltivata, si calcolano 352 milioni di tonnellate di CO₂ equivalente, contro 150 milioni attribuiti all’incremento della produzione zootecnica», conclude il professor Pulina.

La complessità dei nutrienti

C’è poi una questione nutrizionale legata alla produzione di carne coltivata in laboratorio, che riguarda la complessità degli alimenti. Elisabetta Bernardi, biologa nutrizionista, spiega infatti che «Produrre una proteina isolata non significa avere le stesse caratteristiche nutrizionali dell’alimento completo. In particolare nel latte, i nutrienti sono organizzati nella cosiddetta “matrice alimentare“, un’impalcatura fondamentale che aumenta drasticamente la biodisponibilità dei nutrienti». L’alimento è una struttura complessa che la tecnologia è ancora lontana dal riprodurre. E lo stesso discorso, continua Bernardi, vale per la carne artificiale coltivata: «In laboratorio si produce un tessuto a partire dalle cellule, ma la carne naturale comprende una complessità di tessuti (muscolare, connettivo, ecc.) difficilmente riproducibile».

La ricerca scientifica è un investimento per il Paese le cui ricadute, anche quando non sono prevedibili, possono favorire l’innovazione. «Al momento non ci sono studi che dimostrano la nocività dei cibi di laboratorio, ma dal punto di vista nutrizionale possiamo già concludere che alimentarsi esclusivamente con prodotti da fermentazione potrebbe portare a carenze nutrizionali», conclude la biologa.