Nuove soluzioni nanotecnologiche per migliorare l’alimentazione dei bovini
Una produzione zootecnica sostenibile ed efficiente in termini di costi è una componente essenziale di qualsiasi industria alimentare competitiva. Tutti gli allevatori si trovano dinanzi alla sfida di garantire la salute dei propri animali, in modo da massimizzare il ritorno sugli investimenti. Una buona alimentazione svolge un ruolo fondamentale in tal senso, contribuendo a ridurre l’insorgenza di malattie e a mantenere gli animali sani. Le carenze nutrizionali sono infatti una delle principali cause della comparsa di patologie, che a loro volta provocano la perdita di bestiame.
Incapsulare le molecole attive nei mangimi per bovini
Il progetto NanoFEED, sostenuto dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si è proposto di applicare le nanotecnologie per migliorare la funzionalità e il valore nutrizionale dei mangimi per bovini. Incapsulando le molecole attive in gusci protettivi su scala nanometrica sensibili al pH, il team intendeva dimostrare che questi composti bioattivi potevano essere somministrati attraverso il mangime direttamente nell’intestino tenue degli animali, dove sarebbero stati in seguito completamente assorbiti e utilizzati. «Il nostro obiettivo era dimostrare che un’alimentazione di precisione come questa è in grado non solo di aumentare l’efficacia di utilizzo del mangime, ma anche di ridurre i disturbi nutrizionali e persino le emissioni di ammoniaca, riducendo al minimo la fermentazione negativa negli animali», spiega Rajský Matúš, membro del progetto NanoFEED e ricercatore presso il Centro nazionale per l’agricoltura e l’alimentazione in Slovacchia. Per raggiungere i suoi obiettivi, il progetto ha istituito una rete di formazione volta a consentire a giovani ricercatori di lavorare in diversi istituti di ricerca e ambiti commerciali. Una delle principali finalità in tal senso era quella di colmare il divario tra università e industria e contribuire a infondere innovazione nel mercato. «Il progetto ha creato uno spazio per la condivisione di conoscenze ed esperienze attraverso lo scambio internazionale di competenze scientifiche», afferma Matúš. «Al tempo stesso, NanoFEED ha inoltre offerto un margine per lo sviluppo di innovazione nella tecnologia di incapsulamento.»
Il potenziale nutrizionale insito in nuovi concetti di mangime
Il team del progetto ha incapsulato gli integratori alimentari in nanoparticelle polimeriche e microparticelle, concepite per rilasciare i loro composti attivi nell’intestino tenue. Successivamente è stata quindi effettuata la loro somministrazione a mucche dotate di dispositivi chirurgici simili a porte, che hanno permesso ai ricercatori di accedere direttamente all’apparato digerente. Per questi dispositivi, chiamati cannule, è attualmente in corso un processo volto a richiedere la protezione della proprietà intellettuale. Le sperimentazioni hanno rivelato il potenziale nutrizionale di questi nuovi concetti di mangimi nanoincapsulati, caratterizzati da una significativa riduzione della propria degradabilità prima del raggiungimento dell’intestino tenue. Ad esempio, secondo quanto scoperto dal team una mucca che consuma 1 000 g di proteine di soia non trattate ne utilizza in genere solamente 272 g nell’intestino tenue. Le vacche che hanno assunto proteine di soia incapsulate, invece, sono state in grado di utilizzare ben 616 g. «Abbiamo compiuto progressi in due direzioni tecnologiche: l’incapsulamento tramite essiccazione a spruzzo e quello tramite pressione e temperatura elevate», aggiunge Matúš. Per la nuova tecnica di incapsulamento mediante essiccazione a spruzzo è stata presentata una domanda per un modello di utilità, simile a quella per un brevetto.
Ingredienti funzionali per la produzione animale
I prossimi passi comprendono l’espansione della tecnologia di nanoincapsulamento dalla scala di prova pilota a quella di fattibilità commerciale. Il successo del progetto ha portato a varie iniziative di follow-up, tra cui un progetto di ottimizzazione dei processi di produzione dei mangimi a livello nazionale in Slovacchia, che ha avuto inizio nel luglio del 2023. «Ulteriori ricerche contribuiranno a tradurre i risultati di questo progetto in ingredienti funzionali per la produzione animale», dichiara Matúš, che conclude: «Ciò contribuirà a garantire la sicurezza della nutrizione animale e una filiera alimentare più sana.» Il progetto ha inoltre contribuito a promuovere lo sviluppo professionale di vari ricercatori agli inizi della propria carriera grazie allo svolgimento di distaccamenti all’estero, assicurando che questo tema critico rimanga al centro della ricerca per gli anni a venire.
Parole chiave
NanoFEED, bestiame bovino, nanoincapsulamento, malattia, nutritivo, nanotecnologia
