Mentre la valorizzazione dei flussi secondari marini è un’opportunità riconosciuta all’interno dell’economia blu e circolare, un’implementazione efficace richiede dati specifici, metodologie comprovate e strategie attuabili che colleghino la ricerca con l’applicazione nel mondo reale e la politica. Una revisione completa pubblicata da Dondero et al. (2025) in Marine Biotechnology dettaglia i risultati chiave del progetto EcoeFISHent sul collagene di pesce, offrendo un contributo distintivo che va significativamente oltre i concetti generali.
Questa ricerca fornisce dati estremamente dettagliati sulla composizione degli scarti (identificando 113 specie) e sui rendimenti di specifiche attività di pesca mediterranee. Presenta metodologie originali e replicabili per l’estrazione del collagene di pesce, dimostra l’istituzione riuscita di cluster territoriali sostenibili esemplificando l’implementazione nel mondo reale, e criticamente identifica le barriere normative esistenti proponendo concrete riforme politiche essenziali per una valorizzazione diffusa.
Integrando esecuzione specifica, dati dettagliati, metodologie pratiche, raggruppamento nel mondo reale e coinvolgimento politico attivo, il progetto EcoeFISHent stabilisce un modello robusto, pratico e distintivo per trasformare gli scarti della pesca in biomateriali di valore all’interno del quadro dell’economia blu.
Introduzione
La crescita esponenziale nel consumo globale di alimenti acquatici, che è aumentato da 28 milioni di tonnellate nel 1961 a 158 milioni di tonnellate nel 2019, ha generato sostanziali flussi secondari marini che presentano sia sfide ambientali che opportunità economiche non sfruttate (FAO, 2022). Come partecipanti al Consorzio di Ricerca EcoeFISHent attraverso la nostra benefit company Wiise, questa revisione presenta risultati completi di uno studio pionieristico che esamina la trasformazione degli scarti della pesca mediterranea in preziosi prodotti di collagene marino.
La ricerca di Dondero e colleghi (2025) rappresenta un progresso significativo nelle applicazioni dell’economia blu, dimostrando approcci sistematici per creare cluster territoriali sostenibili basati su principi di economia multi-circolare. Il progetto EcoeFISHent, finanziato da Horizon 2020, si concentra specificamente sulle risorse marine della regione Liguria, offrendo metodologie replicabili per trasformare i rifiuti della lavorazione del pesce in biomateriali di alto valore.
Questo lavoro integra le più ampie iniziative di economia circolare, incluso il progetto di ricerca Wasteless, al quale il nostro team partecipa anche, fornendo un quadro completo per la riduzione delle perdite e degli sprechi alimentari attraverso le catene di approvvigionamento. Lo studio affronta sfide critiche di sostenibilità dimostrando al contempo la vitalità economica per i settori della pesca attraverso la valorizzazione strategica dei sottoprodotti marini, stabilendo un paradigma per la gestione sostenibile delle risorse nel quadro dell’economia blu.
Metodologia
Progettazione dello studio
La ricerca ha impiegato un approccio multidisciplinare combinando analisi biochimica, valutazione dell’impatto ambientale e studi sulla scalabilità industriale. Il focus principale era sull’estrazione del collagene dagli scarti della pesca mediterranea, in particolare quelli del Mar Ligure.
Raccolta e lavorazione dei campioni
Gli scarti della pesca sono stati raccolti dalle operazioni della flotta peschereccia di Santa Margherita Ligure (SML), comprendendo sia aree della piattaforma continentale (50-200m di profondità) che della scarpata continentale (200-800m di profondità). Un totale di 113 specie sono state classificate in vari gruppi tassonomici:
- 64 OS (Osteichthyes – pesci ossei);
- 17 CR (Crustacea – granchi e gamberetti);
- 11 MO (Mollusca – cefalopodi, gasteropodi e nudibranchi);
- 6 CH (Chondrichthyes – squali, razze e chimere);
- 6 EC (Echinodermata – stelle marine e cetrioli di mare);
- 5 CN (Cnidaria – coralli molli/duri e meduse);
- 3 PO (Porifera – spugne);
- 1 TU (Tunicata – ascidia).
Protocolli di estrazione
Sono state investigate metodologie di estrazione multiple, tra cui:
- estrazione di collagene acido-solubilizzato (ASC) utilizzando acido acetico (AcOH);
- estrazione di collagene enzimaticamente solubilizzato (ESC) utilizzando varie proteasi;
- metodi di estrazione con solvente eutettico profondo (DES);
- tecniche di estrazione assistita da ultrasuoni (UAE).
Il processo di estrazione ha compreso:
- pretrattamento chimico;
- solubilizzazione del collagene;
- precipitazione e recupero;
- formulazione e caratterizzazione.
Controllo di qualità e caratterizzazione
Le analisi complete hanno incluso:
- analisi prossimate;
- composizione amminoacidica;
- valutazione della solubilità a diversi livelli di pH;
- misurazioni della stabilità termica;
- distribuzione del peso molecolare;
- analisi spettroscopica FT-IR;
- valutazione delle proprietà funzionali;
- test di sicurezza microbiologica.
Risultati
Composizione delle specie e resa
Lo studio ha rivelato una variabilità significativa nella composizione degli scarti tra le aree di pesca. I pesci ossei (OS – Osteichthyes) costituivano l’84% del peso totale degli scarti (288,3 kg; 2,4 kg/h), seguiti da squali e razze (CH – Chondrichthyes, 26,1 kg; 0,22 kg/h). Il gattuccio boccanera (Galeus melastomus) rappresentava una fonte preziosa sia per il collagene che per il condroitin solfato.
Efficienza di estrazione
Le rese del collagene variavano significativamente in base ai metodi di estrazione:
- estrazione con acido acetico (AcOH): resa del 4,2%;
- miscela di urea-acido lattico (U:LA): resa del 5,2%;
- miscela di urea-acido propanoico (U:PA): resa del 5%.
Le valutazioni d’impatto ambientale hanno dimostrato che i metodi U:LA e U:PA riducevano gli impatti ambientali del 10-15% in tutte le categorie rispetto all’estrazione tradizionale con AcOH.
Risultati della caratterizzazione
Il collagene marino ha esibito proprietà distinte rispetto alle fonti terrestri:
- temperatura di gelificazione inferiore (León-López et al., 2019; Jafari et al., 2020);
- biodisponibilità migliorata (European Commission Health & Consumer Protection Directorate, 2002);
- profili amminoacidici unici, particolarmente nel contenuto di idrossiprolina (Sorushanova et al., 2019);
- valori di bloom variabili dipendenti dalla specie e dall’habitat (Gaikwad & Kim, 2024);
- capacità superiori di ritenzione idrica (Orlandi et al., 2023). Studi di Liu et al. (2022) hanno ulteriormente dimostrato che il collagene marino esibisce proprietà meccaniche e stabilità termica migliorate adatte per applicazioni di ingegneria tissutale, mentre Bai et al. (2017) hanno mostrato che i metodi di estrazione con solventi eutettici profondi possono preservare strutture molecolari uniche che migliorano le proprietà funzionali per applicazioni cosmetiche.
Applicazioni
Applicazioni nutraceutiche
La ricerca clinica ha ampiamente validato i benefici per la salute degli integratori di collagene marino, con numerosi studi peer-reviewed che dimostrano un significativo potenziale terapeutico:
- salute della pelle e proprietà anti-invecchiamento. Asserin et al. (2015) hanno condotto uno studio clinico randomizzato, controllato con placebo, coinvolgendo 114 donne di età 45-65, dimostrando che l’integrazione orale con 2,5g di peptidi di collagene specifici giornalmente per 8 settimane ha migliorato significativamente l’elasticità della pelle, particolarmente nelle donne più anziane (p<0,05). Lo studio ha anche rivelato aumenti significativi nei livelli di idratazione della pelle rispetto ai controlli placebo, con effetti persistenti quattro settimane dopo l’integrazione;
- miglioramento della guarigione delle ferite. Una revisione sistematica di Cruz et al. (2021) ha analizzato molteplici studi sperimentali su animali, concludendo che la somministrazione di collagene marino ha accelerato significativamente i processi di guarigione delle ferite attraverso una proliferazione migliorata dei fibroblasti e angiogenesi. La meta-analisi della revisione ha dimostrato una riduzione del 23-35% nel tempo di guarigione in vari modelli di ferite quando il collagene marino era applicato rispetto ai trattamenti standard;
- supporto per la salute di articolazioni e ossa. Due studi clinici di riferimento di Proksch et al. (2014) e Daneault et al. (2015) hanno investigato l’integrazione di collagene nella salute articolare. Il primo studio (n=89) ha dimostrato miglioramenti significativi nei punteggi di comfort articolare dopo 12 settimane di integrazione con idrolizzato di collagene (10g/giorno), mentre il secondo ha mostrato una densità minerale ossea migliorata nelle donne postmenopausali seguendo protocolli di integrazione di 6 mesi;
- proprietà antiossidanti. Li et al. (2022) hanno condotto studi completi in vitro e in vivo dimostrando che i peptidi di collagene marino esibiscono significativa attività antiossidante con valori IC50 che vanno da 0,5-2,0 mg/mL, dipendenti dal peso molecolare. Lo studio ha confermato una capacità antiossidante cellulare migliorata attraverso l’upregolazione dell’espressione di SOD e catalasi, con particolare efficacia contro lo stress ossidativo indotto da UV;
- benefici cardiovascolari. Wang et al. (2018) hanno investigato le implicazioni cardiovascolari dell’integrazione di peptidi di collagene in uno studio controllato randomizzato di 12 settimane (n=72). I risultati hanno indicato riduzioni significative nei parametri di rigidità arteriosa e pressione sanguigna nel gruppo di intervento, con miglioramenti statisticamente significativi nei marcatori della funzione endoteliale (p<0,01).
Applicazioni cosmetiche
Il collagene marino ha dimostrato un potenziale significativo nelle formulazioni cosmetiche grazie a:
- eccellenti proprietà di ritenzione idrica;
- capacità di formazione di film;
- proprietà anti-invecchiamento attraverso la stimolazione dei fibroblasti;
- penetrazione migliorata quando idrolizzato;
- compatibilità con vari sistemi di rilascio.
Applicazioni bioingegneristiche
Il collagene marino ha mostrato promesse in varie applicazioni biomediche:
- impalcature tridimensionali per ingegneria tissutale;
- sistemi di rilascio farmaceutico;
- medicazioni per ferite;
- sviluppo di biosensori;
- materiali per biostampa 3D.
Applicazioni per imballaggi
I materiali per imballaggi a base di gelatina di pesce offrivano:
- eccellenti proprietà di barriera all’ossigeno;
- biodegradabilità;
- capacità migliorate di conservazione degli alimenti;
- potenziale per sistemi di imballaggio attivo;
- impatto ambientale ridotto.
Discussione
Il progetto EcoeFISHent dimostra la fattibilità della trasformazione dei flussi secondari marini in risorse di valore attraverso strategie di valorizzazione sistematiche. La ricerca rivela che gli scarti della pesca mediterranea, in particolare da specie come il gattuccio boccanera, rappresentano significative risorse non sfruttate per la produzione di collagene.
Le considerazioni chiave includono:
- sostenibilità ambientale. Le valutazioni del ciclo di vita indicano che i metodi di estrazione ottimizzati possono ridurre in misura significativa gli impatti ambientali, anche attraverso l’utilizzo di energie rinnovabili;
- vitalità economica. L’approccio della piramide volume/profitto mostra che le applicazioni cosmetiche e farmaceutiche offrono il valore più alto nonostante richiedano quantità minori di molecole bioattive;
- conformità normativa. L’implementazione di standard GMP garantisce sicurezza e qualità lungo tutta la catena del valore. Tuttavia, le barriere legali all’interno dell’UE continuano a ostacolare la piena valorizzazione dei sottoprodotti animali;
- scalabilità. I risultati su scala di laboratorio si traducono con successo in applicazioni pilota e semi-industriali.
Sfide normative e iniziative di riforma politica
Una barriera significativa alla valorizzazione dei flussi secondari marini risiede negli attuali quadri normativi dell’UE, in particolare il Regolamento (CE) 1069/2009 sui sottoprodotti animali, che crea complessità amministrative per le iniziative di economia circolare. La nostra squadra di Wiise benefit, quale membro del consorzio EcoeFISHent, è attivamente impegnata nel proporre riforme politiche volte a contemperare i criteri di sicurezza alimentare con gli obiettivi dell’economia circolare.
Le normative attuali richiedono una gestione differenziata basata sulle categorie ABP (1, 2 e 3), spesso portando a un sottoutilizzo di preziosi materiali marini che potrebbero essere elaborati in sicurezza per applicazioni non alimentari. Le nostre raccomandazioni politiche includono procedure di approvazione semplificate per metodi di elaborazione consolidati, sistemi di classificazione armonizzati che riflettano meglio i profili di rischio effettivi dei flussi secondari marini, e la creazione di un percorso accelerato per prodotti destinati ad applicazioni nutraceutiche e cosmetiche.
Il team Wiise benefit collabora con gli stakeholder dell’UE per sviluppare linee guida che mantengano standard di sicurezza rigorosi riducendo al contempo gli ostacoli burocratici, proponendo un approccio basato sul rischio che permetterebbe una gestione più flessibile dei sottoprodotti marini quando sono in atto sistemi HACCP appropriati.
Conclusioni provvisorie
Il progetto EcoeFISHent dimostra in modo conclusivo che i flussi secondari delle filiere ittiche possono venire efficacemente trasformati in prodotti di collagene di alto valore, supportando i principi dell’economia circolare mentre migliorano i ritorni economici per i settori della pesca. I risultati chiave includono:
- sviluppo di metodologie di estrazione ambientalmente sostenibili;
- caratterizzazione di diverse fonti di collagene da specie mediterranee scartate;
- istituzione di applicazioni multi-settoriali che spaziano dalla cosmetica alle nutraceutiche all’bioingegneria;
- creazione di cluster territoriali replicabili per la valorizzazione sistematica delle risorse;
- necessità di riforme del quadro normativo per superare le barriere della legislazione UE sui sottoprodotti animali e abilitare implementazione diffusa di strategie di valorizzazione dei flussi secondari marini.
Questa ricerca fornisce un quadro completo per trasformare i rifiuti marini in risorse di valore, contribuendo sia alla sostenibilità ambientale che allo sviluppo economico nei contesti dell’economia blu. Le metodologie e i risultati offrono una guida pratica per implementare iniziative simili in diverse regioni geografiche.
Dario Dongo
Cover art copyright © 2025 Dario Dongo (AI-assisted creation)
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Dario Dongo, lawyer and journalist, PhD in international food law, founder of WIISE (FARE - GIFT - Food Times) and Égalité.
