Valorizzare gli scarti del finocchio

Il finocchio (Foeniculum vulgare Mill.) è una delle piante aromatiche più diffusamente coltivate nel bacino mediterraneo, apprezzata per le sue proprietà nutrizionali, il contenuto in oli essenziali e un ampio spettro di bioattività documentate, tra cui effetti antimicrobici, antiossidanti, antinfiammatori ed epatoprotettivi (Badgujar et al., 2014; Noreen et al., 2023). Durante la raccolta, tuttavia, le brattee esterne — che costituiscono circa il 60% della biomassa totale della pianta — vengono abitualmente abbandonate in campo e trattate come scarto agricolo. Questa pratica comporta un costo agronomico aggiuntivo, poiché i composti allelopatici presenti nei residui di finocchio possono compromettere la produttività delle colture successive praticate sullo stesso suolo (Santoro et al., 2024). La convergenza di questi fattori — economici, ambientali e agronomici — ha fornito la motivazione primaria della presente indagine.

Lo studio ha adottato un doppio approccio analitico, esaminando gli estratti idroalcolici (HE) e gli oli essenziali (OE) ottenuti sia dalle porzioni commestibili (brattee che formano il cuore), sia dagli scarti della pianta. Gli HE sono stati preparati mediante estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) utilizzando una miscela etanolo–acqua (4:1), seguita da evaporazione e liofilizzazione. Gli OE sono stati ottenuti per idrodistillazione secondo la Farmacopea Europea. La profilazione fitochimica qualitativa e quantitativa è stata eseguita mediante spettrometria di massa ad alta risoluzione con ionizzazione electrospray (LC-HRESIMS) e gascromatografia–spettrometria di massa (GC-MS). L’attività antiossidante è stata valutata tramite saggi di scavenging radicalico DPPH e ABTS (Brand-Williams et al., 1995; Re et al., 1999), mentre l’attività antimicrobica è stata determinata con il metodo della diffusione su disco nei confronti di un pannello di sette ceppi batterici comunemente coinvolti nella contaminazione alimentare.

L’analisi LC-HRESIMS degli HE ha rivelato una ricca e diversificata gamma di metaboliti secondari, tra cui flavonoidi (glicosidi di quercetina, kaempferolo e isorhamnetina), derivati degli acidi fenolici (acidi caffeoilchinico e feruloilchinico, acido clorogenico), aminoacidi e acidi grassi polinsaturi. Un risultato particolarmente rilevante è stato che la frazione di scarto ha mostrato una complessità fitochimica notevolmente superiore rispetto alla porzione commestibile, presentando una gamma considerevolmente più ampia di composti flavonoidici. Tale osservazione è coerente con la comprensione consolidata della biosintesi dei flavonoidi: le parti aeree delle piante esposte a stress ambientali tendono ad accumulare concentrazioni più elevate di composti polifenolici protettivi (Petrussa et al., 2013). L’analisi quantitativa ha confermato elevati livelli di aminoacidi essenziali — in particolare fenilalanina, treonina, valina e leucina — unitamente a significative concentrazioni di acidi grassi omega-3 e omega-6, suggerendo un apprezzabile valore nutrizionale dell’estratto da scarto.

Complessivamente sono stati identificati 41 componenti nei due OE, con entrambi i profili dominati dai monoterpeni ossigenati (circa il 65–67% del totale). I costituenti principali sono risultati essere il trans-anetolo (57,1% nelle parti commestibili, 51,5% negli scarti) e il limonene (rispettivamente 23,3% e 26,7%), con estragolo e acetato di fenchile (isomero exo) a loro volta presenti in proporzioni rilevanti. La composizione dei due OE è risultata ampiamente comparabile, in linea con precedenti studi sugli OE di finocchio di diverse origini geografiche (Mimica-Dukić et al., 2003; Piccaglia & Marotti, 2001). Differenze qualitative minori sono state osservate nelle frazioni sesquiterpeniche: le parti commestibili contenevano α-cis-bergamotene, guaiolo e α-muurololo, mentre l’OE degli scarti presentava α-guaiene, valencene e longifololo. La resa in OE dagli scarti (0,002% sul peso fresco) è risultata leggermente superiore a quella delle parti commestibili (0,001%), corroborando ulteriormente il potenziale di recupero del materiale scartato.

I saggi antiossidanti hanno prodotto risultati differenziati. L’HE degli scarti ha dimostrato una moderata attività antiossidante (DPPH IC₅₀: 503,77 ± 0,33 µg/mL; ABTS TEAC: 3,44 ± 0,44 mM a 10 mg/mL), che gli autori attribuiscono alla ricchezza in polifenoli, in particolare al contenuto flavonoidico. Al contrario, l’HE delle parti commestibili non ha mostrato attività significativa in nessuno dei due saggi, riflettendo il suo profilo flavonoidico comparativamente più scarso. Nessuno dei due OE ha dimostrato una capacità antiossidante apprezzabile nelle condizioni testate. I test antimicrobici hanno prodotto risultati più significativi: gli OE di entrambe le frazioni vegetali hanno mostrato attività inibitoria nei confronti di quasi tutti e sette i ceppi batterici testati, tra cui Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Salmonella sp. e Shigella sp., con zone di inibizione ampiamente comparabili tra l’OE degli scarti e quello delle parti commestibili. Questi risultati sono coerenti con precedenti segnalazioni che attribuiscono l’efficacia antimicrobica dell’OE di finocchio principalmente al trans-anetolo (Naaz et al., 2022; Roby et al., 2013). Gli HE, al contrario, sono risultati inattivi nei confronti di tutti i ceppi testati.

Lo studio dimostra in modo convincente che i sottoprodotti della raccolta del finocchio — comunemente abbandonati o interrati nel suolo — rappresentano un materiale chimicamente complesso e biologicamente attivo, meritevole di recupero e upcycling sistematici. Sia la frazione HE sia quella OE degli scarti contengono composti di rilevanza nutrizionale e funzionale che rispecchiano, e in alcuni casi superano, quelli presenti nella porzione commestibile finora valorizzata. Gli autori concludono che gli scarti di finocchio non dovrebbero più venire trattati come residui agricoli, bensì riconsiderati come potenziale fonte di ingredienti bioattivi per applicazioni in ambito alimentare, farmaceutico e nutraceutico (Santoro et al., 2024; Turon et al., 2014). Questo lavoro si aggiunge a un corpus di evidenze in crescita a sostegno della transizione verso modelli di raccolta a zero scarti nel settore orticolo mediterraneo, con implicazioni dirette per produttori, trasformatori e portatori di interesse istituzionali impegnati nella costruzione di sistemi alimentari sostenibili.

#Wasteless

Dario Dongo

• Badgujar, S. B., Patel, V. V., & Bandivdekar, A. H. (2014). Foeniculum vulgare Mill: a review of its botany, phytochemistry, pharmacology, contemporary application, and toxicology. BioMed Research International, 2014, 842674. https://doi.org/10.1155/2014/842674

• Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E., & Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. LWT – Food Science and Technology, 28(1), 25–30. https://doi.org/10.1016/S0023-6438(95)80008-5

• Mimica-Dukić, N., Kujundžić, S., Soković, M., & Couladis, M. (2003). Essential oil composition and antifungal activity of Foeniculum vulgare Mill. obtained by different distillation conditions. Phytotherapy Research, 17(4), 368–371. https://doi.org/10.1002/ptr.1159

• Naaz, S., et al. (2022). Antimicrobial and antioxidant activities of fennel oil. Bioinformation, 18(9), 795–800. https://doi.org/10.6026/97320630018795

• Noreen, S., Tufail, T., Ul Ain, H. B., & Awuchi, C. G. (2023). Pharmacological, nutraceutical, functional and therapeutic properties of fennel (Foeniculum vulgare). International Journal of Food Properties, 26(1), 915–927. https://doi.org/10.1080/10942912.2023.2192436

• Petrussa, E., et al. (2013). Plant flavonoids — biosynthesis, transport and involvement in stress responses. International Journal of Molecular Sciences, 14(7), 14950–14973. https://doi.org/10.3390/ijms140714950

• Piccaglia, R., & Marotti, M. (2001). Characterization of some Italian types of wild fennel (Foeniculum vulgare Mill.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49(1), 239–244. https://doi.org/10.1021/jf000636+

• Re, R., et al. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 26(9–10), 1231–1237. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(98)00315-3

• Roby, M. H. H., Sarhan, M. A., Selim, K. A. H., & Khalel, K. I. (2013). Antioxidant and antimicrobial activities of essential oil and extracts of fennel (Foeniculum vulgare L.) and chamomile (Matricaria chamomilla L.). Industrial Crops and Products, 44, 437–445. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.10.012

• Santoro, V., Rosa, E., Donadio, G., Polito, F., De Feo, V., & De Tommasi, N. (2024). Foeniculum vulgare Miller bracts, revalorization of a local food waste. Scientific Reports, 14, 31287. https://doi.org/10.1038/s41598-024-82779-9

• Turon, X., et al. (2014). Food waste and byproduct valorization through bio-processing: opportunities and challenges. BioResources, 9(4), 5774–5777. https://doi.org/10.15376/biores.9.4.5774-5777