Valorizzazione dei raspi d’uva come fonti di polifenoli

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L’industria vinicola genera ogni anno circa 20 milioni di tonnellate di sottoprodotti, tra i quali i raspi d’uva (Vitis vinifera L.) che rappresentano il 25% circa del totale. Questi materiali lignocellulosici, tradizionalmente smaltiti attraverso compostaggio o conferimento in discarica, sono peraltro fonti sostanziali di composti polifenolici bioattivi con dimostrate proprietà terapeutiche.

La presente analisi, basata sulla revisione scientifica di Dias-Costa et al. (2025), esplora il potenziale di upcycling dei raspi d’uva in ingredienti nutraceutici e cosmetici, le metodologie di estrazione, le considerazioni sui costi e il valore dell’approvvigionamento di materiali da agricoltura biologica per garantire sicurezza e qualità nelle applicazioni commerciali.

Introduzione

Sottoprodotti dell’industria vinicola e sfide di sostenibilità

La produzione vinicola globale ha raggiunto approssimativamente 237 milioni di ettolitri nel 2023, con Francia, Italia e Spagna che costituiscono le principali nazioni produttrici (OIV, 2024). Questa attività industriale genera l quantità sostanziali di sottoprodotti, designati come sottoprodotti di cantina (winery by-products, WBP), che comprendono vinacce, raspi d’uva, fecce di vino e legno di potatura della vite.

I raspi d’uva, o rachidi, costituiscono una parte significativa dei wine by-products (WBP), con una produzione di circa 30 kg ogni 1.000 kg di uva raccolta (Rodrigues et al., 2022). Essi vengono tipicamente rimossi prima delle fasi di vinificazione, nella fase di diraspatura, per prevenire l’eccessiva astringenza ed effetti negativi sulle caratteristiche organolettiche del vino (Blackford et al., 2022; Mangione et al., 2022).

Questi sottoprodotti sono peraltro preziose fonti di minerali e composti polifenolici che – come documentato nella recente revisione di Dias-Costa et al. (2025), pubblicata su European Food Research and Technology – dimostrano effetti benefici sulla salute umana, inclusa la promozione della guarigione delle ferite e attività antimicrobiche, anti-infiammatorie, anti-invecchiamento, anticancerogene e antiossidanti.

Nonostante questo potenziale, i raspi d’uva rimangono sottoutilizzati e sono comunemente smaltiti attraverso compostaggio, conferimento in discarica, spandimento sul terreno, ovvero destinati all’alimentazione animale.

Economia circolare e valorizzazione dei sottoprodotti

La direttiva (UE) 2025/1892 stabilisce obiettivi ambiziosi per la riduzione degli sprechi alimentari lungo la catena di approvvigionamento, promuovendo strategie di valorizzazione sostenibile che contribuiscono all’economia circolare. Un approccio efficiente per l’upcycling di questi sottoprodotti implica la loro conversione in ingredienti a valore aggiunto per le industrie cosmetica, farmaceutica e alimentare (Rodrigues Machado et al., 2023).

Metodologia

Tecnologie di estrazione per i composti polifenolici

La valorizzazione di successo dei raspi d’uva come fonti di composti bioattivi dipende fondamentalmente dalla selezione di appropriate metodologie di estrazione. Il processo di estrazione deve bilanciare diversi obiettivi: massimizzare la resa polifenolica, preservare la bioattività, garantire la fattibilità economica e minimizzare l’impatto ambientale. La ricerca ha esplorato sia tecnologie di estrazione convenzionali che ‘green’, ciascuna delle quali presenta vantaggi e limitazioni distinti in termini di efficienza, sostenibilità e applicabilità industriale.

Metodi di estrazione convenzionali

L’estrazione solido-liquido, utilizzando solventi organici, rappresenta l’approccio convenzionale più ampiamente impiegato per recuperare i composti polifenolici dai raspi d’uva. Le miscele etanolo-acqua sono frequentemente utilizzate grazie al loro stato di Generally Recognised as Safe (GRAS) dell’etanolo, alla tossicità relativamente bassa e all’efficacia nell’estrarre diverse classi polifenoliche (Alara et al., 2021). L’efficienza di estrazione è influenzata da molteplici parametri, inclusa la concentrazione del solvente (tipicamente variando dal 50% all’80% v/v), la temperatura (25–80°C), il tempo di estrazione (da 30 minuti a 24 ore) e il rapporto solido-liquido (1:10 a 1:50 p/v) (Makris et al., 2007; Nieto et al., 2020).

L’estrazione acquosa utilizzando acqua come unico solvente offre l’opzione economicamente e ambientalmente più favorevole, sebbene generalmente produca concentrazioni polifenoliche inferiori rispetto ai sistemi con solventi organici (Sanchez-Gómez et al., 2014).

La fattibilità economica dell’estrazione convenzionale è determinata principalmente dal consumo di solvente, dai requisiti energetici per riscaldamento ed evaporazione e dal tempo di processamento. Questi metodi richiedono tipicamente sistemi di recupero del solvente per migliorare la sostenibilità e ridurre le spese operative, rappresentando una considerazione significativa per l’implementazione su scala industriale (Voss et al., 2023).

Tecnologie di estrazione ‘green’ e intensificate

Le tecnologie emergenti di estrazione ‘green’ offrono un’efficienza migliorata e una ridotta impronta ambientale che le posizionano come alternative d’interesse per la valorizzazione dei raspi d’uva.

L’estrazione assistita da ultrasuoni (UAE) impiega la cavitazione acustica per la disgregazione delle strutture cellulari, facilitando la penetrazione del solvente e il rilascio dei composti polifenolici. L’UAE riduce significativamente il tempo di estrazione (tipicamente 20–60 minuti) e il consumo di solvente (fino al 30% in meno rispetto alla macerazione convenzionale) (Alara et al., 2021; Nieto et al., 2020). La tecnologia presenta requisiti infrastrutturali moderati offrendo al contempo miglioramenti sostanziali nell’efficienza di estrazione e nelle prestazioni ambientali (Rodrigues et al., 2022).

L’estrazione assistita da microonde (MAE) utilizza radiazioni elettromagnetiche per generare un rapido riscaldamento interno, risultando nella disgregazione cellulare e nel miglioramento del trasferimento di massa. La MAE riduce drasticamente il tempo di estrazione (5–30 minuti) e il consumo energetico rispetto ai metodi di riscaldamento convenzionali (Chen et al., 2020). Tuttavia, l’ottimizzazione attenta dei parametri è essenziale per prevenire la degradazione termica dei composti polifenolici termosensibili, particolarmente antocianine e certi stilbeni (Voss et al., 2023).

L’estrazione con liquidi pressurizzati (PLE), nota anche come estrazione accelerata con solvente (ASE), impiega pressione elevata (50–200 bar) e temperatura (40–200°C) per mantenere i solventi allo stato liquido anche al di sopra dei loro punti di ebollizione, migliorando l’efficienza di estrazione. La PLE offre estrazione rapida (15–30 minuti), riduzione sostanziale nel consumo di solvente (50–70% di riduzione) ed eccellente riproducibilità (Ben Khadher et al., 2022). La tecnologia dimostra particolare efficacia nei confronti dei composti polifenolici termicamente stabili inclusi flavonoli, flavanoli e alcuni acidi fenolici, sebbene richieda attrezzature più sofisticate e competenza dell’operatore (Voss et al., 2023).

L’estrazione con fluidi supercritici (SFE), utilizzando anidride carbonica, rappresenta la tecnologia più ecologica, eliminando i residui di solventi organici e producendo estratti ad alta purezza adatti per applicazioni farmaceutiche. Tuttavia, la polarità relativamente bassa della CO₂ supercritica necessita l’aggiunta di co-solventi polari (tipicamente etanolo, 5–20% v/v) per un’efficace estrazione polifenolica dai raspi d’uva (Oliveira et al., 2013). La SFE richiede investimenti infrastrutturali importanti e attrezzature specializzate, principalmente a causa dei requisiti di alta pressione, posizionandola come più adatta per applicazioni ad alto valore (Kalli et al., 2018).

L’estrazione assistita da enzimi (EAE) impiega enzimi cellulolitici e pectinolitici per degradare i polisaccaridi della parete cellulare, migliorando il rilascio polifenolico ed operando in condizioni miti che ne preservano la bioattività. L’EAE utilizza tipicamente cocktail enzimatici commerciali contenenti cellulasi, emicellulasi e pectinasi a concentrazioni dello 0,1–2,0% p/p, con periodi di incubazione di 1–4 ore a 40–50 °C (de Freitas et al., 2024). La tecnologia offre un ridotto consumo energetico e selettività migliorata, sebbene l’approvvigionamento enzimatico rappresenti una considerazione operativa ricorrente che deve essere bilanciata contro i benefici della migliore selettività di estrazione e preservazione della bioattività (Chen et al., 2020).

Solventi eutettici profondi e solventi eutettici profondi naturali

I solventi eutettici profondi (DES) e i solventi eutettici profondi naturali (NADES) rappresentano mezzi di estrazione innovativi, composti da donatori e accettori di legami idrogeno, che formano miscele eutettiche con punti di fusione significativamente inferiori rispetto ai loro componenti individuali. Questi solventi offrono eccellente solubilità polifenolica, volatilità trascurabile, biodegradabilità e potenziale per l’incorporazione diretta in certe formulazioni senza rimozione del solvente (Duarte et al., 2024).

Le formulazioni NADES comprendono tipicamente composti naturali, inclusi acidi organici (acido citrico, acido lattico), zuccheri (glucosio, fruttosio), amminoacidi e polioli (glicerolo, glicole propilenico), presenti in rapporti molari definiti (Duarte et al., 2024). Indagini recenti hanno dimostrato che i NADES a base di cloruro di colina raggiungono rese di estrazione comparabili o superiori a quelle dei solventi organici convenzionali per i polifenoli dei raspi d’uva, con il vantaggio aggiuntivo della maggiore stabilità termica e ossidativa dei composti estratti (Duarte et al., 2024). La tecnologia mostra promessa per l’integrazione in concetti di bioraffineria, con potenziale per il riciclaggio del solvente per migliorare la fattibilità economica (Duarte et al., 2024).

Estrazione con acqua subcritica

L’estrazione con acqua subcritica (SWE) impiega acqua a temperature elevate (100–374°C) e pressioni (sufficienti per mantenere lo stato liquido) come solvente di estrazione ecologico. La costante dielettrica dell’acqua diminuisce con l’aumentare della temperatura, migliorando la sua capacità di estrarre composti meno polari, inclusi i costituenti polifenolici (de Freitas et al., 2024). La SWE elimina il consumo di solventi organici, raggiungendo efficienze di estrazione comparabili a quelle dei metodi convenzionali per classi polifenoliche specifiche.

De Freitas et al. (2024) hanno dimostrato che la SWE dei raspi d’uva ha prodotto estratti con potenti attività antiossidanti e antimicrobiche, a condizioni ottimali di 160–180°C, 50 bar e 15–20 minuti di tempo di estrazione. La tecnologia richiede investimenti infrastrutturali moderati, con requisiti energetici per il riscaldamento e la pressurizzazione che costituiscono la considerazione operativa primaria (de Freitas et al., 2024).

Valutazione comparativa e selezione tecnologica

La selezione di tecnologie di estrazione appropriate per la valorizzazione su scala industriale dei raspi d’uva necessita di una valutazione comprensiva che incorpori requisiti infrastrutturali, considerazioni operative, efficienza di estrazione, qualità dell’estratto e impatto ambientale. L’estrazione convenzionale con solvente offre requisiti di investimento iniziale inferiori, ma comporta considerazioni operative di portata potenzialmente superiore a lungo termine dovute al consumo di solvente e alla gestione dei rifiuti. Le tecnologie di estrazione ‘green’, sebbene richiedano investimenti iniziali maggiori, spesso dimostrano una fattibilità superiore nel lungo termine attraverso ridotto consumo di solvente, tempi di processamento più brevi e migliorata efficienza energetica (Kalli et al., 2018; Rodrigues et al., 2022).

Gli studi di valutazione del ciclo di vita (LCA) indicano che l’estrazione assistita da ultrasuoni e l’estrazione assistita da enzimi presentano i profili ambientali più favorevoli, considerando il potenziale di riscaldamento globale, il consumo energetico e la generazione di rifiuti, soprattutto quando integrate con strategie di recupero del solvente e riciclaggio enzimatico (Voss et al., 2023). Per le piccole e medie imprese (PMI) nel settore vinicolo, l’adozione delle tecnologie UAE o EAE rappresenta un equilibrio ottimale tra requisiti di investimento, efficienza operativa e sostenibilità ambientale (Rodrigues et al., 2022).

La fattibilità economica della valorizzazione dei raspi d’uva è migliorata attraverso concetti di bioraffineria che consentono il recupero sequenziale o simultaneo di molteplici flussi di valore, inclusi estratti polifenolici, fibre alimentari, biomassa lignocellulosica per bioenergia e composti di base (Rodrigues et al., 2022). Gli approcci integrati di bioraffineria possono migliorare significativamente l’economia complessiva del processo, generando molteplici flussi di entrate da ciò che altrimenti sarebbe considerato materiale di scarto (Kalli et al., 2018). La scelta della tecnologia di estrazione dovrebbe quindi essere valutata non solo sulla base dell’efficienza di recupero polifenolico, ma anche sulla sua compatibilità con la valorizzazione a valle della biomassa residua e il potenziale di integrazione nei quadri di economia circolare.

Approcci analitici per la caratterizzazione polifenolica

Indagini recenti dal 2019 in poi hanno impiegato tecniche cromatografiche avanzate per identificare e quantificare i composti polifenolici nei raspi d’uva. Le metodologie analitiche primarie includono la cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata con rilevazione a serie di diodi (HPLC-DAD), la cromatografia liquida ad ultra-alta prestazione con spettrometria di massa (UHPLC-MS/MS) e la HPLC a fase inversa con serie di fotodiodi e spettrometria di massa tandem con ionizzazione a elettrospray (HPLC-PDA-ESI-MS/MS) (Dias-Costa et al., 2024; Dias-Costa et al., 2025; Fernandes et al., 2025; Leal et al., 2020).

Queste tecniche sofisticate consentono l’identificazione e la quantificazione di diverse sottoclassi polifenoliche, inclusi acidi fenolici (acidi idrossibenzoici e idrossicinnamici), stilbeni, flavonoidi (flavonoli, flavoni e antocianine) e proantocianidine (derivati della catechina). I protocolli analitici tipicamente coinvolgono procedure di estrazione utilizzando vari solventi, seguiti da separazione cromatografica e rilevazione spettroscopica o spettrometrica di massa (Radojevic et al., 2022).

Valutazione delle attività biologiche

Le attività biologiche degli estratti di raspi d’uva sono state valutate attraverso molteplici saggi in vitro. La capacità antiossidante è stata valutata utilizzando metodi spettrofotometrici, inclusi i saggi ABTS (acido 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-solfonico)), DPPH (2,2-difenil-1-picrilidrazile), FRAP (Potere Antiossidante Riducente il Ferro) e ORAC (Capacità di Assorbimento Radicali dell’Ossigeno) (Dias-Costa et al., 2024; Leal et al., 2020).

L’attività antimicrobica è stata determinata attraverso valutazioni della concentrazione minima inibitoria (MIC), della concentrazione minima battericida (MBC) e della concentrazione minima fungicida (MFC) contro batteri sia Gram-positivi che Gram-negativi, così come ceppi fungini (Radojevic et al., 2022).

Valutazioni biologiche aggiuntive includevano proprietà anti-invecchiamento attraverso saggi anti-elastasi, anti-ialuronidasi e anti-tirosinasi; attività antinfiammatoria tramite inibizione della produzione di ossido nitrico; e potenziale anticancerogeno utilizzando varie linee cellulari tumorali umane (Dias-Costa et al., 2024; Leal et al., 2020; Quero et al., 2021).

Risultati e discussione

Composizione fitochimica dei raspi d’uva

I raspi d’uva contengono approssimativamente il 17–26% di lignina, il 20–30% di cellulosa, il 3–20% di emicellulose, il 6–9% di ceneri e il 6% di proteine (Vinha et al., 2024). Inoltre, contengono acidi grassi, un’alta concentrazione di steroli e polisaccaridi, principalmente glucani, xilani, galattani, arabinani e mannani (Voss et al., 2023). Questa matrice complessa fornisce supporto strutturale ospitando al contempo preziosi composti bioattivi con potenziale sostanziale per varie applicazioni industriali.

Acidi fenolici

L’analisi comprensiva ha rivelato che i raspi d’uva contengono diversi acidi fenolici, inclusi acido gallico, acido protocatecuico, acido caftarico, acido trans-caftarico, acido trans-coutarico e acido p-cumarico, fra gli altri. Gli acidi caftarico, gallico, trans-caftarico e trans-coutarico erano i composti più frequentemente identificati in diverse varietà d’uva (Costa et al., 2020; Dias-Costa et al., 2024; Dias-Costa et al., 2025). Studi che riportano la concentrazione utilizzando unità comparabili (µg di composto per mg di estratto di raspo) hanno documentato valori compresi tra 0,3 e 3,1 µg/mg (Costa-Pérez et al., 2023; Matos et al., 2019). Fra tutti i composti all’interno di questa sottoclasse, l’acido cinnamico ha esibito la concentrazione più alta, raggiungendo 7,4 mg/g di peso secco (Badr et al., 2021).

Gli acidi idrossibenzoici e gli acidi idrossicinnamici mostrano diverse relazioni struttura-attività rispetto la loro capacità antiossidante. L’attività antiossidante è influenzata dal numero e dalla posizione dei gruppi idrossilici relativi al gruppo funzionale carbossilico, aumentando con gradi superiori di idrossilazione (Balasundram et al., 2006). Gli acidi idrossicinnamici mostrano maggiore attività antiossidante rispetto ai corrispondenti acidi idrossibenzoici grazie al gruppo CH=CH-COOH, che migliora la capacità di donazione dell’idrogeno e la stabilizzazione radicale (Balasundram et al., 2006).

Stilbeni

Riguardo agli stilbeni, che consistono di due anelli aromatici collegati da un ponte etilenico, i raspi d’uva contengono trans-piceide, resveratrolo, resveratrolo-3-O-glucoside, trans-resveratrolo e ε-viniferina (Costa et al., 2020; Gouvinhas et al., 2020; Leal et al., 2020). Di tutti gli stilbeni identificati, il resveratrolo era il più abbondante, con una concentrazione di 2,0 ± 1,0 mg/g di peso secco (Badr et al., 2021). Oltre alle forme monomeriche, sono state identificate strutture polimeriche, inclusi l’isomero 2 del dimero di resveratrolo, il trimero di resveratrolo, gli isomeri 1 e 2 del trimero di resveratrolo e l’isomero 2 del tetramero di resveratrolo (Radojevic et al., 2022).

Il resveratrolo, uno stilbene presente nei raspi d’uva, ha attirato considerevole attenzione grazie alle sue proprietà terapeutiche ben documentate, quali attività cardioprotettive, neuroprotettive e anticancerogene (Ben Khadher et al., 2022; Jiménez-Moreno et al., 2019). L’ossiresveratrolo, noto per la sua elevata attività inibitoria della tirosinasi rilevante per il trattamento del cancro, è stato anch’esso rilevato in questo sottoprodotto (Costa-Pérez et al., 2023).

Proantocianidine e derivati della catechina

Dal 2019, numerose proantocianidine e derivati della catechina sono stati identificati nei raspi d’uva, inclusi catechina, isomeri 1 e 2 di catechina-gallocatechina, epicatechina, epicatechina-gallato, epicatechina-glucoside, gallocatechina, proantocianidine B1 e B2, dimeri di proantocianidine (tipo B) (isomeri 1, 2, 3 e 4) e trimeri di proantocianidine (tipo B) (isomeri 1, 2, 3 e 4) (Costa et al., 2023; Costa-Pérez et al., 2023; Dias-Costa et al., 2024; Dias-Costa et al., 2025). La catechina era il composto più abbondante rilevato in questa sottoclasse, con concentrazioni che variavano da 440,0 a 3.600,0 µg/g di estratto, corroborando i risultati di Teixeira et al. (2014).

La relazione struttura-attività dei flavonoidi è generalmente più complessa a causa della natura complessa delle loro molecole. L’attività antiossidante dei flavonoidi è influenzata da fattori quali il grado di idrossilazione, il posizionamento dei gruppi idrossilici nell’anello B (specificamente nelle posizioni 3’-, 4’- e 5’-), la presenza di un doppio legame tra C-2 e C-3 coniugato con il gruppo carbonilico nell’anello C, e la combinazione di questo doppio legame con il gruppo 3-idrossilico nell’anello C (Balasundram et al., 2006).

Flavonoli

I raspi d’uva contengono flavonoli, principalmente derivati della quercetina, del kaempferolo e dell’isoramnetina. I derivati predominanti sono le forme 3-O-glucoside, 3-O-glucuronide e 3-O-rutinoside (Teixeira et al., 2014). La quercetina-3-O-glucoside e la quercetina-3-O-glucuronide erano i composti più frequentemente rilevati, riportati in diversi studi con concentrazioni variabili da 211,0 a 6.800,0 µg/kg di peso secco e da 21,2 a 70,3 µg/g di peso secco rispettivamente (Costa et al., 2023; Dias-Costa et al., 2024; Fernandes et al., 2025; Gouvinhas et al., 2020; Radojevic et al., 2022).

Antocianine

Sebbene le antocianine siano prodotte principalmente nelle bucce e nella polpa dell’uva, con la buccia che è il tessuto principale responsabile del trasferimento dei pigmenti al vino, questi composti possono anche essere trasportati e accumulati nei vacuoli attraverso l’attività non covalente della glutatione S-transferasi, suggerendo la loro presenza in altri componenti dell’uva, come i raspi (Fernandes et al., 2025; Teixeira et al., 2014). L’antocianina più abbondante rilevata era la malvidina-3-O-galattoside, con una concentrazione di 370,0 µg/g di peso secco (Leal et al., 2020).

L’analisi della letteratura rivela che i derivati 3-Op-cumaroilglucosidi degli agliconi antocianidinici, come petunidina, peonidina, malvidina, delfinidina e cianidina, sono ampiamente distribuiti nei raspi d’uva di diverse varietà e origini geografiche, dimostrando la loro presenza consistente in questa matrice (Costa et al., 2023; Costa-Pérez et al., 2023; Fernandes et al., 2025; Matos et al., 2019).

Attività biologiche

Attività/capacità antiossidante

L’attività antiossidante e la capacità dei raspi d’uva sono state estensivamente valutate utilizzando varie metodologie spettrofotometriche. Studi che impiegano la metodologia FRAP hanno riportato valori fino a 1,0 mmol Trolox (T)/g per raspi appartenenti a diverse varietà d’uva, incluse Tinta Roriz, Touriga Nacional, Castelão, Syrah, Arinto e Fernão Pires (Leal et al., 2020). Per il saggio DPPH, i valori hanno raggiunto fino a 1,2 mmol T/g nella varietà Merlot (Nieto et al., 2020). Nel saggio ABTS, i valori hanno raggiunto fino a 3,6 mmol T/g nella stessa varietà (Nieto et al., 2020).

Una correlazione positiva tra capacità antiossidante e contenuto polifenolico è stata dimostrata in molteplici studi. Proantocianidine, flavonoli e acidi fenolici hanno mostrato forti correlazioni con la capacità antiossidante, misurata con le metodologie ABTS, DPPH e FRAP (Fernandes et al., 2025). La quercetina-3-O-glucoside era correlata con tutti e tre i metodi, mentre la petunidina-3-O-glucoside presentava una correlazione positiva con ABTS e FRAP, mentre la malvidina-3-O-acetilglucoside e la malvidina-3-Op-cumaroilglucoside erano correlate solo con ABTS (Fernandes et al., 2025).

Il potenziale antiossidante dei composti polifenolici è indissolubilmente legato ai loro attributi strutturali, in particolare alla quantità e alla posizione dei gruppi idrossilici, nonché alla disposizione specifica e alla natura dei gruppi funzionali legati agli anelli aromatici (Aleixandre et al., 2022). La natura aromatica di questi composti, combinata con un sistema altamente coniugato e con molteplici gruppi idrossilici, consente loro di agire come efficaci donatori di idrogeno o di elettroni, neutralizzando così i radicali liberi e altre specie reattive dell’ossigeno (ROS) (Sauceda et al., 2017; Zhang & Tsao, 2016).

Attività antimicrobica

I composti polifenolici possiedono proprietà antiossidanti che contribuiscono alla loro attività antimicrobica, dimostrando efficacia contro un’ampia gamma di batteri Gram-negativi e Gram-positivi, così come funghi (Manso et al., 2022; Othman et al., 2019). Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa erano i batteri Gram-negativi più studiati per la loro suscettibilità all’attività antimicrobica degli estratti di raspi d’uva, mentre Staphylococcus aureus era il batterio Gram-positivo più frequentemente studiato (Dias-Costa et al., 2025; Leal et al., 2020; Radojevic et al., 2022; Vinha et al., 2024).

Lo studio di Radojevic et al. (2022) ha riportato il valore di concentrazione minima inibitoria (MIC) più basso (0,2 mg/mL), utilizzando un estratto di raspi d’uva contro Bacillus subtilis. L’attività antimicrobica degli estratti di raspi d’uva può essere attribuita a diversi meccanismi. Secondo Mattos et al. (2017), gli estratti di raspi d’uva hanno inibito la crescita batterica a causa dell’accumulo di composti polifenolici contenenti gruppi idrossilici nel doppio strato lipidico cellulare, determinando cambiamenti nella struttura e nella funzione della membrana. Questi metaboliti secondari interagiscono con la membrana cellulare batterica, disgregandone la struttura e causando la lisi, che comporta il rilascio di componenti cellulari.

Il potenziale antifungino degli estratti di raspi d’uva è stato anch’esso investigato, sebbene gli studi rimangano limitati. Badr et al. (2021) hanno riportato valori di concentrazione minima fungicida (MFC) compresi tra 40,0 e 60,0 mg/mL, mentre Radojevic et al. (2022) hanno rilevato valori di MFC inferiori, compresi tra 1,3 e >10,0 mg/mL, a seconda della specie fungina testata. Alcuni dei funghi esaminati, come Aspergillus fumigatus, sono rilevanti non solo per il loro impatto patogenico sulla salute umana, ma anche per il loro ruolo di fitopatogeni, suggerendo che gli estratti di raspi d’uva potrebbero servire come agenti bioattivi promettenti in applicazioni sia mediche che agricole.

L’acido gallico, il trans-resveratrolo, il resveratrolo, l’epigallocatechina-gallato, la catechina, la quercetina-3-O-glucuronide e l’epicatechina, presenti nel vino e negli estratti dai sottoprodotti di Vitis vinifera, sono stati identificati come agenti antimicrobici chiave (Kouidhi et al., 2015; Oliveira et al., 2013; Serra et al., 2021; Simonetti et al., 2020).

Proprietà anti-invecchiamento

Le proprietà anti-invecchiamento sono state dimostrate nell’estratto di raspi d’uva, evidenziando il suo potenziale come ingrediente prezioso per formulazioni per la cura della pelle. In particolare, gli estratti di raspi d’uva hanno mostrato attività antinvecchiamento principalmente attraverso attività anti-elastasi e anti-ialuronidasi. Leal et al. (2020) hanno riportato che l’inibizione dell’elastasi ha raggiunto fino al 98,0% a una concentrazione di estratto di 1,0 mg/mL. Dias-Costa et al. (2024) hanno riportato che gli estratti di raspi d’uva hanno mostrato un’inibizione dell’enzima elastasi, variabile dal 62,0 al 65,0%, a una concentrazione di 1,0 mg/mL.

I composti polifenolici sono inoltre riconosciuti per le loro proprietà anti-elastasi e anti-collagenasi. Secondo Nisa et al. (2024), questi composti possono inibire l’attività degli enzimi proteolitici, come elastasi e collagenasi, agendo come agenti precipitanti o complessanti in vitro, poiché tali enzimi sono coinvolti nella degradazione proteica. L’acido protocatecuico, l’acido trans-cinnamico, l’acido caftarico, la quercetina-3-O-glucoside, la malvidina-3-O-galattoside e la malvidina-3-O-glucoside, presenti nei WBP, hanno dimostrato proprietà anti-invecchiamento (Kasiotis et al., 2013; Markiewicz et al., 2022).

Attività depigmentante cutanea

L’attività depigmentante cutanea è stata osservata negli estratti di raspi d’uva, rendendoli candidati promettenti per formulazioni schiarenti per la pelle. Leal et al. (2020) hanno riportato che gli estratti hanno inibito l’attività dell’enzima tirosinasi del 54% a una concentrazione di 1,0 mg/mL, mentre Dias-Costa et al. (2024) hanno osservato un’inibizione della tirosinasi variante compresa tra il 15% e il 28% alla stessa concentrazione.

I composti polifenolici sono noti per assomigliare strutturalmente ai substrati dell’enzima tirosinasi, in particolare alla tirosina, a causa della loro struttura ad anello aromatico.

Questa somiglianza consente loro di essere facilmente ossidati dalla tirosinasi, agendo come inibitori analoghi della melanogenesi e riducendo così la produzione di melanina (Ferri et al., 2017; Nisa et al., 2024). Il resveratrolo, presente nel vino e nei suoi sottoprodotti, è considerato uno degli antiossidanti più potenti, proteggendo la pelle dai radicali liberi e mitigando il processo di invecchiamento inibendo l’attività della tirosinasi (Wen et al., 2020).

Attività anti-infiammatoria

L’attività anti-infiammatoria è stata dimostrata negli estratti di raspi d’uva. Leal et al. (2020) hanno riportato che gli estratti di raspi d’uva da sei varietà erano in grado di inibire la produzione di ossido nitrico (NO), poiché i loro composti polifenolici hanno down-regolato l’espressione degli enzimi, inclusa la sintasi dell’ossido nitrico inducibile (iNOS). Ben Khadher et al. (2022) hanno dimostrato che tutti gli estratti di raspi d’uva per la macerazione hanno inibito l’enzima lipossigenasi, con l’inibizione più alta pari al 64,5% (IC₅₀ = 26,6 µg/mL).

Proprietà anticancerogene

L’attività anticancerogena è emersa come una proprietà biologica significativa degli estratti di raspi d’uva. Quero et al. (2021) hanno dimostrato proprietà anticancerogene in vitro, mostrando un effetto antiproliferativo sulle linee cellulari HT29 (cancro al colon) e MCF-7 (cancro al seno), associato a cambiamenti del potenziale mitocondriale e a livelli aumentati di ROS. Vassi et al. (2020) hanno trovato che gli estratti di raspi d’uva mostravano un potenziale promettente come agenti anti-cancro, esibendo effetti proapoptotici elevando i livelli di ROS e glutatione.

Sei-ichi et al. (2019) hanno scoperto che l’epigallocatechina-(epicatechina)₇ gallato (peso molecolare 2432), isolato dai raspi d’uva Chardonnay, mostrava una potente attività anticancerogena nelle cellule PC-3 sopprimendo l’espressione genica della proteina legante gli acidi grassi 5, un fattore chiave nella promozione della proliferazione cellulare e della metastasi. Lo stilbene trans-resveratrolo ha attirato considerevole attenzione negli anni recenti grazie alle sue proprietà anticancerogene ben stabilite (Jiménez-Moreno et al., 2019).

Altre attività biologiche

L’attività anti-diabetica è stata investigata, sebbene esistano studi limitati. Ben Khadher et al. (2022) hanno valutato l’effetto dell’estratto di raspi d’uva Sauvignon sull’inibizione dell’amilasi. I composti polifenolici possono aiutare a regolare i livelli di glucosio nel sangue dopo i pasti attraverso due strategie principali: prevenendo il danno ossidativo e controllando l’iperglicemia postprandiale, tramite la regolazione della digestione e dell’assorbimento dei carboidrati (Aleixandre et al., 2022; Chakka & Babu, 2022).

L’attività anti-Alzheimer è stata attribuita agli estratti di raspi di Sauvignon (Vitis vinifera L.), esibendo inibizioni dell’acetilcolinesterasi del 94,8% (IC₅₀ = 14,1 µg/mL) per l’estratto di acetato di etile ottenuto per macerazione, e dell’89,0% (IC₅₀ = 18,7 µg/mL) per l’estratto di acetato di etile ottenuto utilizzando estrazione accelerata con solvente (Ben Khadher et al., 2022).

Il potenziale di guarigione delle ferite è stato esplorato, con uno studio che mostra una rapida risposta di guarigione delle ferite sia nelle cellule 3T3 che in quelle HaCat, con completa chiusura della ferita raggiunta dopo 48 ore di trattamento con ialurosomi e ialo-transfersomi caricati con estratto di raspi d’uva (Manca et al., 2019).

Influenze varietali e ambientali

La concentrazione e la composizione dei composti polifenolici nei raspi d’uva sono influenzate da fattori intrinseci, tecnologici e ambientali. Questi includono la varietà d’uva (cultivar), le condizioni edafoclimatiche di crescita e i metodi di vinificazione e di processamento dei sottoprodotti impiegati (Costa et al., 2023; Makris et al., 2007; Teixeira et al., 2014). Il tempo trascorso tra la generazione dei rifiuti e il recupero, così come i parametri di estrazione quali temperatura, durata e tipo di solvente, influenzano significativamente la resa e la composizione dei composti fenolici recuperati (Moreira et al., 2018).

Sia nei raspi d’uva rossi che bianchi, le principali famiglie polifenoliche comprendono proantocianidine (catechina, epicatechina e derivati della quercetina), acidi fenolici (in particolare acidi gallico, trans-coutarico e caftarico) e stilbeni (Dias-Costa et al., 2024; Dias-Costa et al., 2025; Fernandes et al., 2025). Mentre il profilo fenolico qualitativo è simile tra le varietà, le varietà d’uva rossa spesso presentano un contenuto fenolico superiore, in particolare di antocianine (Dias-Costa et al., 2024; Fernandes et al., 2025) e stilbeni (Apostolou et al., 2013; Esparza et al., 2021; Teixeira et al., 2014).

Opportunità di upcycling e applicazioni industriali

Applicazioni nell’industria alimentare

L’industria alimentare rappresenta un settore promettente per la valorizzazione dei raspi d’uva. Studi hanno esplorato applicazioni nella bio-conservazione alimentare, sfruttando le proprietà antimicrobiche degli estratti di raspi d’uva per estendere la durata di conservazione dei prodotti alimentari riducendo al contempo la dipendenza dai conservanti sintetici (Mattos et al., 2017). L’incorporazione degli estratti di raspi d’uva nelle bevande potrebbe migliorare il loro profilo nutrizionale e la loro capacità antiossidante, offrendo ai consumatori opzioni di alimenti funzionali con proprietà salutistiche (health-promoting).

Le tecnologie di incapsulamento rappresentano un approccio innovativo per migliorare la biodisponibilità e la stabilità dei composti polifenolici dai raspi d’uva. L’incapsulamento in sistemi di rilascio basati su nanoemulsioni potrebbe proteggere questi fitocomposti dalla degradazione migliorando al contempo il loro assorbimento ed efficacia biologica (Albuquerque et al., 2021; Kalli et al., 2018). Badr et al. (2021) hanno dimostrato il successo dell’incapsulamento di ingredienti bioattivi provenienti dai sottoprodotti dell’uva per l’applicazione in frutta fresca tagliata e succhi, mostrando potenziale per la riduzione delle ocratossine.

Industrie cosmetiche e farmaceutiche

L’industria cosmetica potrebbe beneficiare significativamente dagli estratti di raspi d’uva, particolarmente date le loro dimostrate proprietà anti-invecchiamento, depigmentanti cutanee e antiossidanti. Manca et al. (2019) hanno sviluppato fitocomplessi estratti da semi e raspi d’uva, rilasciati in vescicole fosfolipidiche su misura, per il trattamento dei danni cutanei, dimostrando il loro potenziale per applicazioni dermatologiche. L’attività anti-tirosinasi degli estratti di raspi d’uva li rende adatti per formulazioni schiarenti per la pelle, mentre le loro proprietà anti-elastasi e anti-collagenasi li posizionano come ingredienti preziosi in prodotti cosmeceutici anti-invecchiamento (Dias-Costa et al., 2024; Leal et al., 2020).

Nel settore farmaceutico, le dimostrate attività anticancerogene, anti-infiammatorie e antimicrobiche degli estratti di raspi d’uva suggeriscono potenziali applicazioni in formulazioni terapeutiche. Tuttavia, ulteriori studi in vivo e valutazioni cliniche sono cruciali per validare ed estendere i risultati in vitro, assicurando sia l’efficacia che la sicurezza di questi prodotti innovativi (Tsoupras et al., 2023).

Integrazione per mangimi animali

I mangimi animali rappresentano un’altra via di valorizzazione per i raspi d’uva. L’incorporazione degli estratti di raspi d’uva nelle diete animali potrebbe fornire benefici antiossidanti e antimicrobici, potenzialmente migliorando la salute e la produttività animale, riducendo al contempo la necessità di additivi sintetici. Ciliberti et al. (2022) hanno dimostrato che l’estrazione ‘green’ di composti bioattivi dalle fecce di vino ha presentato biorisposte sulla modulazione immunitaria in un modello ovino in vitro, suggerendo un potenziale analogo per i raspi d’uva.

Sfide e considerazioni sulla sicurezza

Nonostante il potenziale sostanziale dei raspi d’uva come fonti di composti bioattivi, diverse sfide devono essere affrontate per una valorizzazione di successo. Una considerazione critica riguarda la potenziale presenza di residui di pesticidi e metalli pesanti nei raspi d’uva coltivati convenzionalmente, evidenziando la necessità di una valutazione attenta della loro tossicità e dell’implementazione di protocolli di sicurezza rigorosi (Corrales et al., 2010; Kalli et al., 2018).

Approvvigionamento di uva biologica: l’approccio ottimale

La viticoltura biologica rappresenta la strategia più efficace per assicurare la produzione di estratti di raspi d’uva di alta qualità e privi di contaminanti adatti per applicazioni nutraceutiche, cosmetiche e farmaceutiche. La produzione biologica d’uva, che proibisce l’uso di pesticidi, erbicidi e fungicidi sintetici, elimina la fonte primaria di contaminazione da residui di pesticidi nei raspi d’uva (Corrales et al., 2010). Studi comparativi hanno dimostrato che i raspi d’uva biologici contengono livelli significativamente inferiori di residui di pesticidi e di metalli pesanti rispetto alle controparti coltivate convenzionalmente, mantenendo al contempo un contenuto polifenolico comparabile o superiore (Corrales et al., 2010).

L’adozione dell’approvvigionamento di uva biologica fornisce molteplici vantaggi oltre all’evitamento della contaminazione. Le pratiche di viticoltura biologica, incluse applicazioni ridotte di rame e zolfo rispetto alla gestione integrata dei parassiti convenzionale, comportano un minore accumulo di metalli pesanti nei tessuti vegetali (Corrales et al., 2010). Inoltre, i metodi di produzione biologica spesso migliorano la biosintesi dei metaboliti secondari, inclusi i composti polifenolici, poiché le piante sviluppano meccanismi di difesa più efficaci in assenza di protezione chimica sintetica (Corrales et al., 2010). Questo fenomeno, noto come accumulo fitochimico indotto da stress, può risultare in raspi d’uva biologici che esibiscono attività antiossidanti e antimicrobiche migliori rispetto alle fonti convenzionali.

Da una prospettiva regolatoria, l’utilizzo di raspi d’uva biologici semplifica significativamente il processo di approvazione per le applicazioni alimentari, cosmetiche e farmaceutiche. Le regolazioni biologiche dell’Unione Europea (Regolamento (UE) 2018/848) forniscono un quadro di certificazione robusto che assicura ai consumatori e alle autorità regolatorie l’integrità e la sicurezza del prodotto. I prodotti derivati da raspi d’uva biologici certificati possono essere commercializzati con dichiarazioni biologiche, comandando prezzi premium e migliorando l’accettazione di mercato (Kalli et al., 2018).

Le implicazioni economiche dell’approvvigionamento biologico devono essere considerate nel contesto più ampio della creazione di valore. Mentre i raspi d’uva biologici possono comportare costi di approvvigionamento superiori (tipicamente 20–40% di premio rispetto alle fonti convenzionali), il profilo di sicurezza migliorato, la conformità regolatoria, la commerciabilità superiore e il potenziale per la certificazione biologica dei prodotti derivati giustificano questo premio (Kalli et al., 2018). Inoltre, poiché la domanda dei consumatori per ingredienti clean-label, biologici e di provenienza sostenibile continua a intensificarsi, i prodotti derivati da raspi d’uva biologici sono posizionati per catturare segmenti di mercato in crescita e disposti a pagare prezzi premium per qualità e sicurezza verificate (Rodrigues Machado et al., 2023).

Protocolli di garanzia della qualità e sicurezza

Anche quando si utilizzano raspi d’uva biologici, rimane essenziale la presenza di protocolli di garanzia della qualitàQuesti dovrebbero includere uno screening sistematico per residui di pesticidi (anche sostanze approvate per il biologico, come composti di rame e zolfo), metalli pesanti (cadmio, piombo, arsenico, mercurio), micotossine (ocratossina A, aflatossine) e contaminanti microbiologici (Kalli et al., 2018). I livelli massimi di residui (LMR), come stabilito dalla legislazione europea (Regolamento (CE) n. 396/2005), devono essere rigorosamente rispettati per qualsiasi residuo di pesticidi rilevato, mentre il contenuto di metalli pesanti deve conformarsi ai limiti specificati nel Regolamento della Commissione (UE) 2023/915.

Le Buone Pratiche di Fabbricazione (GMP) e i sistemi di Analisi dei Pericoli e Punti Critici di Controllo (HACCP) dovrebbero essere implementati nelle fasi di raccolta, processamento, estrazione e formulazione dei raspi d’uva per assicurare la sicurezza del prodotto e la costanza della qualità (Kalli et al., 2018). Sistemi di tracciabilità che consentano la completa trasparenza della catena di approvvigionamento dal vigneto al prodotto finale sono essenziali per la garanzia della qualità e della conformità regolatoria.

Considerazioni sulla biodisponibilità e sull’efficacia

Le proprietà biologiche distintive e i benefici per la salute dei composti polifenolici dipendono da diversi fattori, tra cui la quantità ingerita, la bioaccessibilità, l’assorbimento (biodisponibilità), il metabolismo (incluso quello intestinale) e l’escrezione nel lume intestinale (Sauceda et al., 2017). Questi parametri farmacocinetici influenzano significativamente l’efficacia dei composti derivati dai raspi d’uva e devono essere investigati accuratamente.

Inoltre, la sostanziale variazione annuale del contenuto di polifenoli, dovuta a fattori ambientali, presenta sfide nella standardizzazione degli estratti di raspi d’uva per applicazioni commerciali. Questa variabilità evidenzia la necessità dello sviluppo di robusti protocolli di controllo qualità basati su composti marcatori o profili polifenolici, e potenzialmente l’implementazione di strategie di miscelazione per assicurare costanza nella qualità del prodotto (Kalli et al., 2018). La standardizzazione a concentrazioni specifiche di costituenti bioattivi chiave, come resveratrolo, catechina o il contenuto polifenolico totale, può essere richiesta per applicazioni farmaceutiche e nutraceutiche.

Conclusioni e prospettive future

I raspi d’uva rappresentano una risorsa significativamente sottoutilizzata nell’industria vinicola, offrendo un importante potenziale per la loro valorizzazione come fonti di composti polifenolici bioattivi. L’analisi fitochimica comprensiva, come sintetizzata da Dias-Costa et al. (2025) ed espansa in questa revisione, rivela una composizione ricca di acidi fenolici, stilbeni, flavonoidi, proantocianidine e antocianine, ciascuno dei quali contribuisce ad una diversa gamma di attività biologiche dimostrate dagli estratti di raspi d’uva. Le documentate proprietà antiossidanti, antimicrobiche, anti-invecchiamento, anticancerogene, anti-infiammatorie e anti-diabetiche evidenziano inoltre il potenziale nutraceutico di questi sottoprodotti.

La valorizzazione di successo dei raspi d’uva all’interno di un quadro di economia circolare richiede l’integrazione di tecnologie di estrazione efficienti, strategie di approvvigionamento biologico e protocolli di garanzia della qualità rigorosi. La selezione di una metodologia di estrazione appropriata deve bilanciare fattibilità economica, sostenibilità ambientale e qualità dell’estratto. Le tecnologie di estrazione ‘green’, particolarmente l’estrazione assistita da ultrasuoni e l’estrazione assistita da enzimi, offrono compromessi ottimali tra investimento di capitale, efficienza operativa e impatto ambientale per le piccole e medie imprese nel settore vinicolo. Queste tecnologie presentano alternative economicamente fattibili all’estrazione convenzionale offrendo al contempo profili ambientali superiori.

La viticoltura biologica emerge come strategia di approvvigionamento preferibile, eliminando la contaminazione da residui di pesticidi, al contempo migliorando potenzialmente il contenuto polifenolico e la commerciabilità dei prodotti derivati. I costi superiori associati all’approvvigionamento biologico sono giustificati da profili di sicurezza più elevati, dalla conformità regolatoria e da un posizionamento di mercato migliore in un panorama di consumatori sempre più attenti alla qualità. Come enfatizzano Dias-Costa et al. (2025), l’uso dei raspi d’uva potrebbe contribuire all’avanzamento di pratiche sostenibili attraverso strategie di economia circolare e di simbiosi industriale.

Le aree prioritarie per la ricerca futura includono:

  1. Analisi tecno-economiche comprensive che confrontano le tecnologie di estrazione su scala industriale, incorporando valutazioni del ciclo di vita e calcoli del ritorno sull’investimento per vari scenari operativi;
  1. Sviluppo di protocolli di estrazione standardizzati ottimizzati per classi polifenoliche specifiche o attività biologiche, con particolare attenzione alla preservazione della bioattività, massimizzando al contempo la resa;
  1. Stabilimento di catene di approvvigionamento di raspi d’uva biologici con sistemi di tracciabilità robusti che assicurano qualità, autenticità e conformità regolatoria dal vigneto al prodotto finale;
  1. Studi in vivo e trial clinici per validare le attività biologiche osservate in vitro e stabilire dosaggi sicuri ed efficaci per consumo umano e applicazione topica;
  1. Ricerca di tecnologie per migliorare la biodisponibilità, inclusi approcci di incapsulamento e nano-formulazione compatibili con certificazione biologica e requisiti clean-label;
  1. Valutazione degli effetti sinergici tra diversi composti polifenolici presenti nei raspi d’uva, rivelando efficacia potenzialmente migliorata degli estratti interi rispetto ai composti isolati;
  1. Sviluppo di prodotti commerciali che incorporano estratti di raspi d’uva biologici per applicazioni alimentari, cosmetiche e farmaceutiche, con ricerca di mercato per identificare le preferenze dei consumatori e la disponibilità a pagare prezzi premium;
  1. Integrazione della valorizzazione dei raspi d’uva nei concetti di bioraffineria, comprensivi di soluzioni che massimizzano l’efficienza delle risorse attraverso il recupero sequenziale o simultaneo di molteplici flussi di valore, inclusi estratti polifenolici, fibre alimentari e biomassa lignocellulosica per la bioenergia.

La trasformazione dei raspi d’uva da materiali di scarto a preziosi ingredienti nutraceutici rappresenta un’opportunità significativa per l’industria vinicola di migliorare il suo profilo di sostenibilità creando al contempo valore economico. Abbracciando l’approvvigionamento biologico, le tecnologie di estrazione ‘green’ e la simbiosi industriale all’interno di quadri di economia circolare, il settore vinicolo può contribuire agli obiettivi più ampi di efficienza delle risorse, riduzione degli sprechi alimentari (come richiesto dalla Direttiva (UE) 2025/1892) e sviluppo sostenibile. Come concluso da Dias-Costa et al. (2025), questa revisione offre una panoramica aggiornata e dettagliata della composizione polifenolica e delle attività biologiche dei raspi d’uva, evidenziando il loro potenziale per applicazioni in prodotti innovativi che promuovono pratiche sostenibili attraverso strategie di economia circolare e di simbiosi industriale, portando beneficio, in ultima analisi, sia all’ambiente che alla salute pubblica.

#Wasteless

Dario Dongo

Cover art copyright © 2025 Dario Dongo (AI-assisted creation)

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Dario Dongo
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Dario Dongo, lawyer and journalist, PhD in international food law, founder of WIISE (FARE - GIFT - Food Times) and Égalité.