Sistemi alimentari

Nutritional LCA: un passo avanti per la sostenibilità degli alimenti

Ottobre 10, 2025

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La transizione ecologica della filiera alimentare richiede strumenti di misurazione della sostenibilità che integrino dimensioni ambientali e nutrizionali. In questa direzione si sviluppa la nutritional Life Cycle Assessment (nLCA), evoluzione del tradizionale Life Cycle Assessment (LCA) che, nel caso dei cibi, supera il limite dell’analisi basata sull’impatto per unità di massa — come il chilogrammo di prodotto — trascurando la funzione primaria del cibo: la nutrizione.

Come evidenziato dalla European Dairy Association (EDA, 2025), la nLCA valuta l’impatto necessario per fornire una specifica funzione nutrizionale, offrendo una misura più completa della sostenibilità dei sistemi alimentari. Questa integrazione è cruciale per la food security, la trasparenza verso i consumatori e la riconsiderazione dell’Unità Funzionale negli studi comparativi, favorendo un approccio più equilibrato alla sostenibilità nutrizionale e ambientale.

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Life Cycle Assessment (LCA) e misura dell’impatto ambientale

L’analisi del ciclo di vita o Life Cycle Assessment (LCA), regolamentata dagli standard ISO 14040 e 14044, è ancora ad oggi uno degli strumenti più efficaci ed utilizzati per valutare gli impatti ambientali di un prodotto o servizio lungo l’intero ciclo di vita, dall’estrazione delle materie prime, al loro impiego, fino al loro smaltimento o riciclo (Green Forum, 2025). Si tratta di una metodologia estremamente flessibile, in grado di adattarsi ad una vasta tipologia di prodotti e servizi, grazie alle numerose banche dati a disposizione o all’uso di dati raccolti direttamente (dati primari), restituendo risultati sempre obiettivi e tra di loro potenzialmente confrontabili.

Tale strumento – straordinariamente utile per individuare gli hotspot di inquinamento lungo le filiere di qualsiasi prodotto e ridurre efficacemente gli impatti ambientali derivanti da produzione, impacchettamento e trasporto dei prodotti alimentari (Heller et al., 2013) – presenta però caratteristiche di discrezionalità nella scelta dell’unità di misura di riferimento degli impatti (la cosiddetta unità funzionale, UF), che possono rendere difficoltosa la comparazione anche tra categorie simili di prodotto. L’unità funzionale rappresenta l’unità minima di prodotto o servizio a cui vengono riferiti tutti gli impatti ambientali e viene scelta durante le prime fasi dell’LCA in base allo scopo dell’analisi e alla rilevanza per il suo comune utilizzo (Baldo et al., 2008).

Se si vuole condurre uno studio LCA comparativo tra diverse modalità di trasporto, ad esempio, l’unità funzionale non è il singolo veicolo (come un’auto, un aereo o un treno), poiché esso non rappresenta direttamente la funzione del servizio. Invece, si utilizza solitamente l’unità funzionale “1 passeggero trasportato per chilometro” (passeggero·km) come unità di riferimento: in questo modo gli impatti ambientali vengono normalizzati sia sulla distanza percorsa che sul numero di persone trasportate, rendendo il confronto tra i diversi mezzi più equo e rappresentativo della loro reale efficienza funzionale.

Nel settore alimentare, l’unità funzionale scelta è spesso rappresentata da 1 kg di prodotto o da una confezione standard (ad esempio una lattina di legumi o un pacco di pasta). Questa scelta, sebbene pratica e utile per confrontare prodotti simili all’interno della stessa categoria industriale, può tuttavia risultare inesatta quando si confrontino alimenti con valori nutrizionali molto diversi. In tali casi, infatti, l’impatto ambientale riferito a 1 kg di prodotto può risultare fuorviante, poiché le quantità necessarie per ottenere lo stesso apporto di energia, nutrienti e micronutrienti possono variare notevolmente tra un alimento e l’altro.

L’approccio della nutritional Life Cycle Assessment (nLCA) deriva proprio dall’esigenza di superare questo limite, integrando i tradizionali indicatori di impatto ambientale con parametri nutrizionali. In questo modo, l’unità funzionale non considera più solo la quantità fisica di alimento, bensì anche la funzione nutrizionale che esso svolge – avendo riguardo, ad esempio, dell’apporto di energia, proteine, o micronutrienti – così da permettere confronti più realistici tra alimenti diversi.

Nutritional LCA (nLCA)

La nutritional LCA (nLCA) è una metodologia di analisi del ciclo di vita evolutasi per tenere conto della funzione primaria del cibo, ovvero sostenere e promuovere la salute umana attraverso l’apporto di nutrienti e altri composti (McLaren et al., 2021). La nLCA svolge un ruolo fondamentale nell’affrontare la ‘triplice sfida’ dell’obesità, della denutrizione e del cambiamento climatico, cercando di guidare la transizione verso diete sane e sostenibili (Cardinaals et al., 2024). L’integrazione degli aspetti nutrizionali è dunque cruciale per evitare compromessi indesiderati nella transizione alimentare, in quanto diete povere di nutrienti essenziali non possono venire considerate sane e sostenibili nel tempo (Cardinaals et al., 2024; EDA, 2025).

Già dagli inizi del 2000 i ricercatori hanno iniziato a incorporare i principi nutrizionali all’interno degli studi LCA relativi ai prodotti agroalimentari (McAuliffe et al., 2023a). Con l’aumento dell’interesse nella valutazione ambientale di diversi cibi e stili alimentari, numerosi ricercatori hanno proposto approcci alternativi per valutare in maniera univoca ed efficace sia l’impatto ambientale che il valore nutrizionale dei diversi cibi (McLaren et al., 2021).

Già a partire dal 2015 il Rothamsted Research (RRes), ente di ricerca inglese che svolge sperimentazioni in ambito agrario da oltre 170 anni, ha intrapreso uno studio della durata di 6 anni (il programma ‘Soil-to-Nutrition’) con lo scopo di individuare sistemi di alimentari sostenibili in grado di garantire sicurezza degli approvvigionamenti alimentari e al contempo avanzare lo stato dell’arte dell’LCA grazie a una raccolta dettagliata di dati primari presso diverse tipologie di aziende agricole (McAuliffe et al., 2023a).

In questo filone di ricerca si inserisce la nutritional LCA, con lo scopo di individuare l’impatto ambientale necessario per ottenere una specifica funzione nutrizionale. Le unità funzionali nutrizionali (nFU) più utilizzate a questo scopo sono soprattutto la massa o il volume (100 g, 1 kg, 1 litro), ed eventualmente anche la porzione tipica o raccomandata, il contenuto di singoli macro o micro nutrienti (ad esempio 100 g di proteine, 100 mg di calcio) oppure il potenziale energetico (ad esempio l’impatto ambientale per 100 kcal).

Il cibo peraltro è nutrizione, non solo massa. Le persone non assumono ‘chilogrammi’ o ‘proteine’ in astratto bensì alimenti che costituiscono matrici complesse di macro e micronutrienti essenziali. Misurare l’impatto ambientale per kg di prodotto o di proteina ignora completamente la densità e la varietà nutrizionale che un alimento offre. Un chilogrammo di lenticchie e un chilogrammo di yogurt, ad esempio, svolgono funzioni nutrizionali molto diverse nel nostro organismo (EDA, 2025). La stessa Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Alimentazione e l’Agricoltura (FAO) ha riconosciuto questi limiti. Nel suo rapporto del 2021 (McLaren et al., 2021) la FAO ha concluso che valutare gli alimenti basandosi unicamente sull’impatto ambientale per chilogrammo o per proteina non può essere usato come unico mezzo per guidare il consumo alimentare.

La valutazione degli aspetti nutrizionali dovrebbe perciò considerare non solo la quantità dei singoli nutrienti, ma anche il loro valore nutrizionale complessivo, ad esempio attraverso l’uso di indici nutrizionali. Occorre inoltre distinguere tra i nutrienti da favorire (come il calcio) e quelli da limitare (come il sodio), senza trascurare i componenti non nutritivi che contribuiscono comunque alla qualità della dieta, come le fibre alimentari.

Difficoltà nella scelta della nutritional Functional Unit (nFU)

L’introduzione della nLCA ha determinato un sostanziale cambio di prospettiva dall’impatto di 1 kg di un determinato cibo all’impatto necessario per ottenere una specifica funzione nutrizionale. Tuttavia attualmente, nonostante le linee guida dettate dalla FAO, non esiste un’unica Unità Funzionale nutrizionale (nFU) che sia stata sistematicamente adottata per tutti gli studi (McLaren et al., 2021).

Mentre i nutrienti sono le sostanze chimiche contenute negli alimenti (es. proteine, ferro, vitamine), la nutrizione è il processo biologico attraverso il quale il corpo umano utilizza questi nutrienti per sostenere la vita e la salute. Questo processo dipende da fattori complessi come la digeribilità e la biodisponibilità; le difficoltà della scelta delle unità funzionali nutrizionali derivano proprio da questa complessità (McLaren et al., 2021).

Il rapporto FAO (McLaren et al., 2021) evidenzia come la quantificazione del valore nutrizionale reale di un alimento presenti diverse sfide di cui bisogna tenere conto, al di là dei soli dati esposti nella dichiarazione nutrizionale:

effetti della trasformazione. I processi industriali (es. pastorizzazione, estrusione) e la cottura domestica (es. bollitura, frittura) possono alterare profondamente il contenuto e la qualità dei nutrienti. Alcuni processi possono distruggere vitamine sensibili al calore, altri possono aumentare la biodisponibilità di certi composti;
effetti della ‘matrice alimentare’. Il valore nutrizionale di un alimento non è semplicemente la somma dei suoi singoli nutrienti. Le interazioni tra i diversi componenti all’interno della ‘matrice’ dell’alimento (es. fibre, grassi, anti-nutrienti) possono influenzare l’assorbimento e l’utilizzo dei nutrienti stessi;
effetti del pasto. Gli alimenti vengono raramente consumati da soli. Il consumo combinato di diversi cibi all’interno di un pasto può avere effetti sinergici o antagonistici. Per citare un paio di esempi, la vitamina C contenuta in una verdura può aumentare l’assorbimento del ferro da una fonte vegetale; glucosinolati e tannini possono invece limitare l’assorbimento di alcuni nutrienti, tra cui le proteine (McAuliffe et al., 2023a).

Oltre a questi fattori è fondamentale tenere conto anche della qualità dei nutrienti apportati. Ad esempio negli studi nLCA, la quantità di proteine è spesso usata come unità di riferimento. Tuttavia, non tutte le proteine sono uguali: la loro qualità dipende dal contenuto e dall’equilibrio degli amminoacidi essenziali, ovvero quei componenti che il nostro corpo non può produrre da solo. Per tener conto di questo aspetto, McAuliffe e colleghi (2023b) hanno utilizzato un sistema di valutazione della qualità proteica chiamato DIAAS (Digestible Indispensable Amino Acid Score) per creare un’unità funzionale ‘corretta’ in base alla qualità delle proteine.

Questa unità funzionale, quando applicata per misurare l’impronta di carbonio e l’uso del suolo di quattro alimenti di origine animale (quali manzo da latte, formaggio, uova e maiale), ha mostrato punteggi migliori (più alti) rispetto a proteine di origine vegetale (noci, piselli, tofu e grano), proprio in ragione del maggior contenuto di amminoacidi essenziali e alla migliore digeribilità (McAuliffe et al., 2023a; McAuliffe et al., 2023b). Gli stessi autori riconoscono peraltro la possibilità di ottenere un apporto completo di aminoacidi, in una dieta equilibrata, anche attraverso la combinazione di diverse categorie di alimenti (c.d. food groups) che comprendono le proteine vegetali (Kyttä et al., 2025).

Questi concetti complessi devono venire formalizzati all’interno di una metodologia rigorosa per nLCA, sopratutto tramite un’accurata definizione dell’unità funzionale. Come suggerito nel rapporto FAO, la valutazione dell’adeguatezza nutrizionale degli alimenti può essere coadiuvata anche dall’impiego delle tabelle dei fabbisogni nutrizionali stabiliti da organismi sanitari (es. Dosi Giornaliere Raccomandate, RDA). Questi valori forniscono infatti un benchmark essenziale per contestualizzare il contenuto di nutrienti e micronutrienti di un prodotto rispetto alle esigenze di una popolazione di riferimento (McLaren et al., 2021; Green et al., 2021).

L’analisi degli impatti ambientali nella nLCA

La fase di Valutazione degli Impatti del Ciclo di Vita (LCIA) è il momento in cui i dati di inventario grezzi (come gli inquinanti emessi o i m³ di acqua consumata) vengono tradotti in potenziali impatti negativi per l’ambiente e per la salute umana. McLaren et al. (2021) evidenzia l’importanza di alcune categorie di impatto per i prodotti alimentari, quali:

cambiamento climatico. È fondamentale considerare non solo la CO₂, ma anche il metano (CH₄), un gas serra tipico degli allevamenti, e il protossido di azoto (N₂O), legato all’uso di fertilizzanti. La metodologia LCA scelta (es. GWP100 vs. GTP100) può influenzare il peso relativo di questi gas, ed è perciò sempre necessaria la massima trasparenza nella scelta e nella comunicazione dei metodi utilizzati;
uso dell’acqua. L’analisi deve distinguere tra acqua “blu” (prelevata da fiumi, laghi e falde), acqua “verde” (l’acqua piovana immagazzinata nel suolo) e acqua “grigia” (il volume d’acqua necessario per diluire gli inquinanti). Poiché l’impatto del consumo idrico dipende dalla scarsità locale, è fondamentale considerare la localizzazione geografica e la stagionalità del prelievo;
impatti sulla biodiversità. L’agricoltura è uno dei principali motori della perdita di biodiversità a livello globale (McLaren et al., 2021). Gli impatti principali derivano dall’uso del suolo (conversione di habitat naturali), dall’eutrofizzazione (eccesso di nutrienti da fertilizzanti che danneggiano gli ecosistemi acquatici) e dall’ecotossicità (impatto dei pesticidi sugli organismi non bersaglio);
impatti sulla salute umana. L’LCA tradizionalmente considera gli impatti sulla salute umana legati all’esposizione al particolato fine (PM2.5) nonché alla tossicità da pesticidi e altri contaminanti. In questo contesto, la nLCA introduce gli impatti diretti della dieta sulla salute, espressi in DALYs (Disability-Adjusted Life Years, ovvero anni di vita perduti o vissuti con disabilità). Questo approccio collega il consumo di specifici alimenti a rischi per la salute, come ad esempio illustrato nel rapporto FAO tramite un calcolo semplificato dei DALYs associati al consumo di un’ala di pollo negli Stati Uniti (McLaren et al., 2021);
resistenza agli antimicrobici. Questa categoria rappresenta un impatto emergente di grave preoccupazione per la salute pubblica globale. L’uso eccessivo di antibiotici negli allevamenti può infatti contribuire allo sviluppo di batteri resistenti. Sebbene le metodologie LCIA per questa categoria di impatto siano ancora in fase di sviluppo, esistono già proposte per caratterizzare questo rischio sia come un carico ambientale (arricchimento di geni di resistenza nell’ambiente), sia come una minaccia diretta per la salute umana (in DALYs) (McLaren et al., 2021).

L’analisi di queste complesse interazioni mostra l’importanza di una metodologia condivisa e standardizzata per condurre studi nLCA affidabili.

nLCA, potenziali applicazioni

La nutritional LCA emerge come uno strumento essenziale per affrontare la complessa sfida di nutrire la popolazione mondiale in modo sano e salvaguardare il pianeta al contempo. Integrando l’analisi ambientale con la funzione nutrizionale degli alimenti, la nLCA offre approfondimenti cruciali che vanno oltre le metriche tradizionali, consentendo scelte più informate e strategiche per i sistemi alimentari del futuro. Questo potrebbe rappresentare un fattore decisivo per la sua applicazione in alcune tematiche attuali che stanno acquisendo sempre maggiore interesse:

valutazione dei superfood. Lo sviluppo di strumenti specifici come il modello sNRF9.2 sviluppato da Fernández-Ríos et al. (2025) per identificare i prodotti più nutrienti che possono colmare le attuali carenze nutrizionali della popolazione spagnola, rappresenta un passo iniziale per far progredire la ricerca verso l’analisi ambientale oggettiva dei superfood, fornendo nuovi strumenti per il processo decisionale dei consumatori e delle parti sociali interessate (Fernández-Ríos et al., 2025).
confronto dei novel food. I metodi nLCA (come il Nutritional Footprint o il Nutritionally Invested Environmental Impact) sono fondamentali per migliorare la comprensione e il confronto da parte dei consumatori aggregando l’impatto ambientale e la qualità nutrizionale in un indice unico e consolidato (Mazac et al., 2023). Questi metodi permettono inoltre di valutare in che modo la sostituzione degli alimenti di origine animale con i novel food possa condurre a una riduzione degli impatti ambientali, mantenendo al contempo la qualità nutrizionale;
supporto alle politiche di appalto pubblico. La combinazione degli indicatori di impatto ambientale con la valutazione nutrizionale si prospetta fondamentale nel supportare lo sviluppo di politiche di appalto alimentare sostenibile (Casonato et al., 2024), sia per stabilire i criteri ambientali minimi per le gare d’appalto, sia come supporto nella progettazione, attuazione e monitoraggio di tali politiche per le istituzioni pubbliche.

Conclusioni provvisorie

La sfida centrale dei sistemi agroalimentari è complessa: fornire diete sane e nutrienti per una popolazione in crescita, nel rispetto delle risorse disponibili. La nLCA (Life Cycle Assessment nutrizionale) può consentire di affrontare questa sfida, valutando simultaneamente gli impatti ambientali e le proprietà nutrizionali degli alimenti.

Questo ambito di ricerca necessita tuttavia di chiarezza metodologica. La definizione di un’Unità Funzionale nutrizionale (nFU) standardizzata rimane una sfida aperta, ed è cruciale la collaborazione multidisciplinare tra esperti di LCA e nutrizionisti, in quanto una dieta non può venire definita ‘sostenibile’ se non è al contempo adeguata dal punto di vista nutrizionale.

A tal fine, la nostra unità di FARE (Food and Agriculture Requirements) è a disposizione degli operatori e dei consorzi di ricerca che intendano sviluppare la nLCA, con l’obiettivo di unire la dimensione nutrizionale e quella ambientale nella valutazione dei sistemi alimentari.

Desirée Muscas

Riferimenti

Baldo, G. L., Marino, M., & Rossi, S. (2005). Analisi del ciclo di vita LCA : materiali, prodotti, processi. Edizioni ambiente.
Cardinaals, R. P. M., Verly, E., Jolliet, O., Van Zanten, H. H. E., & Huppertz, T. (2024). The complementarity of nutrient density and disease burden for Nutritional Life Cycle Assessment. Frontiers in Sustainable Food Systems, 8, 1304752. https://doi.org/10.3389/fsufs.2024.1304752
Casonato, C., Sanyé-Mengual, E., Vittuari, M., & Sala, S. (2024). Life cycle assessment to support public procurement of food: A review. Cleaner Environmental Systems, 15, 100239. https://doi.org/10.1016/j.cesys.2024.100239
EDA (2025). EDA Factsheet – Healthy Nutrition as a Parameter of Sustainability. European Dairy Association. Brussels, European Dairy Association.
Fernández-Ríos, A., Laso, J., Batlle-Bayer, L., Amo-Setién, F., Abajas-Bustillo, R., Ortego-Maté, C., Aldaco, R., & Margallo, M. (2025). Design of a nutrient profiling model for life cycle assessment of “superfoods” to address nutritional deficiencies and enhance environmental protection in Spain. The International Journal of Life Cycle Assessment, 30(4), 694–706. https://doi.org/10.1007/s11367-024-02426-3
Green, A., Nemecek, T., Smetana, S., & Mathys, A. (2021). Reconciling regionally-explicit nutritional needs with environmental protection by means of nutritional life cycle assessment. Journal of Cleaner Production, 312, 127696. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127696
Green Forum (2025). Life Cycle Assessment & the EF methods – Comprehensive coverage of impacts. Site managed by EU Directorate-General for Environment.
Heller, M. C., Keoleian, G. A., & Willett, W. C. (2013). Toward a Life Cycle-Based, Diet-level Framework for Food Environmental Impact and Nutritional Quality Assessment: A Critical Review. Environmental Science & Technology, 47(22), 12632–12647. https://doi.org/10.1021/es4025113
Kyttä, V., Kårlund, A., Pellinen, T., Tuomisto, H. L., Kolehmainen, M., Pajari, A.-M., & Saarinen, M. (2025). Extending the product-group-specific approach in nutritional life cycle assessment. The International Journal of Life Cycle Assessment, 30(1), 93–109. https://doi.org/10.1007/s11367-023-02235-0
McAuliffe, G. A., Takahashi, T., Beal, T., Huppertz, T., Leroy, F., Buttriss, J., Collins, A. L., Drewnowski, A., McLaren, S. J., Ortenzi, F., Van Der Pols, J. C., Van Vliet, S., & Lee, M. R. F. (2023b). Protein quality as a complementary functional unit in life cycle assessment (LCA). The International Journal of Life Cycle Assessment, 28(2), 146–155. https://doi.org/10.1007/s11367-022-02123-z
McAuliffe, G. A., Takahashi, T., Lee, M. R. F., Jebari, A., Cardenas, L., Kumar, A., Pereyra‐Goday, F., Scalabrino, H., & Collins, A. L. (2023a). A commentary on key methodological developments related to nutritional life cycle assessment (nLCA) generated throughout a 6‐year strategic scientific programme. Food and Energy Security, 12(4), e480. https://doi.org/10.1002/fes3.480
McLaren, S., Berardy, A., Henderson, A., Holden, N., Huppertz, T., Jolliet, O., De Camillis, C., Renouf, M., Rugani, B., Saarinen, M., van der Pols, J., Vázquez-Rowe, I., Antón Vallejo, A., Bianchi, M., Chaudhary, A., Chen, C., CooremanAlgoed, M., Dong, H., Grant, T., Green, A., Hallström, E., Hoang, H., Leip, A., Lynch, J., McAuliffe, G., Ridoutt, B., Saget, S., Scherer, L., Tuomisto, H., Tyedmers, P. & van Zanten, H. (2021). Integration of environment and nutrition in life cycle assessment of food items: opportunities and challenges. Rome, Food and Agriculture Organization of the United Nations. https://doi.org/10.4060/cb8054en
Mazac, R., Järviö, N., & Tuomisto, H. L. (2023). Environmental and nutritional Life Cycle Assessment of novel foods in meals as transformative food for the future. Science of The Total Environment, 876, 162796. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162796
Ortenzi F., Colston J., Beal T. (2025). Nourishing People and Planet: Enviro-Nutritional Insights into Local Foods for Policy, Programmes, and Industry. Global Alliance for Improved Nutrition (GAIN). Briefing Paper 16. Geneva, Switzerland. https://doi.org/10.36072/bp.16