CH4NGE THE BEEF: le buccette di nocciola come strategia di mitigazione del metano enterico

La sostenibilità della filiera bovina rappresenta oggi una delle principali sfide per il settore zootecnico. Da un lato, cresce la richiesta di ridurre l’impatto ambientale degli allevamenti; dall’altro, è necessario mantenere elevati standard produttivi, garantendo la redditività delle aziende e valorizzando le risorse disponibili sul territorio. In questo contesto, la ricerca sta esplorando nuove strategie nutrizionali in grado di coniugare economia circolare, efficienza alimentare e mitigazione delle emissioni di gas serra.

È proprio da queste premesse che nasce CH4NGE THE BEEF, un progetto internazionale coordinato dalla dott.ssa Elena Diaz Vicuna dell’Università di Torino, in collaborazione con Universitat Autònoma de Barcelona (Spagna) e Sveriges Lantbruksuniversitet (Svezia), con l’obiettivo di valutare il potenziale antimetanogeno delle buccette di nocciola come ingrediente innovativo per l’alimentazione dei bovini da carne. Il progetto riunisce competenze complementari nei campi della nutrizione animale, della microbiologia ruminale e della sostenibilità dei sistemi di produzione bovina, favorendo un approccio multidisciplinare che integra le diverse fasi della ricerca, dalla sperimentazione all’interpretazione dei risultati.

Un riconoscimento internazionale

La qualità e l’originalità del progetto sono state riconosciute anche a livello internazionale. CH4NGE THE BEEF è stato infatti selezionato tra più di 4000 proposte per essere uno dei 100 progetti vincitori del programma “Youth Impact: Because You Matter”, promosso da UNESCO e Nestlé per sostenere iniziative guidate da giovani ricercatori impegnati nella sostenibilità ambientale e nell’azione climatica. Il finanziamento ricevuto, pari a $8.500, è stato accompagnato da un percorso di formazione e mentorship internazionale. All’inizio di giugno, la coordinatrice del progetto ha partecipato presso la sede UNESCO di Parigi alla cerimonia conclusiva del programma insieme agli altri 99 vincitori provenienti da tutto il mondo.

Un sottoprodotto da valorizzare

Le buccette di nocciola rappresentano un sottoprodotto dell’industria corilicola che viene generalmente destinato ad impieghi di basso valore o smaltito come residuo. Tuttavia, queste matrici sono naturalmente ricche di diversi composti bioattivi, tra cui i tannini, una classe di composti fenolici la cui nota capacità antiossidante ha suscitato crescente interesse nel mondo della ricerca negli ultimi anni, oltre a una frazione lipidica caratterizzata dalla presenza di acidi grassi insaturi, potenzialmente coinvolti nella modulazione della fermentazione ruminale. A tal merito, un primo studio riguardo all’utilizzo di questo scarto come ingrediente mangimistico alternativo per animali da allevamento è già stato condotto dall’università di Torino nell’ambito del progetto LIVE-HAZE  e CH4NGE THE BEEF punta proprio ad arricchire questa idea fornendo nuovi importanti dati sperimentali.

Diversi studi hanno suggerito che, se impiegati a dosaggi appropriati, i tannini possano contribuire a ridurre la produzione di metano enterico, uno dei principali gas serra prodotti dagli allevamenti bovini. L’azione di questi composti sembra essere legata alla loro capacità di modificare l’attività del microbiota ruminale, influenzando in particolare gli Archea metanogeni, il gruppo di microorganismi principalmente coinvolti nella metanogenesi.

L’utilizzo delle buccette di nocciola all’interno di mangimi zootecnici consentirebbe, quindi, di perseguire un duplice obiettivo: ridurre le emissioni di metano e valorizzare un sottoprodotto agroindustriale, contribuendo allo sviluppo di sistemi zootecnici più circolari e sostenibili.

Il cuore del progetto: lo studio sperimentale

L’attività sperimentale del progetto è stata organizzata in tre fasi successive. La prima fase, condotta presso la Universitat Autònoma de Barcelona, ha previsto prove di fermentazione ruminale in vitro. L’obiettivo era valutare gli effetti delle buccette sulle emissioni di metano, e sulla produzione totale di gas, ammoniaca e acidi grassi volatili, altri importanti parametri fermentativi. Le buccette di nocciola sono state quindi testate a tre differenti livelli di inclusione (8, 12, 16%) in una dieta da finissaggio standard per bovini da carne, utilizzando liquido ruminale prelevato da tori di razza Black Angus x Fresian. In linea con i risultati già riportati da altri studi sui tannini, tutte le diete contenenti la buccette hanno mostrato una riduzione della produzione totale di gas e, soprattutto, una riduzione nelle emissioni di metano. L’effetto più marcato è stato osservato nella dieta contenente il 12% di buccette, dove si è registrato quasi un dimezzamento nella produzione di metano (-44%) rispetto alla dieta controllo. Parallelamente, il pH ruminale ha mostrato un lieve incremento, ma rimanendo entro l’intervallo fisiologico. Si tratta di un dato importante, in quanto suggerisce che la riduzione della metanogenesi non sia stata accompagnata da alterazioni tali da compromettere la stabilità dell’ambiente ruminale. Nel complesso, i risultati indicano che le buccette di nocciola sono in grado di modulare la fermentazione ruminale e di esercitare un evidente effetto antimetanogeno, verosimilmente grazie alla presenza di tannini condensati e di acidi grassi insaturi.

Successivamente, i campioni ottenuti sono stati sottoposti ad estrazione del DNA microbico presso l’Università di Torino. Dopo la verifica della concentrazione e della purezza del DNA, i campioni sono stati normalizzati secondo i requisiti richiesti per il sequenziamento ad alta processività, creando una base solida per la caratterizzazione delle comunità microbiche ruminali. Questa fase rappresenta un passaggio fondamentale dell’intero progetto, poiché consentirà di collegare gli effetti osservati sulla produzione di metano alle eventuali modificazioni nella composizione del microbiota.

La terza fase, tuttora in corso, riguarda il sequenziamento del DNA dei microrganismi metanogeni, con particolare attenzione alle popolazioni appartenenti al dominio Archaea. L’obiettivo è comprendere se e in quale misura l’inclusione delle buccette di nocciola abbia modificato la composizione della popolazione microbica ruminale responsabile della produzione di metano, mettendo in relazione tali cambiamenti con gli effetti osservati durante la fermentazione in vitro. Sebbene le analisi siano ancora in corso, sulla base dei risultati ottenuti e delle evidenze disponibili in letteratura è plausibile ipotizzare una riduzione dell’abbondanza delle Archaea metanogene e una più ampia rimodulazione delle comunità microbiche coinvolte nei processi fermentativi del rumine. L’integrazione dei dati di sequenziamento con quelli fermentativi consentirà di verificare queste ipotesi e di chiarire i meccanismi biologici attraverso cui le buccette di nocciola esercitano il loro effetto antimetanogeno, fornendo nuove conoscenze sul potenziale impiego di questo sottoprodotto come ingrediente funzionale nell’alimentazione dei bovini da carne.

Dalla ricerca al settore

Oltre all’attività sperimentale, il progetto dedica particolare attenzione alla diffusione dei risultati. La strategia di comunicazione si sviluppa su tre livelli complementari: il grande pubblico, attraverso iniziative di divulgazione e copertura mediatica; gli operatori del settore zootecnico, mediante articoli tecnici e riviste specializzate; e la comunità scientifica internazionale, attraverso la pubblicazione dei risultati su riviste peer-reviewed, ma anche nazionali. Il progetto ha infatti costituito parte integrante del percorso di formazione universitaria di due studentesse di laurea magistrale di Scienze Animali dell’Università di Torino, le quali hanno poi sviluppato le proprie tesi di laurea sulla base delle esperienze svolte e competenze acquisite al suo interno.

La convinzione del gruppo di ricerca è infatti che il trasferimento delle conoscenze rappresenti un elemento fondamentale affinché l’innovazione possa realmente contribuire all’evoluzione del settore zootecnico.

Verso una zootecnia sempre più sostenibile

La riduzione delle emissioni di metano rappresenta una delle principali sfide per il futuro della zootecnia. Sebbene non esista una soluzione unica, l’identificazione di strategie nutrizionali efficaci e facilmente applicabili costituisce uno degli strumenti più promettenti per migliorare la sostenibilità degli allevamenti.

I risultati definitivi dello studio, in particolare quelli relativi alla caratterizzazione delle comunità microbiche ruminali, permetteranno di comprendere meglio il reale potenziale delle buccette di nocciola come ingrediente funzionale nelle diete dei bovini da carne, offrendo nuove prospettive per una nutrizione animale sempre più sostenibile e basata su solide evidenze scientifiche.

Progetti come CH4NGE THE BEEF dimostrano come la valorizzazione dei sottoprodotti agroindustriali possa trasformare un materiale residuale in una risorsa, contribuendo contemporaneamente alla riduzione dell’impatto ambientale e alla promozione di modelli produttivi più circolari. Allo stesso tempo, il progetto testimonia il valore della collaborazione scientifica e del dialogo tra discipline e istituzioni diverse. Nato dall’iniziativa di cinque giovani ricercatori e ricercatrici under 30, CH4NGE THE BEEF si è progressivamente trasformato in una rete internazionale capace di unire competenze complementari nei campi della nutrizione animale, della microbiologia e della sostenibilità dei sistemi zootecnici. Un riconoscimento particolare va infine al programma “Youth Impact: Because You Matter”, promosso da UNESCO e Nestlé, che ha creduto nel potenziale dell’iniziativa e ne ha reso possibile la realizzazione.