4F

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4F - Fine Feed For Fish è un progetto di ricerca triennale per alimentare con nuovi mangimi branzino, orata e trota iridea, le tre più importanti e diffuse specie ittiche allevate in Italia.
La sostenibilità economica e ambientale dell'acquacoltura dipendono in modo significativo dalla natura e dalla qualità del mangime utilizzato. L’introduzione di farine di insetti nella dieta degli esemplari allevati rappresenta, di fatto, un’evoluzione tecnologica e come tale potrebbe avere sensibili ricadute sul versante economico a livello di impresa di allevamento e di mercato.
Durante il progetto 4F, è stato condotto uno studio che ha permesso di stimare in che modo e in che misura l’introduzione della farina d’insetti si riverbera sulla produttività e sui risultati economici in un allevamento. Attraverso un caso studio - un allevamento off-shore di spigole in Italia – e sulla base di simulazioni effettuate, è stato riscontrato che man mano che aumenta il grado di sostituzione della farina di pesce con quella d’insetti, peggiora il rapporto di conversione alimento ingerito/produzione con dirette ripercussioni sulla produttività. Pertanto, gli indubbi benefici ambientali previsti dall'utilizzo della farina di insetti non sono oggi in linea con gli attuali interessi economici dell'industria dell'acquacoltura. Ciò che emerge, quindi, è che dovrebbero essere compiuti sforzi al fine di trovare modi redditizi per incoraggiare l'introduzione di questa interessante alternativa, garantendo sostenibilità economica e ambientale nel prossimo futuro. 
In secondo luogo, si è condotta un’analisi sulle motivazioni degli imprenditori e abbiamo rilevato una sostanziale differenziazione nelle percezioni e nel grado di accettazione di questa nuova tecnologia. Lo studio è stato condotto su un campione di allevatori di trote e spigole, di imprenditori nel comparto mangimistico e in allevatori di insetti attraverso la somministrazione di un questionario semi-strutturato. In particolare, i risultati suggeriscono un maggior grado di accettabilità a introdurre farina d’insetti da parte delle imprese più grandi. In terzo luogo, abbiamo dedicato attenzione al settore dell’allevamento di insetti. Un’accurata analisi della letteratura economica sul tema è stata effettuata e abbiamo provato a ricondurre gli indirizzi di policy volti a uno sviluppo sostenibile del settore entro il paradigma dell’economia circolare. Un approccio paradigmatico innovativo, quale quello che fa capo all’economia circolare, può rappresentare infatti la soluzione strategica e manageriale nella creazione del valore necessario a rendere concretamente realizzabili tali intenti. Da ultimo, sono ancora in corso le analisi volte a valutare il grado di apprezzamento dei consumatori dei prodotti ittici allevati con farina di insetti e l’eventuale riconoscimento che un siffatto prodotto potrebbe riscontrare sul mercato.
 
Di seguito l'intervento dei professori Pietro Pulina e Fabio Madau dell'Università degli Studi di Sassari.
Mediante un approccio analitico di tipo multi-omico,  è stato possibile descrivere come i metabolismi del pesce allevato rispondano alle condizioni di allevamento. L'introduzione di fonti proteiche e lipidiche alternative ai derivati del pesce pone seri interrogativi sull'effetto della loro sostituzione sulla qualità del prodotto commercializzato. Numerosi studi, infatti, dimostrano l'importanza dell'alimentazione e delle condizioni di allevamento nella definizione dei profili composizionali, nutrizionali e metabolici dei pesci allevati. Nel percorso del progetto 4F è stato possibile ottimizzare formulazioni mangimistiche, per orata e trota, che fossero non solo performanti e sostenibili ma che fossero anche caratterizzate da un basso impatto metabolico, preservando le caratteristiche qualitative del filetto rispetto a formulazioni controllo. 
 
L'intervento completo del dott. Roberto Anedda di Porto Conte Richerche Alghero qui di seguito:
 
La sostenibilità di un allevamento ittico rappresenta per l’acquacoltura moderna un aspetto cruciale, ma al tempo stesso complesso. Il termine stesso “sostenibilità” assume molte sfaccettature e comprende diversi significati, integrando il concetto economico, ambientale e sociale. Uno degli obiettivi del progetto circa la sostenibilità è stata la valutazione complessa dell’impatto ambientale, che miri ad integrare le valutazioni basate su Life Cycle Assessment (LCA), il Water Footprint, e le dinamiche non spesso immediatamente visibili che sottendono i servizi ecosistemici che la risorsa acquatica offre. Nonostante la lunga storia degli studi sull'acquacoltura, una profonda e completa comprensione delle dinamiche ecologiche delle comunità microbiche (il microbioma) dell'acqua è piuttosto difficile a causa della complessità delle interazioni, della diversità delle fonti d'acqua impiegate, delle formulazioni mangimistiche, dei pesci allevati e delle variabili ambientali. L'utilizzo delle cosiddette scienze “omiche”, come quelle basate sul sequenziamento del DNA high-throughput, ha notevolmente ampliato la nostra visione degli organismi che popolano le risorse acquatiche impiegate nell’allevamento dei pesci. La salute dei pesci è un riflesso dell’ambiente in cui vengono allevati e in questo l'acqua gioca un ruolo cruciale. I risultati ottenuti hanno mostrato come formulazioni mangimistiche alternative non presentino differenze sostanziali rispetto alle formulazioni convenzionali, per quanto riguarda water footprint, energia fossile e potenziale di riscaldamento. In termini di utilizzo del suolo sembra invece che l’allevamento degli insetti abbia un impatto inferiore.
In prospettiva futura, puntare su diete a base di insetti consentirebbe di muoversi verso una performance industriale e diminuire sia il potenziale di riscaldamento globale che il water footprint, grazie a framework legislativi che tengano in considerazione fonti di nutrienti che derivino da nuove tipologie di scarti alimentari. Infine, formulazioni mangimistiche alternative, sia a base di insetto che a base di sottoprodotti della macellazione di avicoli, hanno impatti paragonabili a quelli di formulazioni mangimistiche convenzionali (a base di pesce) sulla struttura del microbioma dell'acqua e non causano un arricchimento in geni di resistenza, che potrebbero essere correlabili a fenomeni di antibiotico resistenza. Un approccio olistico per la complessa valutazione degli impatti, basato sull'integrazione di metodologie diverse e complementari, permette quindi di tracciare un framework per la valutazione della sostenibilità dell’acquacoltura e di fornire nuove prospettive sull’analisi dello stato di salute dell'intero “ecosistema dell'acquacoltura”.
 
I risultati ottenuti presentati nel video dalla dott.ssa Antonia Bruno, PostDoc presso l'Università degli Studi di Milano Bicocca.
Il microbiota intestinale svolge un ruolo fondamentale per lo stato di salute del pesce, contribuendo in modo significativo alla digestione e all’assimilazione dei nutrienti, alla resistenza alle malattie e alla risposta immunitaria dell’ospite. Negli ultimi anni si è assistito ad un crescente interesse verso la manipolazione del microbiota intestinale del pesce al fine di migliorarne le performance produttive. In effetti, il microbiota intestinale è estremamente dinamico e può essere significativamente influenzato dalla dieta, dall’assunzione di prebiotici, e probiotici. In quest’ottica, nell’ambito del progetto AGER 4F sono stati valutati gli effetti modulatori di diverse fonti proteiche (vegetali, avicole, insetto) alternative alla farina di pesce sulle comunità microbiche intestinali di specie ittiche sia marine (branzino e orata) che di acqua dolce (trota iridea). Sono stati, inoltre, studiati gli effetti della somministrazione di probiotici e prebiotici sul microbiota intestinale. I risultati ottenuti, presentati nel video dalla dott.ssa Simona Rimoldi dell'Università degli Studi dell'Insubria, sono molto incoraggianti riguardo alla reale possibilità di poter ottenere un arricchimento in popolazioni batteriche benefiche utili all’intestino del pesce allevato tramite un’adeguata formulazione mangimistica.
La ricerca scientifica e biotecnologica contribuisce a rispondere alle sfide moderne della società al fine di garantire una crescita sostenibile, nel rispetto della salute e della tutela dell’ambiente. Obiettivo primario della ricerca è quello di generare conoscenza, da cui la società possa trarre beneficio. Risulta quindi fondamentale riuscire a comunicare i risultati della ricerca scientifica ad un pubblico eterogeneo con l'obiettivo di non lasciare spazio al proliferare delle fake news, notizie false volutamente diffuse con l’intento di manipolare l’opinione pubblica andando a far leva sulle insicurezze e le emozioni di chi le legge o le ascolta.
Rappresentando un settore di nicchia e con scarsa informazione, l’acquacoltura costituisce quindi terreno fertile per la nascita di fake news.
La comunicazione ha dunque rivestito un ruolo centrale nel progetto 4F, consentendo la diffusione capillare di oltre 50 articoli divulgativi volti ad approfondire i temi della sostenibilità in acquacoltura e di oltre 18 pubblicazioni su riviste scientifiche peer-reviewed, dedicate ad illustrare e condividere i risultati ed i progressi del progetto con la comunità scientifica. La partecipazione a numerosi congressi, convegni e fiere di taglio nazionale ed internazionale ha permesso la diffusione degli intenti del progetto con mangimisti, allevatori, economisti agrari e ricercatori provenienti da tutto il mondo.
 
Di seguito l'intervento di Melissa Balzarotti, project manager presso il Consorzio Italbiotec e responsabile della comunicazione del progetto 4F.
Con l’obiettivo di valutare la capacità di adattamento ad ambienti di allevamento e mangimi diversi, nell’ambito del progetto 4F, sono stati messi a confronto due ceppi di trota iridea: il primo, di provenienza americana ed il secondo, di origine italiana, alimentati con due mangimi differenti. Il ceppo americano è stato selezionato nel corso di numerose generazioni a cura dell'Università dell'Idaho (Hageman), al fine di ottenere trote adattate ad una dieta esclusivamente vegetale. Al contrario, il ceppo italiano non è stato soggetto a nessun tipo di selezione in tal senso. Nel dettaglio, sono state eseguite due prove di accrescimento in parallelo. Nella prima prova, 125 trote iridee americane e 125 trote iridee italiane sono state alimentate con una dieta commerciale italiana contenente sia proteine vegetali che proteine animali trasformate. Nella seconda prova, invece, 100 trote italiane e 100 trote americane sono state alimentate con una dieta commerciale americana contenente solo fonti proteiche vegetali. 
Nella prima prova, la trota americana ha raggiunto un peso finale più elevato, mostrando un miglior indice di conversione alimentare e un miglior tasso di efficienza proteica rispetto alla trota italiana. Nella seconda prova, la trota italiana è stata caratterizzata, invece, da un contenuto di proteina grezza più basso e un contenuto di sostanza secca ed estratto etereo più elevati se confrontata con la trota americana.
In conclusione, il ceppo americano ha mostrato una buona efficienza produttiva quando alimentato con proteine animali trasformate e proteine vegetali. In parallelo, la dieta americana ha determinato differenze significative nella composizione centesimale dei pesci italiani.
 
I risultati presentati da Ilaria Biasato, Ricercatrice presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari dell'Università degli Studi di Torino.
In Italia il settore dell’acquacultura rappresenta un’eccellenza a livello mondiale, con oltre 800 impianti e un volume annuo di 140 mila tonnellate, contribuendo a circa il 40% della produzione ittica nazionale e al 30% della domanda di prodotti ittici freschi. Le sfide connesse al soddisfacimento del fabbisogno alimentare di una popolazione in continua crescita hanno aperto il dibattito circa l’uso sostenibile delle risorse, gli impatti ambientali, la conservazione della biodiversità e dei servizi ecosistemici.
L’acquacoltura è uno dei più efficienti sistemi di produzione animale in termini di domanda di biorisorse e generazione di impatti sull’ambiente e sulle performances, tuttavia nuovi modelli di produzione sono necessari per assicurarne uno sviluppo sostenibile. Nella tradizionale formulazione di mangimi per pesci carnivori, il contenimento dei costi è supportato dalla sostituzione di farina e olio di pesce con fonti proteiche e oleose di origine vegetale. I pesci reagiscono modificando risposta produttiva, qualità, aumentando morbilità e impatto ambientale. In questo contesto, Fine Feed For Fish ha avuto lo scopo di trovare sorgenti proteiche alternative alla farina di pesce in grado di garantire l’ottimale crescita del pesce allevato con un alto valore nutrizionale e rispettoso dei requisiti di qualità e sicurezza alimentare che il consumatore richiede, nonché di ridurre costi di produzione e impatto ambientale.
 
Ecco i principali risultati illustrati dal Professor Marco Saroglia dell'Università degli Studi dell'Insubria.
 
Con l’intento di valutare in scala produttiva la possibilità di minimizzare l’inclusione di farina di pesce nei mangimi, sono stati condotti studi su orata (Sparus aurata) presso un impianto pilota a ricircolo e un allevamento commerciale in gabbie galleggianti.
Per le prove sono stati progettati mangimi nei quali la farina di pesce era sostituita di volta in volta con proteine vegetali, farine di insetto e farine di avicoli. La dieta contenente il 5% di farina di pesce e 10% di farina di H. illucens ha mostrato un importante riduzione del valore di FCR (Feed Conversion Ratio) ed un incremento della SGR (Specific Growth Rate) rispetto al controllo. Questi risultati da soli potrebbero ben compensare i maggiori costi della sorgente proteica con farina di insetto. L’inclusione del 22% di farina di avicoli, un by-product dal costo concorrenziale, ha mostrato di essere ben tollerata dalle orate, sebbene in uno dei test condotto con totale assenza di farina di pesce, i risultati di crescita e conversione siano stati inferiori ai controlli alimentati con mangime commerciale. I risultati ottenuti con la dieta priva di farina di pesce ci dicono sostanzialmente che con gli opportuni additivi nutrizionali e funzionali, tale la soluzione è possibile, ma considerando il costo degli additivi strutturali e funzionali che si rendono necessari, tale soluzione potrebbe essere non economicamente sostenibile dall’azienda.
Una limitata inclusione di farina di pesce può avere il ruolo di alimento funzionale, consentendo di risparmiare sugli additivi e nello stesso tempo può essere approvvigionata dal mercato del «by-products», evitando l’impatto negativo sulla risorsa oceanica. La dieta mista, con 10% di farina di avicoli, 10% di farina di insetto, farina di pesce limitata al 5% ed integrazioni proteiche vegetali, ha offerto i migliori risultati, in termini di conversione, crescita e sopravvivenza. La farina di insetto fornisce, oltre alle proteine, nutrienti funzionali meritevoli di ulteriori approfondimenti. Un sicuro vantaggio lo si ottiene sulla biodiversità microbica dell’intestino, con aumento della diversità enzimatica, stimolazione di batteri butirrogenici e lattobacilli. È evidente l’effetto benefico sulla conversione, con conseguente risparmio di mangime e riduzione dell’impatto sull’ambiente.
Mentre la letteratura riporta numerose informazioni sull’azione di singole componenti della dieta, la ricerca futura potrebbe orientarsi sul miglioramento dei risultati ottenibili studiando le diete miste, in grado di favorire la biodiversità nel giardino microbico dell’intestino. Risulta ancora una volta evidente che al fine di valutare ed eventualmente correggere le diete, in particolare quando vengono adottate soluzioni proteiche alternative alla farina di pesce, l’analisi istologica dell’apparato digerente e l’analisi del microbiota intestinale, effettuata con idonei approcci di sequenziamento, rappresentino strumenti irrinunciabili.
Recenti studi hanno dimostrato come sia le farine da sottoprodotti della lavorazione avicola, sia le farine d’insetto, possano essere validi sostituti alla farina di pesce per la formulazione di mangimi per pesci di allevamento.
A seguito delle prove pilota realizzate in ambiente sperimentale, nell’ambito del progetto AGER 4F – Fine Feed For Fish, è stata realizzata una prova su larga scala in ambiente aziendale su trota iridea, presso l’allevamento “Fattoria del Pesce” sito presso Cerano (NO). Per lo svolgimento della prova sono state utilizzate 3 diete commerciali, contenenti fonti proteiche differenti: dieta PESCE (contenente farina di pesce), dieta POLLO (contenente farina di sottoprodotti avicoli) e dieta INSETTO (contenente farina di Hermetia illucens). All’inizio della prova, 320 pesci/vasca sono stati suddivisi in 12 vasche in cemento (4 repliche/trattamento). Al termine della prova, della durata di 162 giorni, è stato osservato che i soggetti alimentati con la dieta INSETTO avevano raggiunto un peso finale più elevato, mentre tra dieta PESCE e POLLO non era presente alcuna differenza statisticamente significativa. L’indice di conversione alimentare era compreso tra 1,17 (dieta INSETTO) e 1,26 (dieta PESCE); il tasso di crescita specifico è risultato maggiore nei soggetti alimentati con la dieta INSETTO (0,80), minore nei soggetti alimentati con la dieta PESCE (0,75), ed intermedio (0,77) in quelli alimentati con la dieta POLLO. Per quanto concerne la qualità fisica dei filetti non sono state evidenziate differenze statisticamente significative tra i vari trattamenti. Osservando i risultati ottenuti con la presente prova, possiamo affermare che le 3 diete commerciali testate hanno portato a performance valide e simili tra loro, con particolare riferimento alla dieta contenente farina di Hermetia illucens, la quale ha portato ad ottenere risultati più elevati in termine di peso finale.
 
Di seguito l'intervento di Christian Caimi, PhD in Fish Nutrition presso l'Università degli Studi di Torino: "Risultati aziendali delle nuove formulazioni mangimistiche: risultati sulla trota"

Nonostante la produzione dell’acquacoltura sia triplicata negli ultimi vent’anni, la produzione di farina di pesce (fishmeal) è diminuita da 6.6 a 4.8 Mt. Questo dato trova la sua spiegazione nell’affermarsi di concentrati proteici vegetali e farine proteiche animali, che forniscono le proteine ​​necessarie nei mangimi per pesci. Questo cambiamento è stato parzialmente favorito dagli sforzi per migliorare la qualità delle proteine ​​alternative come mangime per pesci. I fornitori di ingredienti, spinti da un consumatore sempre più attento alla sostenibilità, hanno riconosciuto l’opportunità di produrre ingredienti speciali per mangimi per l’acquacoltura, portando alla produzione su larga scala di proteine ​​unicellulari, prodotti a base di alghe e farina di insetti. 

Di seguito, l'intervento, in inglese, del Prof. Ronald Hardy dell'Aquaculture Research Institute – University of Idaho: "Toward new feeds for sustainable aquaculture"