Amaranto, il superfood diventa bioraffineria

Nutraceutica, materiali innovativi, medicinali e insilato per produzione di biogas. A cura di Mario A. Rosato

Mario A. Rosato di Mario A. Rosato

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Amaranthus cruentus
Fonte foto: Andrea Moro, dipartimento di Scienze della vita, Università degli studi di Trieste, Distributed under CC-BY-SA 4.0 license

L'amaranto è una coltura poco conosciuta in Italia, benché presente come erba selvatica in quasi tutto il territorio nazionale fino a 2mila metri sul livello del mare (Foto 1).

Il genere Amaranthus include ben 103 specie riconosciute come tali, ma quelle maggiormente coltivate per i loro semi - pseudocereale - sono solo tre: Amaranthus cruentus e Amaranthus hypochondriacus, entrambe originarie dal Messico mentre Amaranthus caudatus è originaria dalle regioni andine comprese fra l'Ecuador e il Nord dell'Argentina. Meno nota, ma comunque molto diffusa in Latinoamerica, Africa e Asia, è la coltivazione di altre specie di amaranto (A. tricolor, A. dubius, A. blitum, A. hybridus) di cui si consumano le foglie cotte, a modo di spinaci. Le foglie delle varietà da granella e di quelle selvatiche (A. spinosus) sono anch'esse commestibili.

Ad oggi non si conoscono specie velenose all'interno del genere, ma qualunque sia la specie è necessario cucinare le foglie (oppure insilarle, se destinate all'alimentazione animale). La cottura è raccomandabile quando la pianta è stata coltivata in terreni molto ricchi di azoto perché serve ad eliminarne i nitrati assorbiti, particolarmente nocivi alla salute (Fonte in questa pagina).

Le tre specie addomesticate crescono con temperature fra i 16°C e i 35°C, iniziano a subire danni se la temperatura scende sotto gli 8°C e muoiono raggiunti i 4°C.  Le specie selvatiche sono comunque sensibili al freddo, ma i loro semi riescono a superare inverni rigidi e a germinare in primavera. Ad esempio Amaranthus retroflexus è considerata una vera plaga negli Stati Uniti.

Distribuzione di Amaranthus spp. in Italia
Foto 1: Distribuzione di Amaranthus spp. in Italia
(Fonte foto: Rif. [i])
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Poiché si tratta di una pianta abbastanza rustica, che cresce rapidamente quando la temperatura supera i 20°C e consente fino a dieci tagli distanziati una settimana durante il suo ciclo vegetativo, è stato ipotizzato il suo utilizzo come biomassa per la digestione anaerobica. L'insilato d'amaranto ha un potenziale metanigeno (Bmp) pari a 350 ±7 Nm3/tonnellate SV (Rif. [ii]). La resa in biomassa fresca è minore rispetto alle colture tradizionali da biomassa, da 5 a 14 tonnellate/ettaro (Rif. [iii]) ma poiché l'amaranto è una pianta con metabolismo C4, cresce bene in ambienti caldi e tollera lo stress idrico e la salinità, anche se questi fattori abiotici riducono parzialmente la sua resa in granella e biomassa fogliare (Rif. [iv]).
La sua coltivazione a scopo energetico è dunque potenzialmente interessante per rendere produttivi i terreni marginali arido-salini del Meridione, dove la produzione di mais da insilare è improponibile.

La coltivazione dell'amaranto, come pseudocereale, era già nota alle popolazioni americane primitive: Amaranthus caudatus è coltivato dalle popolazioni andine da almeno 2mila anni ed esiste evidenza archeologica che Amaranthus cruentus venisse anche coltivato dalle popolazioni mesoamericane 5.500 anni fa. L'Amaranthus hypochondriacus è la specie addomesticata da minor tempo, circa 1.500 anni fa (Rif. [ii]). Benché sia accertato che A. caudatus è originario dalle Ande, i suoi semi sono stati trovati in un sito archeologico indiano datato 800 aC ed esistono vocaboli in sanscrito per designare i semi di A. cruentus, il cui grano viene impiegato in alcuni rituali buddisti alla stessa maniera degli aztechi: arrostendolo su una padella rovente a modo di pop corn. A tutt'oggi è un mistero come siano arrivati i semi di amaranto in Asia in tempi così antichi (Rif. [v]). La granella d'amaranto era ben conosciuta alle popolazioni primitive per i suoi importanti apporti nutritivi: consumata in alternanza ad altri cereali. Tutt'oggi è molto apprezzata dai contadini latinoamericani e indiani.

La scienza moderna ha scoperto un motivo pratico dietro a tale usanza religiosa o socioculturale: la granella d'amaranto, oltre a contenere il 15% di proteine, possiede un profilo di aminoacidi essenziali - in particolare la lisina, scarsa o inesistente nei cereali - simile a quello del latte. Pertanto, l'amaranto ha un profilo proteico ideale per nutrire chi è costretto ad una dieta vegana per ristrettezze economiche e una manna per la moderna industria nutraceutica. Dai semi di amaranto è possibile ricavare integratori alimentari proteici e olii Omega 3 e Omega 6. Inoltre, dai fiori dell'A. cruentus si estrae un colorante rosso edibile. I semi di amaranto contengono fino a 5% di squalene, un triterpene precursore della vitamina D, importante per le industrie farmaceutica e cosmetica (Rif. [vi]). L'olio dei semi di amaranto è un possibile ingrediente per la preparazione di filtri solari (Rif. [vii]). Le proteine d'amaranto hanno un buon potere emulsionante e proprietà antiossidanti, caratteristiche di fondamentale interesse per l'industria alimentare.

L'amido della granella è adatto alla produzione di bioplastiche. Lo stelo della pianta, che rimane come residuo colturale dopo il raccolto della granella, per certi versi ricorda quello della canapa: la corteccia è composta da fibre lunghe, prevalentemente di cellulosa, mentre il midollo - circa il 10% in peso del totale della biomassa dello stelo - è spugnoso come il canapulo. Ricercatori francesi (Rif. [v] già citato) hanno trovato che il midollo è molto poroso ed ha una densità di 47 kg/m3 che lo rende un ottimo componente per la produzione di isolanti termici. A modo di comparazione, la spuma di poliuretano ha una densità compresa fra i 30 e 60 kg/m3. La corteccia triturata dell'amaranto, sottoposta a stampaggio a 200°C e 19,6 Mpa di pressione (196 atmosfere) rende come prodotto finale un pannello con proprietà meccaniche comparabili a quelle dei pannelli truciolari. La coesione fra le fibre è data dalla parziale fusione della lignina, senza la necessità di aggiungere colle. L'aggiunta di un estratto di proteine di girasole (residuo dell'estrazione di olio) migliora ulteriormente le prestazioni meccaniche di tali pannelli.

Le proprietà medicinali dell'amaranto sono state oggetto di centinaia di studi, sia in vitro che in vivo (Rif. [viii]) . I componenti attivi si possono ricavare dalle foglie, dai fiori, dai semi e dalle radici, per cui l'intera pianta si può considerare come una bioraffineria naturale. Gli estratti dalle foglie, radici e fiori di diverse specie di amaranto hanno proprietà documentate come: antimalarico; protettore gastrico, epatico e cardiaco; antitumorale; antimicrobico; antiossidante e antinfiammatorio. La biodisponibilità dei componenti attivi, risultante dal consumo della pianta o parte di essa, non necessariamente è l'ottimale. Ad esempio, lo studio citato segnala che la quercitina, estratta dalle foglie, è assimilabile solo al 17% se assunta per via orale, mentre sarebbe al 100% assimilabile se somministrata per via venosa. Esiste dunque un ampio margine per lo sfruttamento medicinale dell'amaranto, sia delle specie coltivate che di quelle selvatiche.


Conclusioni

L'amaranto è capace di crescere e produrre con piccoli input agronomici, anche nei terreni marginali arido-salini del Meridione. Offre un elevato biopotenziale, sia per la produzione tradizionale di "superfood" vegani che per futuri mercati, tuttora da esplorare, di materiali innovativi, bioenergia e applicazioni medicinali.


Bibliografia

[i] Fonte in questa pagina.
[ii] Nicola Leonard Haag, Hans-Joachim Nägele, Thomas Fritz, Hans Oechsner, Effects of ensiling treatments on lactic acid production and supplementary methane formation of maize and amaranth - An advanced green biorefining approach, Bioresource Technology, Volume 178, 2015, pages 217-225, ISSN 0960-8524. Fonte in questa e questa pagina.
[iii] (vari autori) Amaranth: Modern prospects for an ancient crop (1984), National academies press ISBN 978-0-309-32444-1 | DOI 10.17226/19381.
[iv] Lavini A., Pulvento C., Iafelice G., Marconi, Riccardi M., d'Andria R., Sviluppo vegetativo e resa dell'amaranto coltivato in ambiente mediterraneo con diversi regimi irrigui con acque saline e non saline; XLI Convegno nazionale della Società italiana di agronomia.
[v] Anurudh K Singh, Early history of crop introductions into India: II. Amaranthus (L.) spp.; Asian Agri-History Vol. 21, No. 4, 2017 (319-324) 319.
[vi] Evon, Philippe; de Langalerie, Guyonne; Labonne, Laurent; Merah, Othmane; Talou, Thierry; Ballas, Stéphane and Véronèse, Thierry; Stems from amaranth (Amaranthus cruentus), an original agricultural by-product for obtaining low-density insulation blocks and hardboards for building applications. (2020) In: Journée de lancement du GDR MBS, 16 June 2020 - 16 June 2020 (Champs-sur-Marne, France).
[vii] Ioana Lacatusu, Laura Vasilica Arsenie, Gabriela Badea, Ovidiu Popa, Ovidiu Oprea, Nicoleta Badea, New cosmetic formulations with broad photoprotective and antioxidative activities designed by amaranth and pumpkin seed oils nanocarriers, Industrial crops and products, Volume 123, 2018, pages 424-433, ISSN 0926-6690. Fonte in questa e questa pagina.
[viii] Kavita Peter, Puneet Gandhi, Rediscovering the therapeutic potential of Amaranthus species: A review, Egyptian journal of basic and applied sciences, Volume 4, Issue 3, 2017, pages 196-205. Fonte in questa e questa pagina.

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Fonte: Agronotizie

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Tag: biomasse biogas bioenergie superfood

Temi caldi: Colture energetiche

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