"Insetti magici" e applicazioni straordinarie: il gruppo di ricerca della professoressa Falabella

Lo studio delle peculiarità e le applicazioni in svariati settori di Hermetia Illucens, anche conosciuto come “mosca soldato nera”, rappresentano la linea di punta fra le numerose attività di ricerca del gruppo di Patrizia Falabella, professoressa di Entomologia e Zoologia e di Applicazioni delle biotecnologie entomologiche nella ricerca medica, nell'industria e nel biocontrollo, presso l’Università degli Studi della Basilicata.

Professoressa, può raccontarci la sua attività di ricerca? 
Mi occupo di biomimetica, un settore concettualmente innovativo che si occupa di comprendere i meccanismi alla base dei fenomeni naturali, con l'obiettivo di utilizzarli per trasformarli in applicazioni, tecnologie o semplicemente molecole utili alle attività umane. Se fino a qualche decennio fa l’obiettivo della ricerca era quello di modificare alcuni processi naturali, l’approccio oggi considerato più sostenibile è quello di conoscerla, comprendendone i ritmi e i meccanismi fino a livello molecolare, provando poi a imitarli. Gli insetti sono al centro delle nostre attività come modello di studio, ma anche come fonte di molecole e di processi. Da questo partono attività di ricerca con applicazioni interessanti e innovative.

Nel corso della nostra lunga attività scientifica ci siamo concentrati, in particolare, sulla comprensione dei meccanismi molecolari attraverso cui particolari insetti, detti “utili”, sono in grado di controllare lo sviluppo di insetti dannosi in agricoltura, quelli che normalmente sono utilizzati in lotta biologica. Abbiamo poi cominciato a lavorare sugli insetti bioconvertitori e in particolare ci siamo concentrati sulla specie “Hermetia Illucens”, un insetto che si nutre di qualunque sostanza organica in decomposizione e, nutrendosene, è in grado di trasformarla in proteine di origine animale di alto valore biologico, lipidi che hanno una composizione molto simile ai grassi contenuti nell’olio di palma africana e nell’olio di cocco, e in una serie di altre molecole utili, come la chitina, uno zucchero complesso il cui mercato è in grande crescita.

Nella conduzione dei miei studi sono accompagnata da un nutrito gruppo di ricerca composto da una ricercatrice a tempo determinato, la dott.ssa Rosanna Salvia, e da sette ricercatori su borse di dottorato Industriali, i dottori Marisa Nardiello, Carmen Scieuzo (dottorato su “Fondo Futuro Unibas”), Donatella Farina, Antonio Moretta, Elena Tafi, Antonio Franco, Micaela Triunfo.

Può raccontarci di più di questo insetto che lei ama definire “magico”?
Certamente. Da questa specie di insetto riusciamo a ottenere prodotti che hanno un alto valore biologico e di mercato, ma anche ecologico: questo tipo di attività, infatti, oltre a essere utile a smaltire gli scarti provenienti in particolare dal settore agroalimentare, consente la produzione di molecole con chiari vantaggi in termini di sostenibilità: le proteine, per esempio, possono essere impiegate nella mangimistica animale, in sostituzione delle farine di pesce, per nulla sostenibili soprattutto nella fase di allevamento; i lipidi derivati da questo insetto possono sostituire quelli provenienti dall’olio di palma africana e di cocco, le cui piantagioni sottraggono terreno all’agricoltura; la chitina, infine, estratta dall’esoscheletro del nostro insetto, si sostituisce a quella non più sostenibile ottenuta dal carapace dei crostacei, dei gamberetti in particolare, che comporta l’impoverimento degli oceani.

Infine Hermetia Illucens è oggetto di studio nell’ambito di due progetti nazionali (PON e PRIN) quale fonte innovativa di peptidi antimicrobici, molecole la cui identificazione e caratterizzazione potrebbe contribuire allo sviluppo di nuovi antibiotici.

Professoressa, può farci qualche esempio concreto di applicazione industriale di tali molecole?
La chitina tal quale, o sottoforma di nanofibrille, trova applicazione in campo cosmetico, agricolo e industriale. Inoltre, il chitosano, suo derivato, è utilizzabile in ambito industriale per esempio per la produzione di filtri di purificazione delle acque, per la cura e rimarginazione delle ferite, per la produzione di bioplastiche. Stiamo collaborando, per esempio, con l’Università di Pisa e con il Fraunhofer Institute per lo sviluppo di pellicole edibili per la protezione di frutta e ortaggi freschi, in grado di aumentare la conservabilità dei prodotti fino a 20 giorni. Una vera rivoluzione per l’esportazione dei prodotti freschi. Altre collaborazioni riguardano l’impiego di nanofibrille di chitina per la produzione di tessuti bioattivi e da impiegare in ambito cosmetico, e di chitosano per produrre fibre tessili destinate ad abbigliamento tecnico.

XFlies, spin off accademico e start up innovativa che nasce come naturale estensione delle attività di ricerca, può essere considerata l’esempio concreto di quello che in letteratura si chiama exploitation, ovvero lo sfruttamento commerciale delle conoscenze scientifiche e tecnologiche maturate durante l’attività di ricerca. Ci può spiegare meglio il passaggio?

Con XFlies alleviamo insetti utili con l’obiettivo principale di produrre proteine destinate alla mangimistica animale, lipidi destinati alla mangimistica e all’ambito cosmetico e chitina e chitosano destinati al settore bio-medico, industriale, agricolo e alimentare. In Italia siamo pionieri nell’allevamento di insetti per la bioconversione destinata alla mangimistica animale. Mentre l’attività è già diffusa in Oriente, Africa e in Europa limitatamente all’area dei Paesi Bassi, nel nostro Paese, con la nascita della nostra esperienza, si sta ipotizzando la realizzazione di un nuovo codice aziendale per l’identificazione specifica di questo tipo di allevamento.

Lo scorso anno, con la nostra idea imprenditoriale, abbiamo partecipato e vinto la Start Cup Basilicata 2018, aggiudicandoci il primo premio di 15 mila euro e accedendo di diritto al PNI, il Premio Nazionale dell’Innovazione. Senz’altro non saremmo giunti a questi obiettivi senza T3 Innovation che ci ha strategicamente spiegato come l’approccio accademico non sia particolarmente adatto a “vendere” una buona idea! L’attività di consulenza strategica svolta da T3 si è rivelata vantaggiosa per l’attività del gruppo, in particolar modo nell’esposizione e nelle presentazioni del progetto. La struttura ha offerto al team supporto nell’identificazione del percorso di valorizzazione più adeguato, attraverso la produzione di analisi e studi, dallo scouting di fondi di finanziamento funzionali all’avanzamento dell’attività di ricerca e alle analisi di settore, dall’assessment brevettuale alla ricerca di partner industriali utili allo sviluppo del business, per fare qualche esempio.