Trasformare un rifiuto dell’industria alimentare in una risorsa per la salute. È quanto emerge da uno studio interdisciplinare che ha utilizzato l’okara, il residuo della lavorazione della soia per la produzione di tofu e bevande vegetali, per ottenere un biomateriale bioattivo e biodegradabile, stampabile in 3D e potenzialmente utile per la riparazione della pelle.
La ricerca, coordinata da Carmen Lammi, docente del dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell’Università Statale di Milano, è stata condotta in collaborazione con il gruppo di Serena Graziosi, del dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, e con Raffaele Pugliese, ricercatore del NeMO Lab Research Center dell’Ospedale Niguarda di Milano. Il lavoro si inserisce nel progetto 3DBioPad, finanziato dall’Unione Europea – NextGenerationEU nell’ambito del PNRR, e pubblicato sulla rivista Communications Materials.
L’okara: da scarto a fonte di peptidi bioattivi
L’okara è ciò che rimane dopo l’estrazione del succo di soia. Spesso considerato un semplice scarto, in realtà conserva una significativa componente proteica. Proprio da questo sottoprodotto i ricercatori hanno ottenuto un idrolizzato proteico ricco di peptidi bioattivi, piccole catene di amminoacidi con potenziali effetti benefici.
I test condotti in vitro su fibroblasti dermici umani, le cellule che mantengono la struttura della pelle e partecipano ai processi di riparazione, hanno mostrato che l’idrolizzato di okara esercita attività antiossidanti e antinfiammatorie e favorisce la migrazione dei fibroblasti, un passaggio cruciale per la guarigione delle ferite.
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La stampa 3D per un dispositivo personalizzato
Per trasformare queste proprietà in una soluzione tecnologica, l’idrolizzato è stato incorporato nel poli(ε-caprolattone), o PCL, un polimero biocompatibile e biodegradabile già utilizzato in ambito biomedico. Il risultato è una miscela bioattiva adatta alla stampa 3D.
Le analisi meccaniche, termiche e strutturali hanno dimostrato che l’aggiunta dell’idrolizzato preserva le proprietà del PCL e consente un rilascio prolungato nel tempo dei peptidi bioattivi. Anche dopo la stampa, la miscela mantiene le sue attività antiossidanti, antinfiammatorie e pro-rigenerative. La possibilità di ottenere geometrie complesse conferma la versatilità del materiale e apre la strada a dispositivi personalizzati.
Applicazioni future: salute delle donne e non solo
Le potenziali applicazioni riguardano il trattamento locale del dolore legato all’allattamento e al decorso post-operatorio degli interventi per tumore al seno. “La ricerca proseguirà con la realizzazione, mediante stampa 3D, di un phantom biomimetico, un modello sperimentale in grado di riprodurre alcune delle principali caratteristiche del tessuto cutaneo del seno”, spiega Carmen Lammi. “Il sistema permetterà di studiare in condizioni controllate il comportamento del biomateriale e di approfondirne le proprietà e la funzionalità prima delle successive fasi di validazione, contribuendo allo sviluppo di soluzioni sostenibili e personalizzabili per la salute delle donne”.
Serena Graziosi aggiunge: “La possibilità di produrre mediante stampa 3D geometrie complesse con questo materiale bioattivo apre nuove opportunità per lo sviluppo di dispositivi dedicati alla salute delle donne, con potenziali applicazioni anche in altri ambiti biomedicali. Nel progetto 3DBioPad, la valorizzazione dell’okara si inserisce in un approccio progettuale che considera fin dall’inizio la funzione e la geometria del prodotto, le proprietà del materiale e il processo di produzione come elementi interdipendenti. È attraverso questa integrazione che puntiamo a coniugare lo sviluppo di nuove soluzioni per la salute delle persone con un utilizzo più sostenibile delle risorse”.
Un esempio di economia circolare
Lo studio rappresenta un esempio virtuoso di come un sottoprodotto dell’industria alimentare possa diventare una risorsa per il settore biomedicale. Un approccio che unisce sostenibilità ambientale, innovazione tecnologica e attenzione alla salute, e che potrebbe aprire la strada a nuove applicazioni in altri ambiti.
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