Gli intestini artificiali sono uno strumento avanzato che sta rivoluzionando la ricerca sulla nutrizione e sulla salute degli animali in acquacoltura, consentendo test più rapidi, economici ed etici, oltre a permettere la sperimentazione di diversi ingredienti innovativi.
Inoltre, si tratta di una tecnologia che può essere adattata all'intestino di diverse specie di pesci, permettendo lo sviluppo di mangimi e soluzioni personalizzate, migliorando l'efficienza dei risultati.
Questi strumenti sono essenziali nelle fasi iniziali dei test di nuovi ingredienti, accelerando il processo riducendo tempi e costi rispetto ai test tradizionali. Inoltre, questi sistemi in vitro consentono di studiare come i nutrienti e altri componenti degli alimenti vengano assorbiti dalle cellule intestinali, valutando il loro impatto sulla salute intestinale. Questo facilita, quando si passa a un test sugli animali, che questi siano più sani ed equilibrati.
Sono particolarmente interessanti per l'identificazione di componenti che potrebbero essere dannosi per i pesci, come fattori antinutrizionali o tossine, e per analizzare come mitigarne gli effetti.
Ad oggi, vari gruppi di ricerca hanno sviluppato i propri prototipi, tra cui spicca quello del progetto europeo Fish-AI, guidato dall'Università di Milano, in Italia, con la partecipazione di scienziati dell'Università Norvegese di Scienze della Vita, dell'Università di Gand, dell'Istituto Oceanografico e Limnologico di Israele, insieme alle aziende Skretting e Biofabics.
Il team di ricercatori ha sviluppato una piattaforma di intestino artificiale che promette di rivoluzionare i test dei mangimi per l'acquacoltura. Come afferma Fulvio Gandolfi, professore dell'Università di Milano, in Italia, è stata utilizzata l'esperienza in cellule staminali e coltura di tessuti per questa piattaforma in vitro.
Come funzionano gli intestini artificiali?
La piattaforma Fish-AI è composta da tre elementi principali: linee cellulari intestinali di pesci, un sistema bicamerale e pellet di mangimi per acquacoltura. Gandolfi ha spiegato che le linee cellulari sono state derivate dall'intestino della trota iridea e coltivate in un dispositivo che simula sia il lume intestinale che il sistema vascolare. I pellet di mangime vengono trasformati in una miscela che imita il chimo, la sostanza semi-digerita che raggiunge la parete intestinale. Questa viene introdotta nella camera superiore della piattaforma, consentendo di analizzare come influisce sulle cellule intestinali.
Uno dei principali vantaggi di questa piattaforma è la capacità di fornire una valutazione preliminare del valore biologico di diverse diete senza la necessità di effettuare test su animali vivi. Questo non solo riduce i costi, ma fornisce anche informazioni essenziali prima di passare a test più approfonditi. Tuttavia, Gandolfi ha sottolineato che l'uso della piattaforma richiede personale altamente qualificato e che, per ora, permette di prevedere solo gli effetti sull'intestino, senza valutare altri aspetti della fisiologia dei pesci.
Prossimi passi
In futuro, si prevede di ampliare questa tecnologia ad altre specie di pesci e di migliorare le sue capacità per analizzare non solo la salute intestinale, ma anche altri aspetti della fisiologia dei pesci. Attualmente, la piattaforma è stata sviluppata principalmente per le trote iridee, ma il prossimo passo sarà adattare questa tecnologia ad altre specie di rilevanza commerciale, come il salmone, la tilapia o l'orata. Questo permetterà all'industria acquicola di utilizzare il sistema per una più ampia varietà di diete e contesti.
Un altro passo importante sarà ottimizzare la piattaforma per simulare in modo preciso non solo gli effetti che i mangimi hanno sull'intestino, ma anche su altri organi e sistemi del corpo del pesce, così come la validazione in condizioni reali per garantire che gli effetti osservati corrispondano a quelli osservati in vivo.
Questi progressi potrebbero portare alla creazione di una start-up per commercializzare la tecnologia, facilitandone l'adozione da parte dell'industria. La piattaforma consentirà inoltre di testare ingredienti più sostenibili e innovativi, basati sui principi dell'economia circolare, promuovendo un'acquacoltura più efficiente, etica e rispettosa dell'ambiente.
Ti potrebbe interessare
