Valorization of the municipal solid waste by Hermetia illucens larvae for the production of protein-based biomaterials

La gestione e lo smaltimento dei rifiuti alimentari rappresenta una seria problematica. Si stima infatti che ogni anno vengano prodotti a livello mondiale 1.3 miliardi di tonnellate della frazione organica del rifiuto solido urbano (FORSU). Uno degli approcci più promettenti recentemente proposti per alleviare questa emergenza di livello globale è rappresentato dalla bioconversione della FORSU mediante l’utilizzo di insetti, al fine di ottenere proteine e lipidi che possono essere utilizzati per lo sviluppo di diverse applicazioni. A questo scopo, le larve saprofaghe della mosca soldato nera (BSF), Hermetia illucens, rappresentano efficienti decompositori di rifiuti organici e possono quindi contribuire allo sviluppo di filiere produttive circolari volte a ridurre e valorizzare la FORSU attraverso la creazione di bioprodotti ad alto valore ed ecosostenibili. Nel presente studio abbiamo esaminato le performance di crescita delle larve di BSF e la loro efficienza nella riduzione della FORSU. Inoltre, abbiamo valutato l’utilizzo delle loro proteine per la produzione di bioplastiche. L’analisi degli indici di bioconversione ha dimostrato l'elevata efficienza delle larve di BSF nel ridurre due FORSU a diversa composizione nutrizionale. In particolare, sebbene il tasso di crescita delle larve allevate su entrambi i substrati sia comparabile, sono state osservate differenze significative nella riduzione del rifiuto e nella sua efficienza di conversione in massa corporea dell’insetto. Inoltre, le larve e le pupe ottenute dalla bioconversione di entrambi i substrati mostrano una quantità simile di proteine e lipidi. Al termine del processo di bioconversione, sono state estratte le proteine da larve e pupe ed utilizzate per produrre biofilm. I biofilm si sono rivelati termicamente stabili e di alta qualità, mostrando però differenze in termini di resistenza e flessibilità a seconda dello stadio di sviluppo dell’insetto analizzato. I risultati ottenuti finora indicano come la biotrasformazione della FORSU in prodotti derivati da insetti può realmente contribuire alla creazione di una filiera di produzione circolare caratterizzata da un impatto significativo sulle problematiche economiche ed ambientali globali. Lo studio è stato finanziato da Fondazione Cariplo (2020-0900).