Quando si tratta di nutrire il mondo, dobbiamo trovare un modo migliore. Coltiviamo abbastanza cibo per tutti sul pianeta, eppure una persona su otto va a letto affamata ogni notte (World Food Programme 2016). Chiaramente il cibo non sta arrivando dove è necessario, e anche quando è disponibile, la malnutrizione è spesso un problema cronico. Mentre c’è disaccordo sul fatto che saremo in grado di nutrire i 10 miliardi di popolazione previsti entro il 2050 (Plumer 2013, Gimenez 2012), molto può essere fatto oggi.

Le soluzioni all’insicurezza alimentare nel mondo in via di sviluppo devono essere semplici per essere fattibili, ma semplice non significa facile. Ciononostante, in tutto il mondo sono stati sviluppati e implementati modi ingegnosi per affrontare il problema. Tre approcci innovativi includono borse di stoccaggio attentamente progettate che riducono le perdite di raccolto a causa delle infestazioni, semplici attrezzature di lavorazione che migliorano il raccolto e l’efficienza della produzione, e il tradizionale incrocio di colture alimentari per aumentare la densità naturale dei nutrienti. Ogni sviluppo è arrivato con un bonus: benefici aggiuntivi imprevisti.

Migliore conservazione riduce la perdita di cibo
La quantità di cibo perso dopo il raccolto è difficile da digerire. Le perdite globali post-raccolto sono stimate al 30-40% (Postharvest Education Foundation 2016) e possono superare il 50% in alcuni paesi in via di sviluppo (World Food Preservation Center 2016). Le ragioni della perdita di cibo possono includere la mancanza di strutture di stoccaggio adeguate, pratiche agricole e di raccolta scadenti, volatilità del mercato, distribuzione inadeguata e infestazioni. Il miglioramento dello stoccaggio è un modo efficace per affrontare l’insicurezza alimentare. La sfida è quella di sviluppare soluzioni che soddisfino i vincoli locali, specialmente i costi.

A volte la risposta è semplicemente la giusta borsa di stoccaggio. Per esempio, un elegante sistema di protezione è stato sviluppato da un team di ricerca guidato da Larry Murdock, illustre professore di Entomologia alla Purdue University. “Nel 1987, ci è stato chiesto di migliorare la conservazione del Cowpea in Camerun”, ha ricordato, dove i punteruoli del Cowpea stavano banchettando sul raccolto. Il risultato è stato semplice, molto efficace e conveniente.

“La nostra squadra ha dovuto prima capire come gli insetti si riproducessero all’interno dei sacchi sigillati”, ha spiegato Murdock. Dove prendevano l’acqua necessaria per sopravvivere? I ricercatori hanno capito che gli insetti producevano la propria H2O metabolizzando l’amido disponibile, con l’ossigeno che alimentava il processo.

La soluzione era quella di soffocare la fonte di ossigeno. Il gruppo di Murdock alla fine ha ideato la borsa ermetica Purdue Improved Crop Storage (PICS). Utilizzava un sacchetto esterno in polipropilene intrecciato per la resistenza e una certa protezione dall’ossigeno, ma aggiungeva due sacchetti interni in polietilene ad alta densità da 80 micron come barriera all’ossigeno. L’uso di due sacchetti ha fornito un’assicurazione di riserva ma è anche scivolato facilmente l’uno sull’altro, riducendo lo stress e lo strappo. La tripla minaccia ha funzionato magnificamente.

Il fattore critico di successo è stato quello di assicurare una chiusura ermetica. Agli agricoltori è stato insegnato a lasciare un labbro di 12-15 pollici nella parte superiore di ogni fodera e del sacchetto esterno, torcere strettamente, piegare a metà e fissare con lo spago. Questo è stato imparato facilmente; oltre 3 milioni di agricoltori in 46.000 villaggi in Africa e in Asia sono stati addestrati a utilizzare i sacchetti PICS.

Mostra e racconta è sempre il modo migliore per vendere ai piccoli agricoltori scettici e con risorse limitate le nuove tecnologie. Così il team di Murdock ha lavorato con gli utenti per testare la nuova borsa e documentare la sua efficacia. Hanno organizzato cerimonie di apertura dei sacchi nei villaggi, dove i contadini che hanno provato i sacchi li hanno slegati per la prima volta dopo sei mesi di stoccaggio per illustrare che nessun parassita era entrato. Questi eventi erano un grande evento nelle piccole comunità. Una celebrazione di massa in Burkina Faso ha attirato 10.000 persone ed è diventata un evento biennale.

In Niger non hanno dovuto aspettare sei mesi per sapere che i sacchi funzionavano. Le famiglie di agricoltori spesso conservano i raccolti nelle loro case per proteggerli da furti e parassiti. Un agricoltore si è convinto subito che i sacchi erano efficaci perché quelli nella sua camera da letto erano freschi e silenziosi. Cosa significava?

Gli insetti che si moltiplicano generano calore, e i sacchi di stoccaggio erano spesso caldi al tatto. Non queste borse. I tonchi fanno anche un suono acuto quando si nutrono, ma queste borse erano silenziose. Opportunamente sigillati, i sacchi proteggono i raccolti quasi indefinitamente. Il momento clou della celebrazione del Burkina Faso del 2015 è stata l’apertura di un sacchetto del 2007; i fagioli di mucca di otto anni erano incontaminati (e commestibili) come il giorno in cui sono stati sigillati.

Il feedback degli agricoltori ha anche aiutato la squadra di Purdue a ottimizzare le dimensioni del sacchetto. Originariamente era stato progettato per contenere 50 kg di prodotto per facilitare la manipolazione. Ma gli agricoltori hanno chiesto sacchi più grandi, dicendo che avrebbero capito come trasportarli. Il team ha sviluppato sacchi da 100 kg, che ora rappresentano la stragrande maggioranza delle vendite.

I benefici superano i costi
E il prezzo? A circa $2.50-$3.00 l’uno, il costo era circa tre volte più alto dei tradizionali sacchi a trama singola. Studi successivi hanno indicato che i piccoli proprietari hanno guadagnato 27,00 dollari in più per ogni sacco da 100 kg di fagioli bovini a stagione, e il raccolto poteva essere conservato e venduto quando i prezzi salivano. Gli agricoltori chiedevano a gran voce di investire.

C’erano altri importanti benefici. Gli inefficaci sacchi singoli richiedevano ripetute applicazioni di pesticidi, una spesa aggiuntiva tossica che ammalava e uccideva le persone. I pesticidi sono talvolta usati in modo improprio nei paesi in via di sviluppo a causa della mancanza di comprensione dell’uso corretto e della manipolazione, ma i sacchetti PICS eliminano la necessità di spruzzatura.

I tre componenti sono anche facilmente separabili per essere ispezionati per gli strappi, e interi sacchi o singoli strati possono essere riutilizzati 3-5 volte. Questo mette il costo alla pari con i sacchi singoli nel tempo. Inoltre, i sacchetti strappati sono spesso riutilizzati per altri usi.

Sfruttare il successo
Il progetto PICS ha dimostrato di essere un risultato significativo nella riduzione delle perdite post-raccolto ed è attualmente al suo terzo round di finanziamento. La fase iniziale è stata implementata in 10 paesi africani. La seconda fase, PICS 2, ha testato con successo i sacchetti per altre 12 colture (noci, cereali, fagioli e semi) e una varietà di insetti associati. L’attuale fase PICS 3 cerca di espandere la commercializzazione in tutta l’Africa. Scalare per raggiungere il maggior numero possibile di beneficiari è forse il problema più impegnativo nello sviluppo internazionale.

La Purdue Research Foundation ha autorizzato 17 produttori e distributori privati a commercializzare i sacchetti, e le attività PICS sono state implementate in più di 25 paesi in Africa e Asia. Finora, sono stati venduti circa 7,5 milioni di sacchetti (Figura 1). Ciò rappresenta 710.000 tonnellate di cibo recuperato da insetti affamati per nutrire persone affamate.

Applicando il principio KISS alle attrezzature
I raccolti sono spesso persi perché non possono essere raccolti in modo efficiente o lavorati prima che si deteriorino. Le migliori soluzioni per i paesi in via di sviluppo sono ad alto contenuto di creatività e basso contenuto di campanelli e fischietti. Come si fa a progettare attrezzature per la lavorazione che siano durevoli, affidabili e abbastanza semplici da essere usate da popolazioni non addestrate? (Oh, e non è permesso usare elettricità o carburante)

La sfida della progettazione di attrezzature a bassa tecnologia è stata raccolta nel 1981, quando un povero villaggio indiano nell’Uttar Pradesh aveva un problema di patate. Nel caldo implacabile dell’India, le patate raccolte duravano solo un mese prima di rovinarsi. Gli agricoltori erano costretti a vendere rapidamente i prodotti a prezzi bassi.

Quando George Ewing, Bob Nave e Emery Swanson (di General Mills e Pillsbury) vennero a conoscenza di questo problema di deperimento, riunirono un gruppo di volontari esperti in ingegneria e trasformazione alimentare e crearono un gruppo di lavoro nel seminterrato di una chiesa. Quel gruppo sarebbe poi diventato la no-profit Compatible Technology International (CTI), con sede a Minneapolis-St. Paul.

Il team sviluppò i Cool Storage Sheds che usavano l’evaporazione dell’acqua per abbassare la temperatura dell’aria del capannone. Questo ha permesso agli agricoltori di conservare le patate per diversi mesi in più e di godere di una stagione di vendita più lunga con prezzi migliori.

Gli ingegneri CTI hanno poi aiutato gli agricoltori ad aggiungere valore al raccolto. Hanno progettato pelatrici e affettatrici di patate ad azionamento manuale per produrre snack di patatine secche con una durata di conservazione prolungata. I contadini hanno triplicato il loro reddito vendendo le patatine e gli imprenditori hanno guadagnato denaro producendo e vendendo l’attrezzatura per la lavorazione delle patate. Il dono ha continuato a dare.

L’ascolto degli utenti aiuta a ottimizzare il design delle macchine
CTI continua ad espandere il suo menu di attrezzature per la lavorazione post-raccolta per i piccoli agricoltori. Ogni progetto è una nuova sfida.

Per esempio, nel 2013, CTI ha sviluppato attrezzature per la lavorazione del miglio perlato in Senegal. Le singole unità di trebbiatura, spolpatura, spandimento e macinazione erano ingombranti da usare. Con il supporto di un designer industriale, CTI ha tenuto dei focus group di agricoltori per ottenere informazioni sugli utenti, prestando particolare attenzione alle donne che erano le principali utilizzatrici dell’attrezzatura.

La spogliarellista, la trebbiatrice e la sgranatrice si sono trasformate in una singola unità compatta e meno costosa delle tre macchine individuali. Con un ulteriore feedback da parte delle donne, un ulteriore perfezionamento ha reso molto più facile per loro operare l’attrezzatura, anche con i bambini sulla schiena. Il nuovo dispositivo ha catturato il 95% del grano senza romperlo, operando tre volte più velocemente dei metodi manuali. Questo non solo alleviava il lavoro, ma liberava anche il tempo delle donne per altre attività necessarie.

CTI ha collaborato con un’azienda senegalese per produrre l’attrezzatura a livello locale. Questa azienda ha aiutato a migliorare ulteriormente il design, e la produzione locale ha ridotto il prezzo e creato posti di lavoro. CTI sta ora lavorando in 150 villaggi del Senegal.

Il quarto componente, il macinino autonomo, si è rivelato un ottimo modo per i gruppi di donne di generare reddito. Ma Alexandra Spieldoch, direttore esecutivo di CTI, ha sottolineato un importante aspetto nutrizionale e sanitario. Un’organizzazione in Malawi ha acquistato un macinino per produrre burro di arachidi che ha permesso ai malati di AIDS da HIV di “tenere giù” le loro medicine”, ha raccontato. I pazienti hanno riacquistato la loro vita, ed è stato creato un mercato vendendo il burro di arachidi confezionato in eccedenza al mercato. Questo reddito ha poi permesso alle donne di mandare i loro figli a scuola. CTI sta anche esplorando come aiutare i contadini a rifornire i programmi di alimentazione scolastica con colture nutrienti come le arachidi.

Migliorare la produzione di arachidi in Malawi
La produzione di arachidi è un lavoro manuale noioso e difficile. Per aiutare le donne in Malawi, CTI ha scavato nel mercato locale e ha scoperto che tre attività ponevano i maggiori problemi: sollevare le noci da terra, toglierle dalle piante e sgusciarle. Questo ha portato allo sviluppo di tre nuovi strumenti, uno per ciascuno di questi compiti (Figura 2). I dispositivi hanno notevolmente facilitato il processo di raccolta.

L’approccio allo sviluppo centrato sull’uomo di CTI produce informazioni preziose in molti modi. Come l’estrazione delle noci da terra, altro materiale è emerso durante la ricerca e i test: le donne bagnavano le noci per facilitare la rimozione del guscio. Questo incubo dell’aflatossina è stato significativamente ridotto con la formazione per raccogliere le noci prima e utilizzare la sgusciatura a secco.

CTI mira a beneficiare un milione di agricoltori entro il 2025. Ciò richiede partnership multisettoriali, finanziamenti, infrastrutture, fiducia locale e sviluppo delle capacità. “La parte più difficile”, ha affermato Spieldoch, “è la distribuzione”. Come le borse PICS, CTI deve scalare per raggiungere i milioni di piccoli agricoltori in aree remote per avere il massimo impatto. “Dobbiamo pensare a modi creativi per arrivare a loro. Questo include un punto di prezzo competitivo, una rappresentanza locale, e la qualità dei nostri strumenti è davvero importante”, ha spiegato.

Biofortificazione alleva micronutrienti
Anche quando c’è abbastanza cibo, la malnutrizione può essere un problema. La dieta di base può apportare livelli insufficienti di alcuni nutrienti a causa di una varietà limitata di cibo e di altri fattori. La biofortificazione può affrontare le carenze di vitamine e minerali su larga scala in popolazioni specifiche.

Il concetto di biofortificazione è stato concepito negli anni ’90, quando l’economista Howarth (“Howdy”) Bouis ha iniziato a pensare al di fuori dell’ambito dei semi mentre lavorava all’International Food Policy Research Institute (IFPRI). Invece di usare la fortificazione degli alimenti per affrontare la “fame nascosta” nel mondo in via di sviluppo, perché non coltivare colture con vitamine e minerali installati dalla natura?

I selezionatori di piante all’inizio non hanno accettato l’idea. La ricerca avrebbe richiesto finanziamenti significativi, i rendimenti avrebbero potuto essere inferiori, e i contadini probabilmente non si sarebbero preoccupati della nutrizione migliorata. Imperterrito, Bouis ebbe una conversazione più promettente con Ross Welch, un fisiologo delle piante presso il Laboratorio di piante, suolo e nutrizione della Cornell. Ha appreso che se i minerali potessero essere allevati nelle piantine, i rendimenti migliorerebbero effettivamente attraverso l’arricchimento minerale del suolo, e i tassi di semina potrebbero essere abbassati. Gli agricoltori dovrebbero abbracciare questi guadagni agricoli, e i consumatori beneficerebbero di una migliore nutrizione.

Ci sono voluti anni per raccogliere fondi, ma nel 2003 il programma HarvestPlus è stato formato per studiare e implementare la biofortificazione, un termine coniato nel 2001 da Steve Beebe, un ricercatore del Centro Internazionale per l’Agricoltura Tropicale (CIAT). HarvestPlus è una joint venture tra questa organizzazione e l’International Food Policy Research Institute (IFPRI). L’IFPRI è un centro di ricerca del Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR).

La biofortificazione ha recentemente ottenuto un ulteriore riconoscimento quando Bouis, insieme a tre scienziati dell’International Potato Center (CIP, anch’esso un centro di ricerca CGIAR), ha vinto il World Food Prize 2016 per il loro lavoro pionieristico nel combattere la carenza di micronutrienti nel mondo in via di sviluppo. Ora, HarvestPlus ha l’obiettivo di raggiungere un miliardo di persone con colture biofortificate entro il 2030.

Nutrizione di razza
Le carenze nutrizionali più critiche nei paesi in via di sviluppo sono ferro, zinco e vitamina A. Così, HarvestPlus si concentra sull’aumento di questi nutrienti in cassava, patate dolci, mais, miglio perlato, fagioli, grano e riso. Come lo fanno?

HarvestPlus utilizza pratiche di allevamento convenzionali piuttosto che modifiche transgeniche (GM) per aumentare la quantità di micronutrienti nei raccolti. GM può produrre i tratti desiderati molto più velocemente in laboratorio, in quanto non è necessario aspettare diversi cicli di coltura che possono richiedere 6-9 mesi ciascuno. Inoltre, i tratti possono essere allevati se non si trovano naturalmente nella coltura, come nel caso del riso dorato.

Ma ci sono significativi ostacoli normativi e di accettazione dei consumatori per GM di colture, soprattutto quando si lavora in molti paesi. Questo può rallentare l’implementazione, o sbattere i freni. L’allevamento convenzionale, d’altra parte, può richiedere fino a 10 anni per ottenere il seme giusto, secondo Vidushi Sinha, specialista senior delle comunicazioni di HarvestPlus. I tratti desiderati (come i livelli di nutrienti e le alte rese) devono essere trovati naturalmente nelle piante target in modo che possano essere ottimizzati attraverso il breeding selettivo. Meike Andersson, specialista dello sviluppo delle colture presso HarvestPlus, ha fornito un esempio: “In Asia, le varietà di riso e di grano sono troppo povere di ferro per il breeding convenzionale, quindi questi prodotti sono allevati per livelli di zinco più alti”. Nonostante i tempi più lunghi per l’allevamento, il percorso convenzionale è ancora la via più breve per i campi: i semi sviluppati vengono semplicemente rilasciati sul mercato.

Per arrivare al seme ideale, i nutrizionisti devono prima stabilire i livelli target di micronutrienti per popolazioni specifiche, analizzando la biodisponibilità dei nutrienti ingeriti, le perdite di stoccaggio e di lavorazione, i requisiti di salute, lo stato nutrizionale per ogni paese e gruppo di età, e i livelli potenziali di consumo. I dati forniscono agli scienziati delle colture un obiettivo.

Le nuove linee di semi densi di micronutrienti vengono poi testate in stazioni sperimentali e nei campi degli agricoltori. Le piante sono valutate per la resa, la resistenza ai parassiti e alle malattie, la tolleranza al clima e al suolo, e le pratiche di gestione agronomica locale come la fertilizzazione e l’irrigazione. I semi più performanti vengono poi moltiplicati.

L’ultimo miglio: Distribuzione
Come per i sacchi PICS e le attrezzature CTI, la distribuzione è la sfida più grande. HarvestPlus lavora con i governi e numerose organizzazioni per consentire l’accesso agli agricoltori. Un mercato sostenibile deve essere sviluppato in ogni paese.

I governi ricevono un “paniere” di opzioni di semi per tenere conto delle diverse condizioni di coltivazione in ogni paese e delle preferenze regionali dei consumatori. Andersson ha citato l’esempio del “Ruanda ha ricevuto 10 tipi di fagioli” per minimizzare i rischi di una sola varietà di colture e per soddisfare i gusti locali. I paesi vicini con condizioni climatiche simili vengono poi contattati con gli stessi prodotti, permettendo ad HarvestPlus di sfruttare facilmente i nuovi sviluppi. Le buone notizie viaggiano velocemente, diffondendosi in paesi dove HarvestPlus non è presente ma è felice di soddisfare la domanda.

Se lo coltiviamo, verranno?
Il seme deve prima essere accettato dagli agricoltori, e hanno bisogno di una ragione per credere. Se aumentano le rese, beneficiano il suolo, sono convenienti e tollerano i parassiti, le malattie e il clima, questo è un potente incentivo. Poi ci deve essere un mercato per le colture: i consumatori devono volere l’orticoltura sana. HarvestPlus svolge un’ampia educazione sia per i consumatori che per gli agricoltori utilizzando dimostrazioni di test plot, scuole, cliniche, pubblicità, eventi e intrattenimento per comunicare i benefici e stimolare la prova.

Mentre le colture arricchite di zinco e ferro non influiscono materialmente sulle qualità sensoriali, HarvestPlus non era sicura dell’accettazione delle patate, della cassava e del mais di colore arancione. Andersson ha spiegato che “In molte parti dell’Africa sub-sahariana, dove il mais bianco era tipicamente consumato, il mais giallo fornito tramite gli aiuti alimentari degli Stati Uniti durante la carestia era associato negativamente”. In Zambia, però, questo sentimento non si è trasferito alla varietà arancione. In effetti, era molto preferita. Secondo Ekin Birol, responsabile della ricerca d’impatto di HarvestPlus, “il 97% voleva coltivare mais arancione la stagione successiva, in media quattro volte di più”. Ai consumatori piaceva il colore brillante anche se non ne capivano la nutrizione. Andersson ha aggiunto: “Le madri hanno riferito che le patate e il mais arancioni erano un buon alimento per lo svezzamento, dato che i bambini preferivano il sapore dolce”.

In Nigeria, l’olio di palma rosso è tipicamente aggiunto alle ricette di manioca bianca, quindi il colore giallo era un non-problema e spesso comandava un premio di prezzo. A volte l’accettazione di nuovi alimenti è più facile a farsi che a dirsi.

Ci vuole un villaggio per aiutare un villaggio
In un certo senso, lo sviluppo dei prodotti per i paesi in via di sviluppo è molto simile a quello di qualsiasi altro paese. Ci vuole un team multidisciplinare per farlo accadere. I prodotti devono essere co-progettati con gli utenti e la comprensione dei costumi e dei mercati locali è fondamentale. Nei paesi in via di sviluppo, la curva di apprendimento può essere ripida e l’implementazione difficile.

Ma le piccole cose e le soluzioni più semplici possono avere benefici a cascata che raggiungono aree come i mezzi di sussistenza e la salute. Spieldoch della CTI ha riassunto il tutto: “È un esempio di approccio multistrato; la tecnologia è un catalizzatore per questi vari impatti”. Permettere alle persone di tutto il mondo di mangiare correttamente e guadagnare un reddito decente è più che un sostentamento; è una festa mobile globale.