Uno studio italiano valorizza l’okara, sottoprodotto della lavorazione della soia, per ottenere un materiale biodegradabile con attività antiossidanti e antinfiammatorie. I risultati in vitro aprono prospettive per dispositivi personalizzati destinati alla salute della pelle.
Uno scarto alimentare potrebbe diventare una risorsa per sviluppare biomateriali stampabili in 3D per la riparazione della pelle. È la prospettiva di una ricerca che ha trasformato le proteine dell’okara, il residuo della produzione di tofu e bevande a base di soia, in una componente bioattiva da incorporare in un polimero biodegradabile.
Il lavoro, pubblicato su Communications Materials, unisce recupero dei sottoprodotti alimentari, scienza dei materiali e manifattura additiva. Le sperimentazioni hanno evidenziato proprietà interessanti su cellule cutanee umane coltivate in laboratorio: un primo passo verso possibili applicazioni biomediche, la cui efficacia clinica dovrà essere verificata.
Okara: perché uno scarto della soia interessa la ricerca biomedica
L’okara conserva una componente proteica che può essere recuperata e trasformata in molecole di interesse biologico. Partendo da questo sottoprodotto, i ricercatori hanno ottenuto un idrolizzato proteico ricco di peptidi, piccole catene di amminoacidi generate dalla frammentazione delle proteine.
La ricerca è stata coordinata da Carmen Lammi, docente del Dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell’Università degli Studi di Milano, in collaborazione con il gruppo di Serena Graziosi, docente del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, e con Raffaele Pugliese, ricercatore del NeMO Lab Research Center presso l’Ospedale Niguarda di Milano.
L’obiettivo è verificare se le sostanze recuperate dall’okara possano conferire a un materiale stampabile proprietà utili alla protezione e alla riparazione cutanea.
Gli effetti sui fibroblasti: cosa mostrano i test in vitro
L’idrolizzato è stato studiato sui fibroblasti dermici umani, cellule coinvolte nel mantenimento della struttura della pelle e nei processi di riparazione dei tessuti.
Nei modelli sperimentali utilizzati, i ricercatori hanno osservato attività antiossidanti e antinfiammatorie, insieme a una maggiore migrazione dei fibroblasti. Quest’ultimo fenomeno è rilevante perché il movimento delle cellule verso un’area danneggiata contribuisce ai processi di riparazione.
I risultati indicano quindi un potenziale biologico dell’idrolizzato, ma vanno interpretati nel loro contesto: favorire la migrazione cellulare in vitro non equivale ancora a dimostrare la guarigione di una ferita in una persona.
Come nasce il biomateriale stampabile in 3D
Per rendere utilizzabili queste proprietà in un dispositivo, l’idrolizzato di okara è stato incorporato nel poli(ε-caprolattone), o PCL, un polimero biocompatibile e biodegradabile già impiegato nella ricerca biomedica.
La miscela ottenuta combina la funzione strutturale del polimero con la componente bioattiva derivata dalla soia. Le analisi meccaniche, termiche e strutturali hanno mostrato che l’aggiunta dell’idrolizzato preserva le principali proprietà del PCL e permette un rilascio prolungato dei peptidi.
Un passaggio centrale riguarda la lavorazione: anche dopo la stampa 3D, il materiale ha mantenuto nei test le attività biologiche studiate. La possibilità di realizzare geometrie complesse suggerisce inoltre un impiego nella progettazione di dispositivi personalizzabili.
Il progetto 3DBioPad e le possibili applicazioni per il seno
Lo studio rientra nel progetto 3DBioPad, coordinato da Serena Graziosi e finanziato dall’Unione europea attraverso NextGenerationEU, nell’ambito del PNRR, Missione 4, Componente 2, Investimento 1.1 – PRIN 2022.
Il progetto punta allo sviluppo di un supporto biocompatibile e bioattivo stampato in 3D, destinato al trattamento locale del dolore associato all’allattamento e al decorso postoperatorio degli interventi per tumore al seno. Si tratta di applicazioni ancora in fase di ricerca: gli esperimenti descritti non dimostrano un’efficacia analgesica nelle pazienti né un’attività contro il tumore.
Per raggiungere questo obiettivo, 3DBioPad integra competenze di progettazione meccanica, ingegneria dei materiali, scienze alimentari e farmaceutiche, design di prodotto e manifattura additiva.
Un modello biomimetico per le prossime verifiche
Il prossimo passaggio sarà la realizzazione mediante stampa 3D di un phantom biomimetico, un modello sperimentale capace di riprodurre alcune caratteristiche del tessuto cutaneo del seno.
Come spiega Carmen Lammi, questo sistema consentirà di studiare il comportamento del biomateriale in condizioni controllate e di approfondirne proprietà e funzionalità prima delle successive fasi di validazione.
Serena Graziosi sottolinea invece l’importanza di progettare insieme forma del dispositivo, funzione, proprietà del materiale e processo produttivo. La personalizzazione dipende infatti dall’integrazione di questi elementi fin dalle prime fasi dello sviluppo.
Il valore della ricerca risiede in questa convergenza: recuperare molecole utili da un sottoprodotto alimentare e inserirle in un materiale lavorabile con tecnologie avanzate. Una strada promettente per la progettazione di nuovi dispositivi cutanei, che richiede ulteriori verifiche prima di poter diventare una soluzione per le pazienti.
Studio di riferimento: Lammi C. e colleghi, Upcycling soybean okara proteins into 3D printable bioactive peptide-enhanced PCL composite for wound-care applications, Communications Materials, 2026. DOI: 10.1038/s43246-026-01348-x.
