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Alla scoperta della cera d’api e dei suoi benefici

Vi siete mai chiesti quali siano la composizione, i benefici e le caratteristiche della cera d’api?

Benvenuti in un nuovo episodio del nostro format “Apilogia, il volo nel sapere”, la rubrica del nostro blog scritta da ricercatori, professori universitari ed esperti del mondo delle api e dell’apicoltura.

Iniziamo questo viaggio alla scoperta della cera d’api

Sì, è vero! Il termine “cellula” deriva dal latino “cellula”, che significa “piccola cella”. Quando Robert Hooke nel 1665 osservò per la prima volta con uno innovativo strumento che sarebbe poi diventato il microscopio dei tessuti vegetali, scoprì che gli organismi viventi sono forme di vita complesse costituite da tante subunità.

La definizione di cellula

L’osservazione fu più semplice su un campione di sughero, un tessuto caratterizzato da cellule di grandi dimensioni e morte a maturità in cui fu più facile osservare una organizzazione di tante piccole subunità che gli ricordarono le celle di un alveare. Da qui, il termine “cellula” è stato adottato per descrivere le unità fondamentali della vita.

Oggigiorno questa definizione appare più che mai appropriata quando pensiamo all’alveare come ad un superorganismo, fatto di tante unità che lavorano insieme, in modo coordinato e funzionale, a vantaggio dell’intero alveare.

L’interpretazione matematica diventa necessaria per capire ed interpretare strutture così articolate e complesse che sembrano auto-organizzate.

La geometria di un alveare

Quando guardiamo da vicino il telaio di un alveare salta subito all’occhio la geometrica organizzazione delle cellette costruite dal sapiente lavoro delle api. Ogni cella ha la forma di un solido a base esagonale che le api costruiscono a partire dalla base che è il primo strato di cera messo dall’apicoltore.

Perché la base esagonale? Ci sono diverse risposte tra cui la più evidente è legata all’ottimizzazione dello spazio, infatti ogni cella si adatta perfettamente con le pareti delle altre sei celle adiacenti, senza lasciare spazi liberi. Ogni cella è quindi un prisma esagonale che permette di occupare al massimo la superficie del foglio di cera, che ripetuto nella sequenza dei telai a disposizione verticale all’interno dell’arnia significa massimizzare l’uso dello spazio interno. Se volete conoscere meglio, invece, tutti i prodotti di un alveare, ecco un articolo dedicato esattamente a questo!

Il risparmio sulla cera d’api

Inoltre, avere 6 pareti condivise con le celle adiacenti permette un notevole risparmio sulla cera d’api utilizzata, visto che la sua produzione è un notevole dispendio energetico per le api, e un guadagno in termini strutturali, visto che il peso viene equamente distribuito su tutte le superfici.

Anche le dimensioni sono importanti, infatti avere tante strutture di piccole dimensioni e la stessa forma esagonale rende più facile la gestione dei singoli spazi favorendo, ad esempio, un più facile mantenimento di una temperatura costante

Con la variabilità intrinseca a tutti i processi che coinvolgono gli organismi viventi, si possono individuare due tipologie di celle, che variano leggermente per dimensioni ed in funzione degli ospiti.

Quanto sono profonde le celle per api operaie?

Le celle per le api operaie sono profonde 10-12 mm e hanno un diametro di 5.2-5.4 mm, mentre quelle dei fuchi possono arrivare a 14 mm di profondità e 6.2-6.4 mm di diametro. Fanno eccezione le celle per le api regine che però sono costruite solo quando la colonia ha bisogno di una nuova regina.

La singola cella e l’insieme dell’alveare rappresentano un pregevolissimo esempio di ingegneria naturale. Anche le pareti delle celle sono sorprendentemente sottili e precise e con uno spessore che è spesso inferiore al decimo di millimetro riesce a garantire robustezza e stabilità delle celle, con una ottimizzazione della quantità di cera utilizzata. La singola cella ha anche un intrinseco carattere di multifunzionalità, infatti, la stessa struttura è utilizzata come deposito per il miele, il polline e come nido per le larve.

Api e miele bio di Adi Apicoltura

Da dove nasce la cera delle api? E in che quantità?

La cera utilizzata per la costruzione delle celle rientra a pieno titolo tra i prodotti integralmente dell’alveare, non deriva da materiale che le api trovano all’esterno ma è frutto dello stesso metabolismo delle api. Sono le api operaie, di età compresa tra 12 e 18 giorni, che producono la cera attraverso ghiandole ceripare situate sull’addome.

Queste ghiandole secernono piccole scaglie di cera che vengono manipolate con le zampe posteriori e portate alla bocca dove viene masticata per renderla morbida e modellabile per costruire le celle esagonali dei favi.

In questo processo la temperatura gioca un ruolo fondamentale per garantire un giusto equilibrio di consistenza della cera e ai 35°C che è la temperatura ottimale per il funzionamento delle ghiandole ceripare, quando risulta manipolabile ma anche adatta per la realizzazione di strutture precise, organizzate e resistenti.  Ogni ape operaia produce una quantità molto piccola di cera.

In media, un’ape può produrre circa 8 scaglie di cera al giorno, con un peso totale di circa 1 milligrammo e si stima che per produrre un chilogrammo di cera, è necessaria la collaborazione di circa 150.000 api. E se volete approfondire ulteriormente le diverse specie di api, ti consigliamo questo articolo  del nostro blog!

La composizione chimica della cera d’api

La composizione chimica della cera d’api è complessa e variabile in funzioni di diversi fattori tra cui fattori genetici, ambientali e legati alla disponibilità di risorse. La cera d’api contiene:

  • Principalmente esteri di acidi grassi ed alcoli (superano il 70%),
  • Oltre ad acidi grassi liberi (10-15%),
  • Idrocarburi (10-14%)
  • E piccole quantità di alcoli.

Benché non sia ben investigata la composizione in metaboliti bioattivi, alcune correlazioni tra la composizione e le proprietà farmacologiche della cera possono essere evidenziate.

La frazione di acidi grassi include l’acido palmitico e l’acido oleico, dalle note proprietà emollienti che ne giustificano l’uso in prodotti per la cura della pelle. Analogamente, anche gli esteri hanno proprietà idratanti e protettive mentre agli esteri con alcoli alifatici a lunga catena sono attribuite proprietà antimicrobiche ed antiinfiammatorie.

La temperatura di fusione della cera d’api è di solito utilizzata come preliminare criterio di qualità e riferimento per la composizione. Benché leggermente variabile la temperatura di fusione è 62-65 °C anche se può essere fortemente influenzata dalla presenza di impurità o da variazioni nella composizione chimica della cera.

Una moltitudine di variabilità nella composizione

Come tutti i prodotti che derivano dal metabolismo di organismi viventi, la cera d’api mostra una intrinseca variabilità di composizione e resa quantitativa che è direttamente influenzata da fattori ambientali tra cui la temperatura (allontanandosi dall’ottimale temperatura di 35°C la produzione diminuisce), la disponibilità di risorse trofiche (ovvero fiori da cui le api ricavano nettare e polline) che a loro volta sono influenzate da variazioni climatiche, siccità e piogge intense che alterano i cicli di fioritura.

Altri fattori ambientali sono direttamente derivati dalle pratiche antropiche, come l’uso di pesticidi e la dispersone di inquinanti che possono alterare il metabolismo delle api direttamente o indirettamente, attraverso una modifica qualitativa e quantitativa delle risorse alimentari, come si osserva nei processi di perdita di habitat.

La cera d’api è un alimento?

La cera d’api non è considerata un alimento vero e proprio in quanto non può essere digerita, ma è commestibile e sicura da consumare in piccole quantità. Viene spesso utilizzata come ingrediente tecnico in alcuni prodotti alimentari, come rivestimenti per frutta e verdura, e in alcuni dolci e gomme da masticare, oltre che per la conservazione di insaccati e formaggi.

Molto più consistente è l’uso non alimentare, come nella produzione di cosmetici, candele, e prodotti per la cura della pelle. La cera vanta proprietà antibatteriche, antinfiammatorie e idratanti che trovano applicazione in formulazioni ad uso topico per il trattamento o la prevenzione di infezioni, il trattamento di dolori articolari e muscolari e più in generale in tutte le formulazioni in cui si ricerca un effetto umettante legato alla capacità di limitare la perdita di umidità.

I benefici della cera d’api

Proprio questa capacità rende la cera un prezioso ingrediente per la formulazione di balsami per la cura e la protezione delle labbra o per il trattamento di ferite ed abrasioni cutanee superficiali. In campo farmaceutico e cosmetico la cera risulta quindi un ingrediente tecnico che è alla base di formulazioni quali unguenti e balsami ma al tempo stesso è un ingrediente funzionale che veicola intrinseche proprietà utili e benefiche per la salute non solo dell’apparato cutaneo.

Molti sono gli aspetti applicativi che ad oggi risultano ancora poco studiati e che meritano approfondimenti per valorizzare anche questo incredibile prodotto dell’alveare che è la cera d’api

Luigi Menghini, professore ordinario di Botanica farmaceutica e referente Orto botanico Giardino dei Semplici, Dipartimento di Farmacia, Università Gabriele d’Annunzio

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