Hücresel Tarım Çiftçiliğin Geleceği Olabilir Mi ?

Bu çeviri Tuğçe Bayır tarafından düzenlenmiştir.

Hayvancılığın gıda endüstrisinin yarattığı emisyona önemli bir katkısı var, ancak bilim insanları ve sayıları giderek artan şirketler, hücre kültürleri sayesinde sığır etinden hindi etine ve hatta balık etine kadar her şeyin laboratuvar ortamında yetiştirilmesinin buna bir çözüm sunabileceğini umuyor.

Perumal Gandhi tarafından sunulan bir bardak köpüklü kahve, herhangi bir kafede bulabileceğiniz diğer lattelere benziyor. Fakat, bu bardaktaki süt inekler tarafından değil, mantarlar tarafından üretildi.

Biyomühendis Ryan Pandya ve Perumal Gandhi, süt ürünlerinde bulunan süt proteinlerini üretmek için genetiği değiştirilmiş mantarlar kullanıyorlar (Kaynak: BBC).

Perfect Day adlı girişimin kurucularından olan Gandhi ve biyomühendis meslektaşı Ryan Pandya, inekler tarafından kullanılan ve peynir altı suyu proteini gibi belirli süt proteinlerini üretmeye yarayan gen dizilerini mantarlara aktarmaya çalışıyorlar. Süt proteinleri için ineklerden DNA almak yerine için kodu çoktan çözülmüş söz konusu genleri kullanıyor ve bu genleri mantarlara yerleştiriyorlar. Fermantasyon işleminin ardından mantarlar protein üretmeye başlıyor. Elde edilen ürün, hayvan sütüne benzer özelliklere sahip bir sıvı oluşturmak veya hayvansal ürün içermeyen dondurmalar ya da krem peynirler yapmak için kullanılabiliyor.

Hücresel tarım olarak bilinen bu yöntem, hayvanları kullanmadan gıda üretmenin alternatif yollarını bulmak için giderek popülerleşen girişimlerden biri. Bunun amacı hayvancılığa ve hayvanların sömürülmesine gerek kalmadan et, süt veya diğer hayvansal ürünleri üretmek. Bu yöntemle gıda üretmek, gezegen için de daha düşünceli bir seçenek olabilir.

Hayvancılık, küresel sera gazı salınımının yaklaşık % 14,5’ini tek başına oluşturuyor. Başlı başına gıda endüstrisi, karbon salınımımızın üçte birini oluşturuyor. Her gün milyarlarca insanın karnını doyurmak son derece önemli bir iştir ve insan nüfusunun artmasıyla beraber bu önemin de artması oldukça muhtemel görünüyor. Ormansızlaşmadan nakliyeye, atık yönetiminden gıda depolamasına kadar, gıda zincirinin her bir adımı beraberinde yüksek karbon ayak izi getiriyor.

Dünya, Paris İklim Değişikliği Anlaşması’nda belirtildiği gibi, yüzyılın ortalarına kadar karbon emisyonunu sıfırlama hedefine ulaşmak istiyorsa, gıda endüstrisi de üstüne düşeni yapmak zorunda. Peki, 2050’ye yaklaştıkça yediğimiz yiyecekleri nasıl değiştirebiliriz?

Çalışmalarını Berkley, Kaliforniya’da yürüten Gandhi ve Pandya, çözümün bir parçası olmayı umuyorlar. Dünya genelinde diğer bilim insanları da benzer şekilde laboratuvarda et ve süt ürünlerine benzeyen gıdalar üretmeyi umuyor.

Örneğin Singapur’daki TurtleTree Labs, hücreleri büyük biyoreaktörlerde süt üretmeye teşvik ederek süt üretimi için memelilerin kök hücrelerini kullanan ilk şirkettir. Bu tür çözümlerin süt ineklerine olan ihtiyacı azaltarak dünya çapında milyonlarca ineğin yiyeceklerini sindirirken ürettiği metan – atmosferde salınmasının ardından geçen ilk 100 yılda karbondiokside kıyasla 25 kat kadar daha fazla ısı hapseden güçlü bir sera gazı – miktarını da azaltacağı umuluyor. Şirket buna ek olarak biyoreaktörlerin potansiyel olarak çiftliklerden ziyade sütün satıldığı yere daha yakın yerleştirilmesiyle, nakliye maliyetlerini ve buna bağlı oluşan salınımı azaltabileceğini söylüyor.

Benzer teknolojiler, laboratuvar ortamında hayvan hücrelerinden et üretmek için de kullanılıyor. 2013 yılında, bilim insanı Mark Post, inekten alınan hücrelerin kültürlenmesiyle yapılmış küçük kas lifi demetlerinden oluşan, dünyanın ilk laboratuvarda yetiştirilmiş sığır burgerini üretti. “Çok iyi bir başlangıç” olarak nitelendirdiği buluşu sayesinde, şirketi Mosa Meat sadece susam tohumu büyüklüğündeki bir hücre örneğinden 80.000 burger eti üretebiliyor. Şu anda, kuzu, domuz, balık ve geçen yıl Singapur’da satışı onaylanan tavuk eti de dahil olmak üzere farklı hayvanlardan elde edilen hücresel et yetiştirme girişimleri giderek artıyor.

Ancak, hücre bazlı süt ve etin piyasaya sürülmesinin önünde önemli engeller bulunuyor. Yeni gıdalarla uğraşırken gıda standartlarını karşılamak kolay değildir; bir laboratuvardan ihtiyaç duyulan detaylı üretimi, süpermarketlere ve mağazalara güvenilir bir gıda kaynağı sağlamak için gerekli seviyelere çıkarmak da kolay değildir. Ayrıca, şu anda bu kadar küçük ölçekte bir şey üretmeye dahil olan teknolojilerle ilgili maliyetleri dengelemede zorluklar olacaktır. Nitekim, uzmanlara göre eğer üretimi yeterince yaygınlaşırsa hücre tabanlı et üretimi geleneksel et üretimiyle aynı maliyete gelebilir.

Bu teknik zorlukların üstesinden gelinebilmesi durumunda, insanlar laboratuvarda yetiştirilen gıdaları yemeye karşı değil gibi görünüyor. Birleşik Krallık’taki tüketicilerle ilgili yakın tarihte yapılan bir çalışma, halkın laboratuvarda yetiştirilen ürünleri denemeye istekli olmasına dayanarak kültürle üretilmiş etin Birleşik Krallık’ın yıllık et alımının %40’ını oluşturabileceğini gösterdi.

Ancak araştırmacılar tarafından geliştirilmekte olan ve yediğimiz gıdalardan kaynaklanan salınımı azaltmaya yardımcı olabilecek başka yenilikler de yok değil. Örneğin, Yeni Zelanda’daki bilim insanları, koyun ve ineklerin ürettikleri metan gazı miktarını azaltmak için uygulanabilecek bir aşı üzerinde çalışıyorlar.

Rejeneratif tarım, toprağı daha az rahatsız eden, toprağın organik maddesinin yenilenmesini sağlayan ve toprağın çeşitli besin maddelerini muhafaza etmesi için sırayla farklı ekin ekme uygulamaları kullanarak toprağın sağlığını iyileştirmeyi amaçlar. Toprak, bitkinin özü ayrıştıkça ve toprağa kilitlendikçe bir karbon emici görevi görebilir. Ancak, toprak aşırı işlenmekten rahatsız olursa karbon, atmosfere geri salınabilir.

Laboratuvar ortamında yetiştirilmiş tavuktan yapılan tavuk nugget, kültürlü et satışına izin veren ilk ülke olan Singapur’da satışa sunulabilir (Kaynak: Nicholas Yeo/AFP/Getty Images).

İngiltere merkezli AgriCaptureCO2 projesi, uydu görüntülerini, çiftçi verilerini ve toprak örneklerini kullanarak toprakta tutulan karbonu ölçmek için bir yöntem geliştiriyor. Çiftçilerin buradaki amacı, karbonu toprakta tutma yönündeki çalışmaların takibini yapabilmek. Son yıllarda tarımdaki bir diğer önemli yenilik ise dikey tarım. Kapalı alanda yetiştirilen bitkiler, güneş ışığı yerine LED’lerden gelen belirli dalga boyları ışıklarıyla beslenirken su ve besin ihtiyaçları teknolojik cihazlar tarafından izleniyor. Scotland’s Rural College’da uygulamalı bitki patolojisi profesörü olan Fiona Burnett, dikey tarım çiftliklerinin tarlalara kıyasla çok daha hızlı ürün yetiştirebileceğini, fakat aydınlatma ve ısıtma için çok daha fazla enerji harcadıklarını söylüyor.

Bu durum, bahsedilen yöntemin mali anlamda yalnızca iklim şartlarının tarım mahsulü yetiştirilemeyecek kadar zorlu olduğu ya da insanlara gıda sağlanamayacak kadar uzak bölgelerde avantajlı olduğu anlamına geliyor. Şu anda, dikey çiftlikler yüksek bir karbondioksit çıkışına sahip, ancak yer kaynaklarından enerji çekmek, yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji depolamak için piller kullanmak ve büyümeyi hızlandırmak için beyaz ışık yerine belirli dalga boylarını kullanmak gibi gelişen teknolojiler bunu düşürmeyi hedefliyor.

Burnett, dikey tarımın, üretilmesi gereken doğru gıda türünü tedarik etmek için küresel tedarik zincirindeki yerini bulması gerektiğini söylüyor.

“Bu alanda rekabet eden birçok yenilikçi şirket var. Şu anda bu şirketler geleneksel çiftçilerden ayrılar, ancak gıda tedariğine katılmak ve üreticilerle daha iyi ilişkiler kurmak yönünde yüksek potansiyel taşıyorlar. Bunun olması gerekecek.”

Ancak bunun gibi yüksek teknolojili çözümler tarımın karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olabilirken tüketici davranışlarında da bazı değişiklikler gerektirebilir.

2019 yılında dünya genelinde yetiştirilen gıdaların yaklaşık %17’sinin gıda zincirinin çeşitli noktalarında israf edildiği ve bu israfın 931 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir.

Kraliyet Uluslararası İlişkiler Enstitüsünün (Chatham House) çevre ve toplum programı direktörü Tim Benton, “Yüzyılın başında, yetiştirdiğimiz besinlerin kalorisi 10 ila 12 milyar insanı beslemeye yetiyordu, ancak o zaman gezegende yalnızca 7 milyar insan vardı.” diyor. “Amaç, daha fazla üretmek, daha fazla yemek, daha fazla israf etmek ve bunu daha ucuza getirmekti.”

Şimdi, gıda sistemini değiştirmek için ne yediğimizi değiştirmeliyiz diyerek ekliyor.

2019 yılında dünya genelinde yetiştirilen gıdaların yaklaşık %17’sinin gıda zincirinin çeşitli noktalarında israf edildiği ve bu israfın 931 milyon ton olduğu tahmin edilmektedir. Gıda ve Tarım Örgütüne göre bu israfın en az %61’i sofralarda gerçekleşirken, geri kalanı hasat, nakliye, işletme ve perakende işlemleri sırasında gerçekleşti. Bu, temelde yalnızca gıda üretilirken salınan karbonun boşa harcandığı anlamına gelmez; aynı zamanda gıda çürürken atmosfere daha fazla sera gazı salar. Yalnızca Birleşik Krallık’ta 2018 yılındaki gıda atıkları yaklaşık 36 milyon tonluk sera gazı salınımına sebep oldu.

Daha iyi depolama, soğutma ve taşıma yöntemleriyle gıda atıklarını azaltma çabaları emisyonları azaltmaya yardımcı olabilirken mümkün olduğunca fazla yenilebilir ürünün kullanılmasını sağlamak için başka değişikliklere ihtiyaç var. Bu, aynı zamanda, özellikle gıda bankalarına, diğer sosyal organizasyonlara ve hayır kurumlarına bağışlandığında yiyecekleri başka yerlerde daha erişilebilir hale getirmeye yardımcı olabilir.

Hayvanlardan ziyade laboratuvarlarda hücreler tarafından üretilen süt, dondurma gibi ürünlere dönüştürülüyor (Kaynak: BBC).

Benton, “Ancak bu, gıda ile olan ilişkimizde de bazı temel değişiklikler anlamına gelebilir.” diyor.

“Talebi yeterince azaltırsak yoğun tarımsal üretime, aşırı kimyasal kullanımına, biyolojik çeşitliliği yok etmeye gerek kalmaz.” diye ekliyor.

Nihayetinde Benton, gıdayı nasıl gördüğümüz, paketlediğimiz ve taşıdığımız, nasıl düzenlediğimiz ve ticaretini yaptığımız da dahil olmak üzere tüm gıda sisteminin değişmesi gerektiğini söylüyor.

“Bu, sorunları birdenbire çözebilecek sihirli bir değnek değil. İnovasyon mimarisi ve yönetişim sistemlerindeki tüm yenilikler, gıda sisteminin tümünün düşük karbon emisyonlu bir sisteme dönüşmesi için gerçekten önemli.” diyor.