Geleceğe Dayanıklı Ürünler: Gen Düzenleme Gıda Güvenliğini Çözebilir mi?

Daha İyi Tarım Gerekiyor

Uygarlığımız artan nüfus ve iklim istikrarsızlığının kesişimiyle karşı karşıya kaldıkça, gıda güvenliği sorunu ele alınması gereken önemli konuların önüne yeniden çıkmaktadır. Bu riske ek olarak, biyolojik çeşitliliğe ve türlerin yok olmasına devam eden zarar, kirlilik, verimli toprağın erozyonu, ekilebilir arazilerin kentleşmesi gibi birçok faktör de sorunu daha da hassas hâle getiriyor.

Sonuç olarak, agronomistlere ve bitki bilimcilerine, karbon tutumunu artıran, gıda üretimini yükselten ve ekilebilir arazilere olan etkileri azaltan çözümler sunmaları için büyük bir baskı oluşmaktadır.

“Bunu doğru yapamazsak, aslında başka hiçbir şeyin gerçekten, gerçekten bir önemi olmadığını düşünüyorum”
U.S. Secretary of State Anthony Blinken at the Global Solutions for Food Security Event in New York in Eylül 2023

En umut verici araçlardan biri genetik mühendisliktir, ancak önceki ürün gen düzenlemesinden farklı bir odak noktasına sahiptir. Önceki odak, yüksek verimi her ne pahasına olursa olsun ve yoğun kimyasal girdilerle birlikte artırmaya yönelikken, daha gelişmiş yöntemler yüksek üretimi daha sürdürülebilir sonuçlarla birleştirebilir.

Bu, Illinois Urbana‑Champaign Üniversitesi’nde ürün bilimleri ve bitki biyolojisi profesörü Stephen Long tarafından ¹ numaralı yayında geliştirilen bir argümandır; “Ürünleri geleceğe dayanıklı kılma ihtiyaçları ve fırsatları ve atmosferik değişikliği hafifletmek için ürün sistemlerinin kullanımı” başlıklı.

Değişen Bir Gezegen

Karanlık Bir Resim mi?

Uyum sağlamanın nasıl olacağını tartışmadan önce, nelerin değiştiğini anlamamız gerekir ve tablo son derece karmaşıktır. Küresel ısınmanın sadece ortalama koşulları değiştirerek bazı bölgeleri daha verimli, bazılarını ise daha az verimli hâle getirmesi değil, aynı zamanda aşırı olayların sıklığını ve şiddetini artırması beklenmektedir.

Bu, aşırı sıcaklık, kuraklık, sel ve yüzey ozon seviyelerini içerir; bunların her biri ürün verimini dramatik şekilde etkileyebilir, hatta ortalama koşullardaki genel bir değişiklikten daha fazla, ki bu durumda tarımsal yöntemlerde bir değişiklik yeterli olabilir.

Atmosferik CO₂ 2024’te 427 ppm’ye ulaştı ve 2050‑2060 yıllarında yaklaşık 600 ppm olması öngörülüyor. Böyle bir senaryoda, küresel ortalama sıcaklık 2050‑2060 yılına kadar 1,2 °C daha artabilir ve sanayi öncesi sıcaklıkların 2,7 °C üzerine çıkabilir.

Gıda açısından, dünya 2050 yılına kadar kişi başına tüketimdeki artış, artan nüfus ve daha fazla insanın şehirlere göç etmesiyle gıda üretimindeki artan israf nedeniyle %35‑%56 daha fazla gıdaya ihtiyaç duyacak.

Aşırı olaylardan kaynaklanan beklenen ürün kayıpları ve iklim kaymalarının birleşimi, 2050 yılına kadar küresel gıda üretimini neredeyse iki katına çıkarmamız gerektiği anlamına geliyor.

Kötü Haberlerin Hepsi Değil

Bununla birlikte, iklim değişikliğinin arkasındaki artan CO₂’nun olumlu bir etkisi vardır: bitki büyümesini teşvik eder. Aslında, artan CO₂ konsantrasyonları sera ortamlarında verimi artırmak için rutin olarak kullanılmaktadır.

“Modern elit pirinç ve soya çeşitleri, CO₂ seviyelerinin 2050‑60 tahmini seviyelerine yükseltilmesiyle yaklaşık %30 verim artışı göstermektedir.
C4 ürünleri—mısır ve darı—verim artışı göstermez, çünkü bugün zaten yükseltilmiş seviyelerde CO₂ ile doymuş durumdadırlar.”

Bu durum, C3 metabolizmasına sahip bitkiler için özellikle geçerlidir; bunlar çoğu tropik olmayan ürünü kapsar ve dünyanın temel gıdalarının büyük bir kısmını oluşturur (C4 bitkileri farklı bir metabolizmaya sahiptir; fotosentezden önce CO₂’yi yaprakta yoğunlaştırır, bu yüzden ortam CO₂ seviyelerinin onlar için daha az etkili olması mantıklıdır).

Kaynak: GforG

Bir diğer iyi haber, ürün verimliliğini iki katına çıkarmanın sadece mümkün olmakla kalmayıp, bazı belirli ürünler için zaten gerçekleştirildiğidir.

Örneğin, tarım şirketlerinin büyük Ar‑Ge yatırımları mısır verimini zaten iki katına çıkarmışken, pirinç, buğday, patates ve darı (Afrika ve tropik bölgelerde önemli) gibi diğer temel ürünler geride kalmıştır.

Kaynak: Royal Society Publishing

Tarım Sorunlarıyla Baş Etmek

Düşük İrtifa Ozonu

Troposferik ozon (O₃), kirli hava kütlelerinde güneş ışığının uçucu organik bileşikler ve azot oksitleri üzerindeki etkisiyle oluşan ikincil bir kirleticidir.

Günümüzde, >100 ppb seviyeleri ABD’nin mısır kuşağındaki kırsal bölgelerde sıkça bulunmakta, Çin ve Hindistan’ın büyük ürün üretim bölgelerinde ise çok daha yüksek seviyeler görülmektedir.

“Ozon, ABD’de soya için zaten %5, mısır için yaklaşık %10 kayıplara yol açmakta ve yılda yaklaşık 9 milyar dolar maliyet oluşturmaktadır. Toplamda, bu durum küresel ürünlerin %10’una kadar kayba neden olabilir.”

Bitki anatomisinin, özellikle yapraklara havanın girmesini sağlayan stomaların genetik olarak değiştirilmesi, ozon penetrasyonunu ve zararını azaltabilir. CO₂ konsantrasyonu arttıkça, daha az açık stomanın fotosentez verimliliğini büyük ölçüde etkilememesi beklenir.

Kaynak: ScienceFacts

Bitkide antioksidan üretiminin artırılması, ozon moleküllerinin oksidasyonunu azaltmaya ve genel bitki stres direncini iyileştirmeye yardımcı olabilir.

Kuraklık ve Su Kullanımı

Daha yüksek sıcaklık ve daha aşırı hava koşullarının daha fazla su kıtlığıyla ilişkilendirilmesi beklenmektedir.

2050 yılına kadar, mısırda kuraklıktan kaynaklanan küresel verim kayıplarının 1961‑2006 dönemindeki ortalama %12,0’dan %21,3’e, buğdayda ise %9,6’dan %15,5’e yükselmesi öngörülmektedir.

Kuraklıktan etkilenen bölgelerin oranı, Afrika ve Okyanusya’da en çok artacak; mevcut %22 ve %15’ten yüzyıl sonuna kadar sırasıyla %59 ve %58’e yükselmesi beklenmektedir.

Burada da, daha düşük stomata açıklığı bitkilerin su ihtiyacını azaltabilir ve kuraklık sırasında stresi hafifletebilir.

“Sonuç, tarlada yetiştirilen tütün bitkisinde yaprak düzeyinde su kullanım verimliliğinde %15 iyileşme ve bütün bitkide su kullanımında %30 azalma oldu. Genetik olarak hızlı bir şekilde değiştirilebildiği için tütün, diğer birçok bitkide kullanılabilecek değişiklikleri incelemek için sıkça test yatağı olarak kullanılmaktadır.”

Bacillus subtilis soğuk şok proteini B (cspB) gibi genetik mühendislik uygulamaları bitkiye tanıtıldığında kuraklığa karşı direnci artırabilir, ancak henüz ticari uygulamalara dönüştürülmemiştir.

Karbon Tutumunu Artırmak

Sonuçta, bitkiler su, CO₂ ve güneş ışığını organik maddeye dönüştüren makineler gibidir. Ürün biyokütlesinin yalnızca %50’si hasat edilir, geri kalan kısmı sap ya da kök şeklinde bırakılır.

Bu organik madde birkaç yıl içinde çürümesi yerine toprağa kalabilirse, net karasal karbon yutağını %50 artırabilir.

Daha derin kökler ve sırasız (no‑till) tarım yöntemlerinin birleşimi, daha güçlü kök sistemleri genetik manipülasyon ya da özel ıslah programlarıyla geliştirildiğinde aynı anda birden fazla mekanizmanın devreye girmesiyle cevap olabilir:

• Toprağın kalitesini ve su tutma kapasitesini iyileştirmek.
• Bitkinin kuraklığa direncini artırmak, karbon absorpsiyonunu her zaman daha yüksek tutmak.

Hücre duvarı bileşimini daha fazla lignin ve uzun karbon molekülleriyle değiştirmek, ortaya çıkan ölü organik maddeyi çürüme karşı daha dirençli hâle getirerek karbonu yer altında on yıllar, hatta yüzyıllar boyunca tutabilir.

Son olarak, daha proaktif bir yaklaşım benimsenebilir; amaç, karbonu doğrudan endüstriyel ölçekte “çiftçilik” yaparak yakalamaktır. Bilim insanları, Miscanthus × giganteus ya da switchgrass (Panicum virgatum) ve prairie cordgrass (Spartina pectinata) gibi yüksek verimli C4 çok yıllık otları tanımlamışlardır; bu otlar bir yılda hektar başına 130 ton CO₂ yakalayabilir, hatta bazı çeşitler için daha fazla olabilir.

BECCS (karbon yakalama ve depolamalı biyoyenerji) kullanılarak, bu biyokütle yakılarak elektrik üretilebilir ve ortaya çıkan CO₂ yakalanıp derin yer altı depolarına aktarılabilir.

Kaynak: Penn State University

Uygun Düzenlemeler Yapmak

Çelişkileri Yönetmek

İklim değişikliği karşısında verim artırabilen ya da hatta bunu hafifletebilen bu tür modifiye ürünlerin büyük ölçekli dağıtımıyla ilgili bir sorun, bunun kesinlikle GMO ürünlerinin kullanılmasını gerektirecek olmasıdır.

Bu bağlamda, büyük bölgelerin bu ürünleri kullanma konusundaki isteksizliği, iklim değişikliği ve gıda kıtlığına yönelik biyoteknoloji temelli çözümler için büyük bir engel oluşturabilir.

Bu durum, genellikle GMO ürünlerini tamamen yasaklayan AB için özellikle geçerlidir. Ancak diğer bölgeler de organik etiketlerden GMO’ları tamamen yasaklama eğilimindedir; buna rağmen organik etiketli tarım oranını artırmak için katı hedefleri vardır.

Dolayısıyla mevcut yasal bağlamda, daha fazla organik tarım ile çevreyi korumak, geliştirilmiş verimlerden mahrum kalmak ve karbon yakalama potansiyelini artırmak suretiyle çevreye zarar vermek anlamına gelebilir.

Bu konu, prestijli bilimsel dergi Cell²’de “Organik üretimde yeni genomik teknikler: Bilim temelli, etkili ve kabul edilebilir AB düzenlemeleri için değerlendirmeler” başlıklı bir yayında ele alınmıştır.

CRISPR ve Diğer Yeni Genomik Teknikler (NGT’ler)

Ana sorun, yeni genomik teknikleri (NGT’ler) eski, daha kaba yöntemlerden ayırmaktır; bu eski yöntemler daha önce GMO’lar oluşturmak için kullanılmıştır.

Bu çok daha kontrollü ve hassas genetik mühendislik yöntemi CRISPR‑Cas9, site‑yönlü nükleaz teknolojisi (SDN), oligonükleotid‑yönlü mutajenez (ODM) ve RNA‑bağımlı DNA metilasyonu (RdDm) gibi teknikleri içerir.

Bir bitkiye yabancı gen eklemek yerine, NGT ya doğal olarak oluşabilecek hedefli bir mutasyon yaratabilir ya da hedef ürünle doğal olarak çaprazlayabilecek bir bitkiden materyal ekleyebilir.

“Organik tarım, daha sürdürülebilir gıda sistemlerine geçişte önemli bir rol oynayabilir,
Verimlilik ve dayanıklılığa daha büyük bir odak, daha çeşitli ürünlerin tanıtılmasıyla sağlanabilir; bu çeşitliliğin geliştirilmesi NGT’ler sayesinde kolaylaştırılabilir ve hızlandırılabilir.”

Dolayısıyla tamamen “doğal” olmasalar da, NGT’ler doğada asla ortaya çıkmayacak yeni bir şey yaratmaz; sadece “doğanın elini yönlendirir”.

Bu konumun savunucuları, NGT’lerin doğasını anlamanın ve ele alınan teknolojiler (GMO’lar vs NGT’ler) arasında ince ayrımlar yapmanın gerekli olduğunu savunur.

Organik Etiketler NGT’lere Uyabilir mi?

Düzenleyicilerin ve halkın “doğal” NGT’leri organik etikete kabul etmeye isteksiz olmasının büyük bir nedeni, bunun etiket algısını büyük ölçüde zedeleyebileceğidir.

Bunun yerine, makale yazarları “organik + NGT” adlı etiketli bir şema oluşturulmasını öneriyor; bu şema, sadece “klasik organik” tarım planı olmadığını ve aynı zamanda geleneksel GMO’lar da olmadığını açıkça gösterir.

Eğer organik tarım AB’de teşvik edilen bir tarım üretim türü ise, organik hedeflerin AB’de ne kadar kapsandığını değerlendirirken tüm organik üretim biçimleri (NGT+ dahil) kabul edilmelidir.

Bu, verimlerden ödün vermeden organik yetiştirme yöntemlerinin daha geniş bir şekilde yayılmasına olanak tanıyabilir. Özellikle organik etiketler sadece bitki çeşidini değil, aynı zamanda pestisit ve herbisit kullanımı, sürme ve ekim yöntemleri gibi yetiştirme tekniklerini de kapsar.

Gen Düzenleme ve Tarımsal Dayanıklılık Üzerine Son Düşünceler

Değişen iklim koşulları ve artan gıda talebi hem büyük bir risk hem de büyük bir fırsattır.

Bir yandan, büyük insan acısı ve ekolojik hasara yol açabilir. Diğer yandan, daha iyi ve daha sürdürülebilir tarım biçimleri yaratmamız için bir itici güç olabilir.

Bu muhtemelen, tarımın başlangıcından beri olduğu gibi, ürünlerimizin genetik yapısında bazı değişikliklerle gerçekleşecektir.

Yeni genomik teknikler, son on yıllarda biriken zengin genomik verileri kullanarak daha dayanıklı ve üretken bitkiler oluşturabilir.

Bu arada, düzenlemelerimiz ve genetik mühendisliğe bakış açımız da evrim geçirmelidir. Çevreyi koruma hedefi, genetik mühendisliğin hâlâ nispeten ilkel olduğu dönemde oluşturulan GMO’lar hakkındaki önyargıları aşmalıdır.

Bu, biyosferimizin kontrolsüz bir şekilde değiştirilmesinin yaygınlaşması gerektiği anlamına gelmez; aksine, mevcut tüm yeni araçları kullanan daha açık ve dikkatli bir yaklaşım, en iyi sonuçları verirken risklerin çoğunu hafifletebilir.

Bitki Genetik Mühendisliği Yenilikçisi

Corteva

Corteva, özellikle kimyasallar ve tohumlar alanında, tarım teknolojisinde küresel bir liderdir. Ayrıca robotik gibi yeni tarım teknolojilerinde de çok aktiftir.

2023 yılında 17,2 milyar dolar net satış, 22.500+ çalışan ve 10.000.000+ müşteri ile şirket, ABD’li rakipleri Bayer ve Syngenta ile birlikte sektörünün en büyüklerinden biridir.

Genel olarak, azalan tüketim ve artan rekabetin daha derin bir trendini yansıtabilir; kimyasal (pestisit, herbisit vb.) satışları 2024’te düşerken, tohum satışları artmıştır.

Kaynak: Corteva

Daha derin bir bakışta, Corteva’nın tohum işindeki temel işi mısır ve soya fasulyesinde olup, bu segmentte şirket gelirinin büyük bir kısmını oluşturmaktadır. Özellikle, Corteva’nın “Enlist E3” soya fasulyesi, 3 herbisite (2,4‑D kolin, glifosat ve glufosinata) dirençli olup, 2019’da %5’in altından ABD pazarının >%65’ini oluşturacak şekilde büyümüştür.

Ürün koruma/kimyasallar alanında, satışların yarıdan fazlası herbisitlerden, geri kalan kısmı ise çoğunlukla insektisit ve fungisitlerden oluşmaktadır.

Corteva, mevcut işini hâlâ çok karlı bir faaliyet olan geleneksel endüstriyel tarım üzerine inşa etmiştir; bu da mevcut Ar‑Ge bütçesini desteklemektedir.

Ancak, burada ve önceki “Geleceğin tarımı” makalesinde tartıştığımız gibi, yeni olanaklar ortaya çıkıyor ve Corteva bu sürecin öncüsü konumunda:

• Gen düzenleme mevcut ürünlerde, CRISPR teknolojisi kullanımı dahil.
• Tarım‑teknoloji girişimleri için bir yenilik merkezi, Corteva Catalyst. “Makine öğrenimi platformu, sektörü haritalama ve Corteva’nın araştırma öncelikleriyle ilgili teknolojileri belirleme çabalarına yardımcı olmaktadır.”
• Kanıtlanmış ve öngörülebilir performansa sahip biyostimülanlar, biyokontrol ve böcek feromonları gibi doğal kökenli ürünler.
• Azot sabitleyici bakteriler (BlueN™ veya Utrisha™ N) ekstra kimyasal içermeyen gübre oluşturmak için.
• A vitamini ile biyofortifiye tahıllar yoksul ülkelerde beslenmeyi iyileştirmek için.
• Yürüyen robotlar sıra ürünleri için.
• Tarımda AI uygulamalarıyla ilgili deneyler, meyve toplama ve tohum üretimi için en iyi özellik seçimi yapan bitkileri belirlemeye kadar.
• Tam bir yazılım çözüm paketi, arazi görüntü verilerinden çiftlik yönetim yazılımına ve karbon kredisi izleme ve satmaya kadar.

Corteva ayrıca, 2035 yılına kadar 10‑30 milyar dolar pazar potansiyeline sahip yeşil biyoyakıtlar ve özel proteinlere yönelik gelecekteki artan talebi aktif olarak araştırmaktadır.

Kaynak: Corteva

Genel olarak, Corteva “eski” endüstriyel tarım yöntemlerinin bir devi olmakla birlikte, sektördeki değişikliklerin farkında ve hızlı değişen tarım uygulamalarına uyum sağlayarak eşit büyüklükte ve başarılı bir şirket olma yolunda kendisini konumlandırmaktadır.

Corteva (CTVA) Hisse Senedi Haberleri ve Gelişmeleri

Referans Alınan Çalışmalar

<sup>1. Long Stephen P. (2025) Ürünleri geleceğe dayanıklı kılma ihtiyaçları ve fırsatları ve ürün sistemlerinin atmosferik değişikliği hafifletmek için kullanımı. Phil. Trans. R. Soc. 29 Mayıs 2025. http://doi.org/10.1098/rstb.2024.0229
2. Molitorisová, Alexandra, et al. (2025) Organik üretimde yeni genomik teknikler: Bilim temelli, etkili ve kabul edilebilir AB düzenlemeleri için değerlendirmeler. Cell Reports Sustainability, 30 Mayıs 2025. https://www.cell.com/cell-reports-sustainability/fulltext/S2949-7906(25)00101-6</sup>