Türkiye de Agro-Biyoteknoloji 03 Nisan, 2013 Prof. Dr. Fikrettin ŞAHİN Yeditepe Üniversitesi TTGV Biyoteknoloji Semineri
Biyoteknoloji Nedir? Biyolojik ürün ve teknolojilerin üre2lmesinde canlı organizma (bitki, hayvan ve mikroorganizma) ların kullanılmasıdır. Modern anlamda biyoteknoloji ise moleküler biyoloji ve gene2k mühendisliği tekniklerinden faydalanılarak canlı organizmaların daha yeni, farklı ve fonksiyonel ürün ve teknolojilerin geliş2rilmesidir.
Tarımda Biyoteknoloji nedir? İnsanoğlunun sınırsız ih2yaçlarını karşılamak amacına yönelik olarak, moleküler yöntemler kullanılarak Gene2k Yapısı Değiş2rilmiş (GDO) organizmaların ve/veya onların ürünlerinin elde edilmesinde kullanılan teknolojiye denir
Biyoteknoloji ve Tarım Tarımsal ürünlerin verim ve kalitesini arormak T. Ü. üre2m alanlarını genişletmek ve pazarlanmasını kolaylaşormak Hastalık, zararlı ve herbisitlere karşı dayanıklı bitki varyeteleri geliş2rmek Çevre kirliliğini engellemek
T. Ü. verim ve kalitesini arormak gerekli midir? Gelişen teknoloji ile hayat standartları yükselen insanlar, tükeskleri ürünlerde kalite arıyorlar (organik tarım) Bugün Dünya da yeryüzünün %12 ürün ye2ş2riciliği amacıyla kullanılmakta Bu alanın sadece %26 gıda ürünlerinin ekimi için kullanılıyor 2020 yılında bu arazinin sadece %15 gıda ürünlerini ye2ş2rmek için uygun olacak.
T. Ü. verim ve kalitesini arormak gerekli midir? 19 yüzyılın başında dünyadaki insan nüfusu 1.5 milyar 1927 2 milyar 1960 4 milyar 1974 5 milyar 1987 6 milyar Her yıl yaklaşık 80 milyon insan yeni nüfus olarak ekleniyor Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) tarafından 16.11.2009 tarihinde Romada yapılan Uluslararası Gıda Güvenliği Zirvesi nde konuşan Birleşmiş Milletler Genel Sekreteri Ban Ki Moon'un Dünyada her 5 saniyede 1 çocuk açlıktan ölüyor (Ort her yıl 6 milyon çocuk) Her yıl açlık tehlikesi ile karşı karşıya olan insan populasyonu ise yaklaşık 1 M insan.
GDO Dünyadaki Üre2mi 2011 yılında dünyada üre2len GD bitki üre2m alanı 160 M ha. Bu üre2min %44 ABD dir. 29 ülkede GDO bitkisel üre2m yapılmaktadadır. Diğer lider ülkeler Brezilya, Arjan2n, Hindistan, Kanada, Çin, Paraguay, Pakistan, Güney Afrika. GD bitkilerin %72 sini herbisit dayanıklı soya, mısır ve pamuk üre2mi oluşturur. 16.7 M çi`çi GDO üre2yor. 18.03.2010 Biyogüvenlik Kanunu Hayvansal ve bitkisel GDO üre2mi Türkiye de yasakor. İh2yaç olması durumunda GDO yem ve gıda ithalaona Biyogüvenlik Kurulu onayı ile izin verilebilir.
GD Bitkisel Üre2m Alanları Ürün- Gıda Geliş2rme Zaralıya Hastalığa Y.Ot- Herbisit dayanıklılık Stres faktörlerine (kurak, don, tuz, ağır metal) dayanıklılık
GD Bitkisel Üre2m Alanları Bitkisel ve hayvansal ürünlerin verim ve kalitesini yükseltmek ABD GM pamukta ortalama %7 ürün aroşı gözlenmiş Kimyasal kullanımın azalolması Ürün ve bölgelere göre değişmekle beraber yaklaşık %10-90 kimyasal azalma sağlanmışor. Daha fazla enerji tasarrufu Toprak erozyonunun azalolması Bulaşık toprak ve su kaynaklarının biyolojik tezlenmesi Bitkiler topraktan arsenik temizlenmesinde Bakteriler biyolojik degradasyon ve remedasyon için kullanılır.
Tarım Ürünlerindeki Verim Kayıpları? Bitkisel üretimde kalite ve verimi kontrol eden en önemli faktör beslemedir. Bitkiler yaşamları için gerekli olan besin elementlerini topraktan alırlar. Toprakta (makro ve mikro) besin elementlerinin bulunma oranları, eksikliği veya fazlalığı bitkilerin dengeli beslenmesini ve buna bağlı olarak ta verim ve kalitesini etkilemektedir. Yoğun üretim yapılan tarım alanlarında yetiştirilen kültür bitkileri toprakta bulunan besin elementlerini kullandıkları için miktarlarını azaltarak fakirleştirirler. Bu durum sürekli artarak devam eden toprak verimsizliğine neden olur.
Tablo: Dünyada Tüketilen Mineral Gübre Miktarı (Mil ton/yıl) 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 ----------------------------------------------------------------------------------------- Azot (N) 84.7 130.409 133.059 136.198 139.140 Fosfat (P2O5) 37.554 38.456 39.528 40.426 Potasyum (K2O) 33.519 34.432 35.505 36.453 Toplam 201.482 205.947 211.230 216.019 1 M Ton Gübre :5-.5-6.8 Milyar $
Tarım Ürünlerindeki Verim Kayıpları? Kötü çevre koşulları (don, dolu, rüzgar, kuraklık vs.), böcek, yabancı ot ve/veya patojenik mikroorganizmaların (fungus, bakteri, virüs, viroid, ve fitoplazma gibi) saldırısına maruz kalan bitkilerin normal hayatsal faaliyetlerinizdeki bozulma ve buna bağlı olarak gelişen, doğrudan veya dolaylı zararlar sonucu tarım ürünlerinin kalite ve miktarındaki azalmalar
Tarımsal Üretimde Yıllık Ekonomik Kayıplar FAO 2001 yılı istatistiklerine göre her yıl dünya tarım ürünlerinin en az %25-56 lik bir bölümü (tarla ve depo şartlarında) hastalık, zararlı veya yabancı otların neden olduğu zararlardan dolayı kaybedilmektedir. Hastalık 9.2-21% Zararlı 5-20% Y. Ot 3-15% Bu oran, az gelişmiş veya gelişmekte olan ülkelerde daha da fazladır Ayrıca, bazı bitki patojenleri ile bulaşık tarım ürünleriyle beslenen insan ve hayvanlarda gıda zehirlenmeleri görülmektedir. Bitki hastalıklarına % 60-75 oranında fungus ve bakteriler, % 10-15 oranında virus ve viriodler, % 10 oranında ise diğer patojenler ve çevresel faktörlerin sebep olduğunu göstermektedir. Diğer taraftan, işlenmiş et ve süt ürünlerindeki mikrabiyal bozulmalar sonucu verim kaybının %20-45 arasında olduğu tahmin edilmektedir.
Pestisitlerin Yıllık Miktarı ve Market Değeri World and U.S. Pesticide Amounts of Active Ingredient at User LevelBy Pesticide Type, 2001 Estimates By Pesticide Type and Market Sector, 2001 Estimates Dünyada tüketilen pestisitin market değeri 2.5 M ton (2000-2001) Türkiyede 55.000 Ton (2002) 49.000 ton (2007)
T.Ü. verim kayıplarına neden olan faktörlerin biyolojik çözümü? Mikrobiyal Gübreler (ve hormonlar) Mikrobiyal pes2sitler geliş2rmek, laboratuvar sera tarla veya doğal üreme koşullarında test etmek ve 2cari üre2mleri gerçekleş2rmek.
Mikrobiyal Gübre Nedir? Bitkilere, büyüme ve gelişmeleri ile ilgili hayatsal faaliyetlerini optimum olarak yürütebilmeleri için gerekli olan besin elementlerinin sağlanması ve alınmasında rol oynayan mikroorganizmaların tarımsal üretimde kullanılmak üzere hazırlanan ticari formülasyonlarına mikrobiyal gübre denir.
Mikrobiyal Pestisit Nedir? Tarımsal üretimde verim ve kalite kaybına neden olan patojen ve zararlılara karşı etkili biyolojik mücadele ajanı olarak seçilen antimikrobiyal ve insektisit etkisi olan mikroorganizmalar veya onların metabolik ürünlerinden elde edilen formülasyonlardır.
Mikrobiyal Gübre ve Pestisit Olarak Kullanılacak Mikroorganizmalar Antibiosis, rekabet, hiperparasitizim ve sistemik dayanıklılığın uyarılması gibi mekanizmaların mümkünse hepsine, değilse en az birden fazlasına sahip olması, Farklı iklim ve muamele şartlarına dayanıklı olması, Değişik bitki patojenlerine (bakteri, fungus ve virus) karşı etkili (geniş spektrumlu) olması, Başta insan ve hayvanlar olmak üzere, çevre üzerine direk yada indirek olumsuz etkilerinin olmaması, Hazırlanan ticari formülasyonların uzun süreli depolanma şartlarına dayanıklı olmasıdır.
Kaya Fosfatının ve Kompleks Minerallerin Biyolojik Çözümü
CaCO 3 Çözümü
The RHIBAC members Joseph Strauss AIT Seibersdorf Vienna, AU Jos Vanderleyden & Stijn Spaepen Microbial & Plant Genetics Univ. Leuven, Leuven, BEL Denis Poncelet ONIRIS Nantes, FRA Nico von Wirén Plant Nutrition, Univ. Hohenheim, Stuttgart, GER Luigi Ciampi Universidad Austral de Chile, Valdivia, CHI Uri Rosenberg AGRON Agrochemicals Dev. & Marketing, Rehovot, ISR Fikrettin Sahin Genetics & Bioengineering, Yeditepe Univ., Istanbul, TUR Veronica Reis Embrapa Agrobiologia, Seropédica, Rio de Janeiro, BRA Colin Lloyd Masstock Arable Ltd. Great Dunmow, UK
RHIBAC 2009 Spring Field Trail in Turkey (May 20, 2009)
RHIBAC FP6-FOOD Projesi, İngiltere Bugday Tarla Denemesi
RHIBAC FP6-FOOD Projesi, Şili Bugday Tarla Denemesi
Ticari Mikrobiyal Gübre Tescil Çalışmaları 2010 yılında Tarım ve Köyişleri Bakanlığı TÜGEM tarafından 2 adet tescil verilmiştir. 1. AgroBac 2. BioDecal
HAYVAN BİYOTEKNOLOJİSİ } Hayvancılık sektörü bütün dünyada olduğu gibi Türkiye'de de artan nüfusun yeterli ve dengeli beslenmesinde ve birçok alanda endüstri hammaddesi olarak kullanılması açısından önemli bir yer tutmaktadır. } Buna karşın sanayileşmiş aynı zamanda tarımda ileri olan ülkelerle kıyaslandığında, ülkemizde tarım sektörü içerisinde hayvancılık faaliyetlerinin yeri oldukça geridir. } Beslenme dengesi bir ülkenin refah düzeyinin en önemli göstergesidir. } Gelişmiş ülkeler genelinde kişi başına günlük protein tüketimi 102 gram olup, bunun 60-70 gramı hayvansal kaynaklı proteinlerden oluşmaktadır. } Oysa gıdasının %85 ini bitkisel ürünlerden sağlayan Türkiye, gelişmiş ülkeler ile kıyaslandığında refah düzeyinde çok alt sıralardadır.
} En önemli sorunlar, ıslah edilmemiş düşük verimli ırklar, hayvan hastalıklarında yetersiz mücadele, ve hemen hemen tüm girdilerde dışa bağımlılık (damızlık hayvan, sperma, embriyo, ilaç, aşı, tanı kiti, yem vb). } Coğrafi yapısı ve iklim koşullarının yatkınlığı ile bir hayvancılık ülkesi olan Türkiye bu alanda kaybettiği mesafeyi kısa sürede kapatmak için modern teknolojileri hayvancılık alanında en kısa zamanda ve en yayın şekilde uygulamaya sokmak durumundadır.
HAYVAN ISLAHINDA BİYOTEKNOLOJİ TÜBİTAK Vizyon 2023 Bilim ve Teknoloji Öngörü projesinde bu alanda belirlenen hedeflerin birinci Hayvan Islahında Moleküler Biyoloji ve Biyoteknolojik Yöntemlerin Kullanılması ile Ekonomik Değeri Yüksek Hayvanların Geliştirilmesi olarak geçmektedir. } Alanın başta gelen aktörü Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı koyunlarda 2005 yılında koyun ırklarımızda verim artışını sağlamak amacıyla Halk Elinde Küçükbaş Hayvan Islahı Ülkesel Projesi adı altında büyük bir proje başlatmıştır. Ancak bu proje klasik ıslah yöntemi ile yapılmaktadır. } Kısa sürede çok daha iyi sonuçların alınması için bu ıslah projesine Modern Biyoteknolojik yöntemlerin dahil edilmesi ve DNA markerları ile ıslah programının desteklenmesi gerekmektedir. Benzer çalışmalar büyük baş hayvanlarda da uygulanmalı ve kırmızı et ihtiyacında dışa bağımlılık ve et fiyatlarındaki artışın önüne geçilmelidir. } Aynı şekilde kanatlı sektöründe de damızlık ihtiyacının yurt içinde sağlanabilmesi ve hatta ihraç edilmesi için DNA marker destekli ıslah programlarına geçilmelidir. } Üreme biyoteknolojisi (in vivo ve in vitro embriyo üretimi, suni tohumlama için sperm bankalarının kurulması, embriyo transferi, cinsiyeti belli sperma ve embriyo üretimi, klon hayvanlar vb) gibi yardımcı üreme teknolojileri gelişmiş ülkelerin ıslah programlarında yaygın olarak kullandıkları tekniklerdir ve ülkemizde de ıslah programlarına dahil edilmelidir. } Ülkemizde de bu sperma üretim istasyonları kurulmaya başlamış, ileri üreme teknolojilerin kullanılarak hem koyun hem de sığır başarı ile klonlanmıştır ancak çalışmalar munferit ve yetersizdir.
HAYVAN SAĞLIĞINDA BİYOTEKNOLOJİ } TÜBİTAK Vizyon 2023 Bilim ve Teknoloji Öngörü projesinde bu alanda belirlenen hedeflerin birinci Biyoteknoloji ve Gen Teknolojilerine Dayalı Moleküler Tanı, Hayvansal İlaç ve Aşıların Geliştirilerek Kullanıma Sunulması olarak geçmektedir. } Bölgemizin sosyo-ekonomik yapısı ve komşu ülkelerle ilişki niteliği bir çok egzotik hastalıkların (sığır vebası, mavi dil, PPR, şap gibi) bölge komşularımızdan ülkemize bulaşmasına neden olmaktadır. } Son yıllarda tüm dünyada çıkan ani salgınlar (BSE, kuş gribi, domuz gribi) binlerde hayvanın imhasına dolayısı ile ekonomik kayıplara sebep olurken insan sağlığı içinde ciddi riskleri beraberinde getirmiş ve korku yaratmıştır. } Değişen şartların oluşturduğu ortamda seyir değiştiren hastalıklar, ani salgınlar, beklenmeyen bölgelerde ortaya çıkan hastalıklar gelecek içinde risk oluşturmaya devam edecektir. Ülke olarak bu riskleri öngörmek, bunlardan korunmak veya zararlarını en aza indirgeyebilmek için teknolojilerimizi yenilemek veya hiç olmayanları transfer etmek zorundayız. } Bu amaçla teşhis, tedavi ve aşılama yöntemi geliştirmek ve aşılamada etkinlik ve kolaylık sağlamak, kalıntı bırakmayan kısa sürede parçalanan ve ürünlere geçmeyen ilaç üretmek çözülmesi gereken önemli teknolojik sorunlar arasında yer almaktadır.
TRANSGEN TEKNOLOJİSİ İLE İLAÇ ÜRETİMİ } Rekombinant protein üretimi için çok farklı sistemler; bakteriler, mayalar, transgenik bitkiler, baculoviruslar, memeli hücreleri ve transgenik hayvanlar kullanılmıştır. } Transgenik hayvanlar (tg) ile memeli hücre sistemleri protein üretimi açısından karşılaştırıldığında, bu hayvanların miktar açısından dört misli daha fazla üretim kapasitesine sahip olduğu bilinmektedir. Bu nedenlerden dolayı, tg hayvanlar yabancı proteinlerin üretimi için alternatif bir üretim sistemi oluşturmaktadır. } Tg çiftlik hayvanlarının üretimi sonucunda yılda bir tona yakın rekombinant protein bu biyoreaktörlerin sütünden izole edilebilir. Tıbbi öneme sahip terapötik proteinlerin kullanımının sağlanması ile milyonlarca insan bunlardan çok daha kolay faydalanacak ve herhangi bir kontaminasyon riski ile karşı karşıya kalmayacaktır. } Dünyada tg teknoloji kullanılarak bazı rekombinant ilaçlar tg keçi ve ineklerin sütünden izole edilmiş ve tıbbi alanda kullanıma girmiştir. Sektör hızla büyümektedir. } Bu alanda çalışan kişi sayısı parmakla sayılacak kadar azdır. Farklı kurumlarda transgenik hayvan üretimi tecrübesi olan bilim insanları bir araya getirilerek çekirdek bir ekip oluşturulabilir.
GENEL DEĞERLENDİRME: } Ülkemizde Hayvan Biyoteknolojisi 10 yıl içinde çok küçük adımlarla ilerlemiş ve önemi son birkaç yıl içinde anlaşılmaya başlamıştır. } Genellikle üniversiteler bünyesinde kurulan Biyoteknoloji Merkezleri, veya merkez laboratuarlarının çok azı hayvan biyoteknolojisi üzerinde çalışma yürütmektedir. } Bazı küçük çaplı çalışmalar birkaç üniversitenin Veteriner ve Ziraat Fakültelerinin bazı bölümlerinde, birkaç üniversitenin Biyoloji bölümünde yürütülmektedir. } Bakanlığın 47 araştırma enstitüsünün sadece iki tanesi modern biyoteknolojiyi hayvancılık için kullanmak üzere dizayn edilmiştir. } Özel sektör kuruluşlarının pek azı bu alana hizmet etmektedir.
} Genel olarak bakıldığında hayvan biyoteknolojisine yönelik yatırımların diğer sektörlere göre çok geri olduğu görülmektedir. } Sektörün ihmal edildiği, hem yapılan yatırımların düşüklüğünden, hemde bu alanda yetişmiş AR-GE personelinin azlığından anlaşılmaktadır. Hayvan biyoteknolojisinde en önemli problemler; } Hayvancılık politikası oluşturmada yetersizlik } Hükümetlerce oluşturulan politikalarda devamsızlık } Organizasyon yetersizliği } Kurumlar arası (Üniversite, Kamu, Özel Sektör) işbirliğinin olmaması } Dağınık alt yapılar } Alt yapısı olan kurumlarda yetişmiş eleman istihdamının sağlanamaması } Teknolojilerdeki gelişmelerin takip edilmemesi } Alanda yetişmiş kalifiye eleman yetersizliği } Alana desteklerin azlığı
Yapılması gerekenler: } Ülkesel hayvancılık politikalarının belirlenmesi } Bölge düzeyinde strateji belirlenmesi } Her bölgede konunun gerçek uzmanlarından (sadece teorik değil pratik bilgisi olan yani bizzat teknolojileri uygulayan) oluşan bir kurulun oluşturulması } Mükerrer projeler yerine bölge aktörlerinin hepsini içeren çok katılımlı bölgesel projelerin desteklenmesi } İşbirliği artırmak için teknoloji platformları veya işbirliği ağları kurulması ile bölgesel alt yapı ve bilgi birikimlerinin bir araya toplanması } Hayvan biyoteknolojisi alanında eleman yetiştirilmesi } Hayvan biyoteknoloji alanına yatırımların artırılması } Kamu, üniversite, sanayi işbirliğinin özendirilmesi
GDO ve GM- Gıda Normal çaprazlama veya doğal rekombinasyon teknolojileri ile gerçekleş2rilmesi mümkün olmayan, ancak gene2k mühendislik veya rekombinant DNA teknolojileri kullanarak gene2k yapısında değişiklik oluşturulmuş organizmalara (M.org, bitki veya hayvan) GDO denir. Bu organizmalardan veya bu organizmaların ilavesi ile elde edilen ürünlere ise GD- Gıda denir
GD- Gıda? Orijini farklı canlıdan gen aktarılmış gıda Genetik yapısında mutayon oluşturulmuş gıda GD yem ile beslenen hayvanlardan elde edilen ürünler GDO tarafından üretilmiş bir ürün
Gıda Biyoteknolojisi gıdaların kalite, verim ve güvenilirliğini artırmak, işlenmesini kolaylaştırmak ve ekonomik bir üretim gerçekleştirmek amacıyla biyoteknolojik tekniklerin uygulandığı bilimsel bir alandır. Bu alan ekmek, turşu ve peynir gibi geleneksel gıdaların üretiminde kullanılan geleneksel fermentasyon yönteminden, rekombinant DNA teknolojisini de içine alan modern biyoteknolojinin en yeni uygulamalarına kadar birçok üretim prosesini içine alır.
Gıda Hammadde ve Katkı Maddelerinin Üre4minde Kullanılan Gene4k Modifiye Organizmalar Bitkiler Hayvanlar Gıda Hammaddesi Mikroorganizmalar Gıda Katkı maddesi
Bitkisel Ürünler Rekombinant DNA teknolojisi gıda hammaddesi olarak kullanılacak bitkisel ürünlerin kalitesini artırmak ve işlenme özelliklerini iyileştirmek için kullanılmaktadır. Bu amaçla; meyve ve sebzelerde olgunlaşmanın kontrolünü sağlamak renk, tat ve aroma gibi duyusal özelliklerini geliştirmek, besin değerini, artırmak, işleme veya muhafazaya ilişkin özelliklerini iyileştirmek suretiyle ürün kalitesini artırmak, besinsel olmayan (antinutrisyonel) faktörleri azaltılmak bitki bünyesinde koruyucu veya tedavi edici maddeleri üretmek için yoğun çalışmalar yapılmaktadır.
Hayvansal Ürünler Hayvansal üretimde ise, transgenik hayvan üretim teknolojileri kullanılarak, verimin artırılmasının yanında, bu ürünlerin besin değerinin ve işlenme özelliklerinin geliştirilmesi ve gıdalar yoluyla hayvanlardan insanlara geçebilen zoonoz hastalıkların önlenmesi amacıyla çalışmalar yapılmıştır.
Gıda Sanayinde Kullanılan Mikrobiyal Kaynaklı Ürünler Mikroorganizmalar farklı ekosistemlerden seçilerek veya genetik olarak modifiye edilerek çeşitli enzimlerin üretiminde kullanılmaktadır. Günümüzde genetik ve protein mühendislerinin ortak çalışmaları ile gıdaların üretildiği ekstrem koşullarda çalışabilen, yüksek aktiviteye sahip enzimleri düşük bir maliyet üretmek mümkün olmaktadır. Tat ve aroma bileşenleri, organik asitler, vitaminler, bazı kompleks karbonhidratlar ve amino asitler, fermentasyon yolu ile üretilerek gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda bu ingredientlerin üretiminde verim ve kaliteyi artırmak veya alternatif yeni ürünler geliştirmek amacıyla kullanılan rekombinant DNA teknolojilerinin yanında, metabolik yolların manupulasyonunu hedef alan metabolik mühendislik uygulamalarından da yaralanılmaktadır.
Gıda Sanayinde Kullanılan Mikrobiyal Kaynaklı Ürünler Starter kültürler Yeni starter kültürlerin belirlenmesi veya mevcut starter kültürlere arzu edilen özelliklerin kazandırılması amacıyla klasik mutagenesis, konjugasyon ve hibridizasyon gibi yaklaşımlara ilave olarak modern biyoteknolojik yöntemlerden de yararlanılabilmektedir. Fonksiyonel gıdalar ve Probiyotik kültürler Gittikçe büyüyen küresel probiyotik gıda pazarında, probiyotik süt ürünleri en yüksek paya sahiptir. Pazarın potansiyelinin çok yüksek olması bu alanda faaliyet gösteren şirketleri yatırım ve yeni ürün geliştirme konusunda teşvik etmektedir. Türkiye'de ise probiyotik süt ürünleri pazarında beş firma; Danone, Sütaş, Pınar, Ülker ve Nestle çeşitli ürünleriyle faaliyet göstermektedir.
Nutrigenomik ve Mikrobiyal Genomik Nutrigenomik besin ögelerinin, gen ekspresyonu düzeyindeki etkilerini ve bunun sağlık üzerindeki etkilerini inceleyen yeni bir bilimsel alan olup kişiye özel beslenme biçimi geliştirilerek bireysel ve toplumsal sağlığın korunması ve kronik hastalık oluşumun önlemesini amaçlamaktadır. Mikrobiyal genomik ise, endüstriyel süreçlerde kullanılan mikroorganizmalarda, değişen çevre koşullarına karşı oluşan tepkinin birçok genin aynı anda ekspresyonu gözlemleyerek genetik düzeyde anlaşılmasını sağlamakta ve böylece teknolojik süreçleri iyileştirmek için koşulların optimize edilmesine yönelik bir potansiyel oluşturmaktadır
Gıda Kalite ve Güvenliğinin Kontrolü Son yıllarda biyoteknolojik gelişmeler, gıda kalitesi ve güvenliğinde riske dayalı daha etkin bir denetim için yeni fırsatlar sağlayacak güçlü yöntemler ortaya koymuştur. Bugün klasik PCR ve real-time PCR tekniği ve bu tekniğe dayalı test kitleri patojen mikroorganizmalar dışında gıdalarda kullanılan hayvansal ve bitkisel kaynaklı bileşenlerin orijininin belirlenmesi, genetik modifiye organizmaların ve alerjenlerin tespiti için de kullanılmaktadır. Bunun dışında bioçip, DNA çip veya DNA mikroarray olarak da adlandırılan mikroarraylere dayalı tanı ve test kitleri de gıdaların rutin kontrollerinin yanında, kalite ve güvenliğinin artırılması ve üretim proseslerinin izlenmesi amacıyla yapılacak çalışmalar için de önemli bir potansiyele sahiptir. Hibridoma teknolojisi ile üretilen antikorların, geliştirildikleri ajana yüksek özgünlük ve afinite ile bağlanmaları bu alanlarda etkin immünolojik tanı sistemlerinin geliştirilmesine imkân sağlamaktadır. Son yıllarda üzerinde yoğun araştırmaların yapıldığı transkriptomik veya diğer ''- omik'' stratejileri, genlerin ifadesinde oluşturduğu spesifik değişikliklerden yola çıkarak sağlık üzerinde muhtemel olumsuz etkileri olabilecek kalıntı ve kontaminantların, anlaşılmasını sağlamaktadır.
Gıda Biyoteknolojisi Alanında Öncelikle Ele Alınması Gereken Hususlar Elde edilen veriler ışığında, gıda biyoteknolojisi alanında öncelikle ele alınması gereken hususlar ve kısa vadede yapılması gerekenler özetlenecek olursa; Gıda alanında faaliyet gösteren firmalarla üniversite ve/veya araştırma merkezleri buluşturarak ve biyoteknoloji alanındaki yeni gelişmelerin sektörel seviyede uygulanmasına imkan sağlayacak işbirlikleri oluşturulmalı Fermentasyon prosesleri ve bu proseslerde aktif rol oynayan fermetatif flora genom, transkriptom ve proteom seviyesinde analiz edilerek bu ürünlerde verim ve kalite artışına yönelik yeni araştırmalar yapılmalı Fonksiyonel gıdalar ile ilgili Ar-Ge faaliyetleri yapılarak geliştirilen yeni ürünler sanayiye aktarılmalı Gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan, starter kütür, enzim vb. mikrobiyal ürünlerin ve pazar payı her geçen gün artan probiyotik kültürlerin yüksek kalite ve verimde üretimine yönelik çalışmalar yapılmalı
Gıda kaynaklı patojen mikroorganizmaların virulans faktörleri ve toksik etkileri genom, transkriptom ve proteom seviyesinde analiz edilerek, gıdalara uygulanan yeni muhafaza teknikleri ve antimikrobiyal bileşenlerinin etkileri de bu seviyede değerlendirilerek modellenmeli Dışa bağımlı bir yapı gösteren gıda katkı maddelerinin, üretiminde veya mevcut katkı maddelerinin özelliklerinin iyileştirilmesinde, genetik ve protein mühendisliğine dayalı yöntemlerin kullanımı artırılmalı Bireysel ve toplumsal beslenme stratejilerinin belirlenmesine yönelik olarak nutrigenomik çalışmaları teşvik edilmeli, Gıda kalite ve güvenliğinin sağlanmasına yönelik olarak gıda zincirinin tüm aşamalarında kullanılabilecek hızlı tanı kitleri geliştirilmeli Gıda biyogüvenlik takip sistemi oluşturularak gıdalarda GDO ların tespit ve izlemesine yönelik stratejilerinin oluşturulması ve uygulanması öncelikle ele alınmalı Genetik modifiye organizmaların üretimi, tespiti, sağlık üzerine ve çevreye olan etkilerinin tüm yönüyle araştırılacağı, yetişmiş personel ve gerekli alt yapıya sahip bir referans merkez oluşturulmalı