Biyoteknoloji alanındaki son gelişmeler, ürün kalitesini artırmaya yönelik olmaları yanında özellikle bitki genetiği alanında da dikkate değer birçok uygulamayı da beraberinde getirmiştir. Özellikle son 10 yılda önemli gelişmeler gösteren genetiği değiştirilmiş (GD) ürünler de bu uygulamanın önemli bir bölümünü oluşturmaktadır. GD ürünler, farklı bitki türlerinden aktarılan gen veya gen gruplarına sahiptir. Bu sayede bitkilerin;
► yaşam koşullarının iyileştirilmesi (hastalıklara, pestlere ve abiyolojik strese karşı direnç)
► besinsel değerinde artış sağlanması amaçlanmaktadır.
Ticari olarak 1996 yılında satışa sunulan GD ürün üretimi için kullanılan birim arazi, 1996-2006 yılları arasında 1.7 milyon hektardan 102 milyon hektara ulaşarak yaklaşık 60 kat arttığı, buna göre GD ürün üretiminin dünyada her yıl en az % 10 oranında artış gösterdiği bildirilmektedir 1.
Günümüzde GD ürün üreticisi ülkeler arasında başta ABD (%59) olmak üzere Arjantin, Brezilya, Kanada, Hindistan ve Çin gibi üretimi halen sürdürmekte olan 22 ülke bulunmaktadır2.
GD ürün üretimi, özellikle soya, mısır, pamuk ve kanola üzerinde yoğunlaştırılmıştır. Bitkilerin yanı sıra hayvanların transgenik yemle beslenmesi ile et ve süt veriminde artış, ayrıca hayvanlara transgenik rumen bakterilerinin verilmesi ile hastalıklara direnç kazandırma amaçlı uygulamalar “transgenik hayvan” yetiştirilmesi yoluyla gündeme gelmiştir 3.
Yapılan bu çalışmalar sayesinde GD ürünlerin; parazit rezistansı, ürün kaybında azalma ve hastalıklara direnç kazanma, ayrıca hormon ve diğer ilaçların üretiminin sağlanmasında aracı yöntem olması gibi avantajlarının olduğu söylenebilir.
Gd Ürünlerin Toprak Ekosisteminde Doğurabileceği Riskler
Günümüzde GD bitkiler, avantajlarının yanı sıra dezavantajlarıyla da büyük bir tartışma konusu olmasına rağmen, üretimlerindeki hızlı artış da devam etmektedir. Son yıllarda modern biyoteknoloji ve genetik mühendisliğinin ortaklaşa çalışmaları ve GD ürün üretiminin ticari boyutlarının hızlı artışı, biyogüvenlik ve geleneksel tarım stratejilerini derinden etkileyecek konuma getirmiştir. Bu ürünlerin üretimi ve kullanımı henüz başlangıç aşamasında olduğu düşünülürse, uzun dönemdeki çevresel etkilerinin boyutları henüz tam olarak bilinmemektedir. Ancak GD ürünlerden kaynaklanabilecek genetik kirliliğin çevresel toksikoloji yönünden önemli riskler taşıdığı bir gerçektir. GD ürünlerin toprak ekosistemindeki etkilerine ilişkin çalışmalar çok azdır. Ancak mevcut bilgiler, melez nesil oluşturma aşamasında gen kaçışı nedeniyle değiştirilen genetik özelliklerin çevreye kontrolsüz olarak yayılmasına bağlı riskler bulunduğu yönündedir 4. Gen kaçışına bağlı olarak uzun vadede dirençli yabani ot ve böceklerin ortaya çıkması sonucunda tarım ilaçlarının kullanımındaki artışa paralel olarak özellikle topraktaki biyoçeşitliliğin ortadan kalkması da söz konusu olabilir. Gen kaçışının gerçekleştiğine ilişkin bulgular, GD ürünlerdeki genlerin oldukça geniş bir alana yayılarak kontrolünün mümkün olamadığını göstermiştir 5,6. Tarım ilaçlarına karşı dayanıklılığı artırmak amacıyla bitkilere aktarılan genlerin gen kaçışı yoluyla yabani türlere de bulaşması, yabaniliğin artması ve yeni yabani türlerin ortaya çıkması gibi sakıncaları doğurabildiği gibi, ekosistemde önemli boyutlarda tahribat oluşturma olasılığı taşımaktadır 7,8.
Tarım ilaçlarına karşı dirençli hale getirilen kültür bitkilerinin direnç özelliklerinin diğer organizmalara geçmesi ve zamanla bu bitkilerin genetik özelliklerini kaybetmeleri ve dayanıklılıklarının ortadan kalkma tehlikelerinin yanında ekolojik anlamda da bitki-toprak döngüsüne zarar vereceği düşünülmektedir 9,10.
Doğal ekosistemin sürdürülebilmesi için makro ve mikro besinler kadar gerekli olan böcekler, solucanlar, bakteriler, mantarlar ve mikroorganizmalar da topraktaki faunanın temel unusurları arasında bulunmaktadır. Faydalı mikroorganizmalar gibi zararlı mikroorganizmaların da bulunabildiği toprakta, topraktaki patojenlerin aktivitesini artırmak ve bitki gelişimi ve sağlığına yönelik toksik maddeler üretmek zararlı mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilmektedir. Atmosfer azotunu fikse eden, topraktaki organik maddelerin parçalanmasını sağlayan, bitki hastalıklarını ve topraktaki patojenleri baskılayan, organik besinlerin bitkilerce kolayca özümlenebilmesine yardım eden, pestisitlerin toksik etkilerini yok eden, bitki gelişimini teşvik eden vitamin, hormon ve enzim gibi biyoaktif maddeler üreten, ayrıca toprağın nem-sıcaklık-havalanma dengesini sağlayan mikroorganizmalar ise yararlı mikroorganizmalar grubundadır. Toprakta bulunan yararlı canlılar, toprağın değişim ve gelişiminde aktif rol oynarlar 11,12. Örneğin, toprak solucanları toprak ekosistemlerinde toprağın fiziksel özelliklerinin düzeltmenin yanı sıra azotlaşmayı(nitratlaşma) gerçekleştirmek, humus oluşumuna yardımcı olmak, organik maddelerin ayrıştırılması ve bağlanması gibi kimyasal değişimlerin sağlanmasında anahtar organizmalardır 13,14. Yine azot fikse eden bakteriler, toprak havasındaki gaz halinde bulunan azotu, bitki köklerinde çözünebilir azot bileşikleri haline getirirler. Yapılan araştırmalar ve gözlemler, tarım zararlıları ve verimi kısıtlayan faktörlere karşı geliştirilen GD ürünlerin toprak ekosistemindeki hedef olmayan canlıların da zarar görmesine neden olduğunu göstermektedir 15,16. Buna ek olarak Bacillus thuringiensis (Bt) bakterisinden elde edilen belli böceklere karşı zehirli bir proteinin üretiminden sorumlu genin bitkilere aktarılması sonucunda böceklere karşı dirençli hale getirilen bitkilerle beslenen kelebek ve diğer hedef olmayan organizmaların zehirlenme riskiyle karşı karşıya kaldığı belirtilmektedir. Bt endotoksin proteinleri yapısal özelliklerine göre Cry-I, Cry-II, Cry-III ve Cry-IV olmak üzere 4 farklı grupta toplanmaktadır. Yapılan çalışmalarda Cry I AB Bt-toksin içeren transgenetik mısır alanlarında Cryseperla carnea (Stephens)'nın olumsuz etkilendiği, ayrıca bazı böceklerde transgenik bitkilere karşı direnç şekillendiği bildirilmiştir 17,18.
Öte yandan transgenik proteinlerin toprakta akümüle olabilme yetenekleri toprak ekosistemini tehdit eden önemli bir unsurdur. Bu proteinlerin topraktaki kalıcılıkları toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerinden etkilenirken, çevresel faktörler de topraktaki biyoyararlanımını etkiler. Örneğin yüksek kil bileşimli ve düşük pH'lı topraklarda Bt toksinlerinin kalıcılığının daha uzun süreli olduğu belirtilmiştir 11. Bu durumda transgenik proteinlerin henüz bilinmeyen toprak mikroflora ve faunasındaki değişikliklerdeki rolü uzun vadede ortaya çıkacaktır.
Rizosfer (bitki kökleri ile toprak arasındaki karşılıklı etkileşimi olduğu tabaka), toprak mikroorganizmalarının en yoğun olduğu bölgedir. Topraktaki toplam mikroorganizmanın 10 katından daha fazlası bu bölgede toplanır. Rizosferdeki bitki-mikroorganizma etkileşimleri, bitki gelişimi ve sağlığı yönünden en önemli faktörlerdendir. Bitki kökleriyle alınan mineral maddeler ve toprağa salgıladıkları organik bileşikler sayesinde mikrobiyel aktiviteler gerçekleşir. Köklerin salgıladığı organik bileşiklerin yapısında ve miktarında meydana gelebilecek bir değişiklik, yararlı ve zararlı mikroorganizmaları da direkt olarak etkileyerek toprak habitatında bozulmaya neden olacaktır 19,20. Örnek olarak, spesifik mikroorganizmalardaki azalma, toprağın organik madde bileşiminde bozulmaya ve dolayısıyla bitki patojenleri tarafından sekonder etkilerin ortaya çıkmasına neden olacaktır 21.
Sonuç
GD ürünler, avantajları ve dezavantajlarıyla günümüzde oldukça önemli bir tartışma konusu olmaya devam etmektedir. Özellikle fauna ve floradaki değişiklikler bakımından ilk ve en çok etkilenecek olan toprak ekosistemleri dikkate alındığında bu ürünlerin hem doğal saflık ve stabilitesinin korunması, hem de nesilden nesile geçişlerdeki gen özelliklerinin devamı için bilimsel kontrollerin ve ekolojik risk analizlerinin sürdürülmesinin gerektiği unutulmamalıdır.
