Türkiye’de biyoteknoloji, özellikle tarım ve gıda temelli projelerde büyük bir potansiyele sahip olmasına karşın, bu potansiyelin endüstriyel üretime dönüşmesinde ciddi yapısal engellerle karşı karşıya. İşte tam bu noktada devreye, akademiyi ve sanayiyi birbirine bağlayan yeni bir bilimsel duruş giriyor: Endüstriyel Bilim İnsanı.
Bu kavramı ortaya atan ve çalışmalarını sürdürülebilir, ölçeklenebilir üretim süreçlerine adamış bir araştırmacı ve girişimci olan TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi kampüsünde yer alan Türkiye Gıda İnovasyon Platformu içerisindeki Localvore Biyoteknoloji’nin Kurucusu Can Kayacılar ile sadece yenilikçi bir unvanın değil, aynı zamanda Türkiye’nin biyoteknoloji alanında atması gereken stratejik adımları, tarımsal atıkların nasıl katma değere dönüştürülebileceğinden, fermantasyon teknolojilerinin geleceğine; yerli protein üretiminin neden bu kadar önemli olduğundan, yatırımcıların biyoteknolojiyi neden anlamakta zorlandığına kadar pek çok başlıkta derinlemesine bir sohbet gerçekleştirdik.
Kendinize endüstriyel bilim insanı diyorsunuz, biyoteknolojiyi sadece laboratuvar işi sananlara farklı bir perspektif sunan bu ünvanı bize biraz açar mısınız?
Türkiye’de özellikle gıda ve tarım alanındaki projelerde, en büyük problemlerin başında “endüstriyel olarak ölçeklenebilirlik” geliyor. Yani bir projenin sonucunda üreteceğiniz bir ürünün, bir kilogramdan, bir milyon kilograma ölçeklemesinin gerçekleştirilebilmesi, binlerce tonluk üretimleri de daha o proje deney tüplerindeyken hayal edebilmeniz, kurgulayabilmeniz ve endüstriyel üretimleri tasarlamanız gerekiyor. Türkiye’deki biyoteknoloji alanındaki en büyük problemlerin başında bunun geldiğini gördüm ve endüstriye ulaşamayan projelerin zaman içerisinde kaybolup gittiğine çokça şahit oldum. Ülkemizin kalkınması için özellikle endüstriyel olarak ölçeklenebilir projelerin olması çok önemli. Hatta bu zamana kadarki bütün araştırmalarımı aslında bu mantık çerçevesinde, endüstriyel ölçeklerde gerçekleştirilmesi üzerine kurdum. Sanayi ve akademi arasında böyle bir köprüye büyük bir ihtiyaç vardı. Tam da bu minvalde kendime “endüstriyel bilim insanı” olarak hiç olmayan, daha önce hiç kullanılmamış bir unvan koydum. Endüstriyel Bilim İnsanı terimini, aslında bir bilim insanı, bir araştırmacı gözüyle endüstriyel üretimlere bakan, endüstriyel proseslerin tasarlanmasında bilimi doğrudan bir araç olarak kullanan ve toplumsal faydayı bu gözden gözeten birisi olarak düşünülebiliriz.
Türkiye “biyoteknoloji” alanının da tüm dünyada doğduğu topraklar
Türkiye’de biyogirişimcilik, biyoteknoloji alanı nasıl bir ilerleme içinde? Siz, Ulusal Biyoteknoloji Önerisi başlığında bir çalışma hazırladınız ve kamuoyuna sundunuz. Bu çalışmanın içeriği nedir? Neden önemlidir? Ülkemiz için bu alanda ilerleme kaydedilmesi gereken alanlar neler ve buna yönelik hangi adımlar atılmalı?
Türkiye’nin kurulduğu topraklar, aslında “biyoteknoloji” alanının da tüm dünyada doğduğu topraklar. Biyoteknoloji bilimsel literatüre, 1900’lü yılların başında Macaristan’da Gıda Bakanlığı yapmış Karl Ereky tarafından kazandırılıyor. Ereky, çiftlik hayvanlarının verimliliğinin arttırılması üzerine yazdığı bir makalede biyoteknolojiyi “doğada var olan hammaddelerden, teknoloji kullanarak sosyal açıdan faydalı ürünlere dönüştürmeye yarayan teknoloji” olarak tanımlıyor ve biyoteknoloji bilimsel literatüre bu şekilde girmiş oluyor.
Türkiye, biyoteknolojinin doğduğu topraklar olmasına rağmen zaman içerisinde geleneksel bilgi birikimimizi unutup, biyoteknolojide ithalata bağımlı hale gelmişiz. Örneğin, yoğurt mayalamak için, laktozsuz yoğurt yapmak için ya da daha kabarık ekmekler yapabilmek için kullandığımız enzimleri hep ithal ediyoruz. Örneğin, son zamanlarda tarımın önemli bir sorun kaynağı olan sentetik pestisitler yerine tüm dünyanın kullandığı doğal pestisitleri ülkemizde geliştirmiyor, ithal ediyoruz.
İşte tam da bu nedenlerle aslında ülkemizde biyoteknoloji alanında yapılması gereken şeylere işaret ettiğim bir başlangıç dokümanı hazırlamıştım. Türkiye, biyoteknoloji alanında neler yapması gerektiğini kendi bakış açımdan özetlemem gerekirse;
Ülkemiz özellikle tarım atığı olarak görülen, gıda hammaddesi üreten (örneğin meyve konsantresi fabrikalarının) fabrikaların posalarından, ülkemizde yetişen binlerce tür tıbbi aromatik bitkiden ya da sadece tarımı yapıldıktan sonra tarlada, serada kalan “bitki atıklarından” katma değerli ürünler geliştirmelidir. Katma değerli ürün derken de, aslında bu yan ürünleri oluşturan tüm bitkisel bileşenleri var olan ana kaynaktan biyoteknolojik ekstraksiyon yöntemleri ile ekstrakte RÖPORTAJ
etmek yani özütlemek ve sonrasında saflaştırmak ve saflaştırılan bu bileşenleri yeniden gıdalarda, gıda takviyelerinde, dermokozmetikte ya da biyomedikal alanda kullanmak. Yani elde edilenlerle son ürünler geliştirmek. Aslında ülke olarak yapmamız gerekenler bunlar.
Son ürünlerin geliştirme sürecini gerçekleştirebilmek için de bitkisel hammaddelerden yenilikçi ekstraksiyon enstrümanları ve metotları geliştirmeli, bu teknolojilerin yaygınlaşması için daha sadeleştirilmiş ve endüstriye yönelik çalışmalara giderek hız vermeliyiz. Bu kapsamda özellikle bitkisel proteinler, bitkisel peptitler, antioksidan özellik gösteren bileşikler ve hiçbir zaman atlamamız gereken bitkisel lifleri birbirinden ayıracak, bunları farklı standartlarda üretimlerini sağlayabilecek proses mühendisliğine de ihtiyacımız var. Biz Localvore Biyoteknoloji olarak, tam da bu konuda yani ardışık ekstraksiyon ismini verdiğimiz bir ekstraksiyon süreci üzerinde çalışmalarımızı sürdürüyoruz. Bu yöntemde, bir bitki tohumundan aromalarını, sabit yağlarını, bitkisel proteinlerini, çözünebilen ve çözünmeyen liflerin sırasıyla alabilmemiz mümkün.
Biyoteknoloji yatırımlarının zorlukları
Türkiye’de biyogirişimcilerin yatırım bulma, ticarileşme ve ölçeklenme süreçlerinde karşılaştıkları en büyük engeller nelerdir ve bu engelleri aşmak
için hangi stratejiler uygulanabilir? Ülkemizde biyoteknoloji ve biyogirişimcilik ekosisteminin gelişimini hızlandırmak için hangi yapısal reformlar ve destek mekanizmaları öncelikli olmalıdır?
Ülkemizde özellikle biyoteknoloji alanında girişim yapmak isteyen girişimci gençlerin en fazla karşılaştığı problemlerin başında “yatırımcının projeyi anlamakta güçlük çekmesi” geliyor. Çünkü yatırımcıların bir çoğu özellikle biyoloji, kimya, biyoteknoloji, moleküler biyoloji gibi alanlardan gelmiyorlar. Böyle olunca aslında girişimcilerin yatırımcılara kendilerini ve projelerini ifade etmeleri de kimi zaman oldukça zor oluyor. Yatırımcı konuyu anlamakta zorlandığı için, aslında yatırımın geleceğini göremiyor.
İkinci ve en önemli zorluklardan biri ise, aslında biyoteknoloji yatırımları bir “tesis yatırımı”. Yani pilot ölçekten büyük ölçeğe farketmeksizin biyoteknoloji alanındaki tüm yatırımlar, temelde bir tesise ihtiyaç duyuyor. Durum böyle olunca, yatırımcı konuyu anlamakta güçlük çekerken, bir de tesis yatırımı gibi yüksek bütçeli ve yüksek riskli bir yatırıma girmek istemiyor. Bunu en iyi yazılım alanındaki yatırımlarla kıyas yaparak anlayabilirsiniz. Yazılımda ya bir uygulama ya bir oyun ya da çok farklı bir alanda çözüm içeren, sadece dijital medya üzerinden ilerleyen bir yatırım söz konusu olduğu için, bu yatırımların hem boyutları kazandırdıkça büyüyebiliyor hem de yüksek riskli yatırımlar olmasına rağmen, yatırımcılar rahatlıkla yatırımı başkalarına satıp, yollarına devam edebiliyorlar.
Tüm bu engellerin aşılması için aslında daha yaygın ölçeklerde biyoteknoloji alanının toplumun her kesimine detaylı bir şekilde anlatılması, biyoteknolojinin sosyal faydalarının ve etkinliğinin yaygın şekillerde toplumla ve yatırımcılarla da buluşması gerekiyor. Bir örnek vermek gerekirse, örneğin bitkisel protein yatırımı düşünen bir yatırımcı, bu konuyu bir şekilde araştırmış olmakla birlikte, aslında bitkisel proteinlerin toplum tarafından da kullanıldığını görmüyor, bitkisel proteinlerle belki de hayatında hiçbir zaman tanışmamış oluyor. Durum böyle olunca da aslında biyoteknoloji alanına yatırımlar, yatırımcılar tarafından daha temkinli bir şekilde gerçekleştiriliyor.
Biyoteknoloji alanında özellikle devlet ve AB destekleri üst düzeyde olmasına rağmen, bu desteklerden yeterince faydalanabilmek için özellikle küresel ölçekte problem olan bitkisel kaynaklı atıkların değerlendirilmesi, bitkisel protein ve peptitlerin biyolojik fonksiyonlarının ortaya konması, tıbbi ve aromatik bitkilerden yüksek katma değerli ürünlerin geliştirilmesi gibi bir çok konunun yaygın bir şekilde hem akademilerde ve de sonrasında sanayi boyutunda çalışılıyor olması gerekmektedir.
Biyoteknoloji alanında yatırımcı
eğitimlerine önem verilmeli
Bu Engelleri Aşmak İçin Ne Yapılmalı?
Öncelikli olarak biyoteknoloji alanında yatırımcı eğitimlerine önem verilmeli. Yatırımcıların biyoteknoloji alanındaki bilgi birikimi arttırılmalı.
İkinci olarak mutlaka deneysel laboratuvar çalışmalarından, pilot ölçekli çalışmaların gerçekleştirileceği “pilot üretim merkezleri” devreye alınmalı. Örneğin, bitkisel protein ekstraksiyon tesisleri, bitkisel özüt ekstraksiyon ve saflaştırma tesisleri, standardizasyon merkezleri, fonksiyonel gıda pilot üretim merkezleri gibi. Üçüncü olarak başlangıç aşamasını geçen girişimciler için “gelişen ürün desteği” gibi ürünün laboratuvar ölçeklerden çıkmasını kolaylaştıracak, pilot düzeyde üretim ve denemelere imkan verecek destek programlarının ve regülasyonların devreye alınması gerekiyor. Yani doğrudan pilot üretimi hedefleyen desteklerin kolay ulaşılabilir, endüstriyel ölçeklemeye uygun pilot üretim desteklerinin hali hazırda var olması gerekmektedir.
Türkiye’de biyogirişimlerin başarılı olabilmesi için girişimciler, üniversiteler ve yatırımcılar arasındaki iş birliği nasıl daha etkili ve verimli hale getirilebilir? YA DA Küresel biyoteknoloji trendleri (örneğin gen düzenleme, sentetik biyoloji, biyomalzemeler) göz önünde bulundurulduğunda, Türkiye’nin rekabetçi olabileceği niş alanlar hangileri olabilir?
Türkiye’nin kültürel geçmişine dayanarak, özellikle biyoteknoloji alanında sahip olduğu müthiş bir güç var. Geleneksel olarak örneğin, fermantasyon teknolojilerine ve gıdaların fermantasyonunun nasıl gerçekleştirileceği konusunda güçlü bir bilgi birikimi vardır. Bu birikimi bilimsel bilgi ve yenilikçi teknolojilerle birleştirip, aslında şu an tüm dünyanın en fazla konuştuğu gıdaların biyoreaktörlerde üretilmesine dayalı “fermantasyon teknolojilerinde” çağ atlayabiliriz.
İkinci ve bence en büyük gücümüz ise “atıkların değerlendirilmesi” alanında. Çünkü biz toplum olarak, aslında atık üretmeyen, kalan gıdalardan tutun da, giyim kuşama kadar her şeyi yeniden değerlendiren, değerlendirirken çeşitlendirip, değer üreten yapıda bir kültürden geliyoruz. Biyoteknoloji kullanarak atıkların değerlendirilmesinde de karşımıza özellikle bitkisel ekstraksiyon teknolojileri çıkıyor. Ve bu teknolojilerle yeniden yeni gıda formülasyonları geliştirmek, gıda takviyeleri geliştirmek, biyomedikal ya da dermokozmetik alanında bu elde edilen bileşenlerin kullanılarak yüksek katma değerli ürünlerin geliştirilmesi sağlanabilir.
Ülkemiz bu çerçeveden bakıldığında aslında biyoteknolojinin hem tarım, hem gıda, hem de sağlık alanındaki alt dallarında yoğun faaliyetler gösterebilmektedir. Bu faaliyetlerin başarılı olabilmesi için aslında yapılması gerekenlerin başında, “ortak hedefe yönelik birlikteliklerin kurulabilmesi”dir. Birbirimizle yarış kültüründen ziyade, iş yaşamında dayanışma ve ortak kazanç sağlama çerçevesinde hareket etmemiz, biyoteknoloji alanındaki gücümüzü daha da ortaya çıkaracaktır.
Bitkisel protein izolatlarının ya da konsantrelerinin protein içeriğinin yanı sıra, gıda ürünlerine entegrasyon süreçlerinde fonksiyonel özellikleri
(su tutma kapasitesi, köpük oluşturma yeteneği vb.)
ve özellikle de sindirilebilirlikleri (protein içindeki aminoasitlerin insan vücudu tarafından metabolizmada kullanılabilme derecesi) büyük önem taşıyor. Sizce Türkiye bu alanda hangi yeni teknolojileri ve işleme yöntemlerini kullanarak, protein içeriği, fonksiyonelliği ve sindirilebilirliği yüksek gıdalar üretebilir?
Gerçekten bitkisel protein konusunda bu soruyla doğru bir yaklaşımla bakma imkanımız oldu. Şöyle ki, Türkiye’deki bitkisel üretim yoğun olmakla birlikte, bitkisel protein eldesine yönelik bir yol haritasına sahip olmadığımız için, aslında ürettiklerimiz sadece bitkisel hammadde olarak kalmaktadır. Bunun haricinde Türkiye kendi bitkisel proteinlerini üretebilmesi, özellikle proteince zengin türlerin, sadece bitkisel protein üretilmesi amacıyla tarımının yapılması gerekmektedir. Buna ek olarak, bitkisel proteinlerin sindirilebilirliği, biyoyararlılığının da arttırılması için özellikle “hidrolize bitkisel proteinler” geleceğin bitkisel ve fonksiyonel protein kaynakları olarak ön plana çıkıyor. Hidrolize bitkisel proteinler ve de bunlardan elde edilecek biyolojik aktiviteleri güçlü peptitler, özellikle Türkiye’de bitkisel proteinlerin fonksiyonel farkındalığının artmasında çok büyük önem taşıyacak gibi duruyor.
Bitkisel hammadde kaynaklarından, bitkisel proteinlerin saflaştırılması ve saflaştırılan bu proteinlerden farklı biyoteknolojik yöntemlerle hidrolize proteinlerin elde edilmesi ve elde edilen bu peptitlerin biyolojik fonksiyonlarının belirlenmesi ve sonrasında aslında bitkisel proteinlerden, daha fazla biyolojik fonksiyon (antioksidan, antidiyabetik, antiviral, antibakteriyel, antikanser akvitite gibi) kazandırmak için, bitkisel proteinlere biyoteknolojik olarak da yaklaşılması gerektiğini düşünüyorum.
Türkiye bu teknolojilerin geliştirilmesinde, makine-teçhizat yönünden son derece iyi olmasına karşın, özellikle “enzim üretim teknolojilerinde” dünyanın gerisinde kalmış durumda. Özellikle bu konuda yani proteinleri parçalamaya yarayan proteaz enzimlerinin üretilmesi, bunların ekonomik olarak yaygınlaştırılması, aslında bitkisel protein üretiminden de katma değer eldesi konusunda da ilerlemeyi sağlayacaktır. Türkiye’nin özellikle bu niş alanlara odaklanması gerekmektedir.
Son yıllarda CRISPR-Cas9 gibi genom düzenleme sistemleriyle optimize edilen mikroorganizmalar aracılığıyla hassas fermantasyon yoluyla alternatif protein üretimi dünya genelinde büyük ivme kazandı. Türkiye’nin fermantasyon tabanlı alternatif protein üretiminde nasıl bir yol haritası oluşturması gerekiyor?
Türkiye, özellikle gen düzenleme teknolojilerinde gelişmiş ülkelerin izinden gitmeli görüşünü savunuyorum. Çünkü Dünya, özellikle CRISPR gen düzenleme teknolojisiyle hastalıkların tedavisinden, tarımda verimliliğin arttırılmasına, yenilikçi gıda içeriklerinin üretilmesine kadar çok çeşitli alanlarda verimliliğin ve yenilikçi üretimlerin kapılarını bu teknolojiyi kullanarak açmış durumda. Ve giderek yaygınlaşan düzeylerde bu teknolojinin yankılarını her geçen gün daha fazla duyuyoruz. Ülkemizin de özellikle, tam da bu alanda giderek kendini geliştirmesi, biyoteknolojinin gen düzenleme teknolojileri ile ve yenilikçi üretimlerle yani biyoreaktörlerde sürdürülebilir üretimlerle kendini güçlendirmesi gerekiyor. Tüm Dünya, özellikle hedefli fermentasyon teknolojilerini ve CRISPR gibi gen düzenleme teknolojilerini kullanarak, geleceğe süratle ilerlerken ülkemizin bu yönde de atılımları gerçekleştirmesi gerekmektedir. Bunu gerçekleştirebilmek için devlet, özel sektör ve akademi ayaklarının kurulması, bununla beraber özellikle Biyogüvenlik Kanunu’nun CRISPR teknolojileri ile üretim düzeyinde, hele ki endüstriyel üretim boyutlarındaki regülasyonları yeniden gözden geçirmesi gerektiğini düşünüyorum.
Alternatif protein üretimi; protein mühendisliği, mikrobiyal sistemler, fermentasyon optimizasyonu, ürün formülasyonu, regülasyon gibi çok disiplinli alanların kesişiminde yer alıyor. Sizce bu bütüncül yaklaşımı Türkiye’de etkin şekilde uygulamaya engel olan en büyük yetkinlik açığı nerede yatıyor? Teknik altyapı eksikliği mi, insan kaynağı mı yoksa ölçekleme süreçlerindeki tıkanmalar mı daha belirleyici bir engel oluşturuyor?
Endüstriyel Biyoteknoloji alanının hedefli fermentasyon konusundaki en büyük problemi bana kalırsa ülkemizde pilot ölçeklerde üretim denemelerinin yaygın olarak gerçekleştirilememesi, endüstriye uyarlanabilecek pilot üretim denemelerinin gerçekleştirilebileceği tesislerin olmaması ve bu tesislerin çalıştırılabilmesi için yeterli insan ve ekonomik kaynaklar desteklerinin hazır olmaması nedeniyle, aslında en büyük eksiklik tam olarak buradan geliyor. Türkiye’nin özellikle bu alanlarda biyoteknoloji, biyomühendislik ve moleküler biyoloji konularında tüm dünyaya insan ihraç ettiğini biliyoruz. Bu kapsamda ülkemizde insan eksikliğinden ziyade, pilot ölçekli üretimlerin gerçekleştirilememesi, bu şekilde üretime konu olacak tesislerin bulunmaması ve bu tesislerin ekonomik olarak desteklenmesi mekanizmalarının yeterli düzeyde kurulamaması bence ülkemizin bir an önce bu alanda gidermesi gereken eksiklerin başında geliyor.
Zeytin yaprağı, meyve posaları, üzüm çekirdeği gibi tarımsal atıklar üzerinden geliştirilen bileşenler, fonksiyonel gıda ve nutrasötik pazarında giderek daha fazla öne çıkıyor. Siz de yazılarınızda Türkiye’nin bu tür bileşenlerin hem bilimsel standardizasyonunu hem de endüstriyel ticarileşmesini sağlayabilecek potansiyele sahip olduğunu sıklıkla vurguluyorsunuz. Bu doğrultuda, bu yan ürünlerin fonksiyonel bileşenlere dönüştürülmesi sürecinde en kritik aşamalar sizce nelerdir? Türkiye özelinde bu dönüşüm için ekstraksiyon teknolojileri mi, yoksa fermantasyon bazlı yöntemler mi daha öncelikli olmalı?
Türkiye’nin biyoteknolojik ileri dönüşümünde bana kalırsa öncelikli olarak bitkisel ekstraksiyon teknolojileri ve akabinde elde edilen bileşenlerin standardizasyonuna yönelik üretim metodolojilerinin ve bunları gerçekleştirecek proseslerin geliştirilmesi ülkemizin ilk önceliği olmalıdır. Çünkü ülkemizdeki tarımsal atıklardan, binlerce bitkilik floradan toplum sağlığını koruyabilecek, geliştirebilecek ve bizleri geleceğe taşıyabilecek bileşenleri ekstrakte etmek ve saflaştırmak, ülkemize de çok büyük katma değer sağlayacaktır. Özellikle ülkemizde kekik, defne, keçiboynuzu gibi çok büyük üretimlere sahip olduğumuz ve bu üretimleri ekstraksiyon ve saflaştırma teknolojileri ileriye taşıyabileceğimiz bir gerçeklikle yüzleşip, projeler geliştirip, bu konuyu süratle ileriye taşımamız gerekmektedir.
Localvore Biyoteknoloji olarak özellikle, tam olarak bu konuda “ardışık ekstraksiyon” metodolojisini benimsemiş, bir yapraktan ya da bir meyveden sadece tek bir bileşen grubunu izole etmektense, bitkinin sahip olduğu tüm değerleri yani aromaları, antioksidanları, bitkisel proteinleri, çözünebilir lifleri ve çözünemeyen lifleri aynı bitki materyalini kullanarak, akıllı ekstraksiyon teknolojileri ile ayırmak ve böylece sıfır atıklı bir üretim metodolojisini ve bu metodolojinin gerektirdiği prosesleri, Localvore olarak bir çok proje ile araştırıp, endüstriyel üretim denemeleri gerçekleştiriyoruz.
Ülkemizin bana kalırsa ekstraksiyon teknolojilerinden sonra, özellikle daha da dikkatli çalışması gereken konuların başında da hedefli fermentasyon teknolojileri geliyor ve bu teknolojilerin gelişmesi, yaygınlaşması için de insan kaynağından ziyade daha fazla “biyoreaktör teknolojilerinin” yerli olarak geliştirilmesi, sadece biyoreaktörlerin değil, biyoreaktörlere ek olarak biyoreaktörün biyoreaktör olmasını sağlayacak pompa, sensörler, motor teknolojileri gibi teknolojilerin de yerli olarak geliştirilmesi gerekiyor.
