Tarımın geleceği, hepimiz için oldukça önemlidir. Gıda güvencesi başlıklarından biri olan gıda üretiminde "sürdürülebilirlik" ise en önemli başlıklardandır. Bu konuda birkaç ekleme de ben yapmak istiyorum.

Dikey Tarım (Vertical Farming): Kapalı alanlarda, yapay ışık ve hidroponik/aeroponik sistemler kullanılarak tarımsal üretim yapılmasıdır. Bu kapsamda özellikle tarıma elverişli olmayan alanlarda bile tarımsal üretimin desteklenmesi, şehir tarımının yaygınlaştırılması kapsamında dikey tarım teknolojilerinin geliştirilmesi ülkemizin geleceği için elzem duruyor.

Dikey tarım sistemleri ile özellikle besinsel yönden çok daha zengin “mikrofiliz” üretimlerinin sürdürülebilir bir şekilde dikey tarım yöntemleri ile üretilmesi, geleceği besinsel yönden zenginleştirebilmemizin bir diğer yoludur. Bu konuda, özellikle farklı biyostimülanlarla (kitosan gibi) ya da soğuk plazma teknolojileri ile mikrofilizlerin antioksidanlarca ve sağlığımıza faydalı bileşenlerce üretimlerinin sağlanması önemli bir adımdır.

Hassas Tarım (Precision Agriculture): Uydu görüntüleme, sensörler ve dijital zeka kullanarak tarımsal girdilerin (su, gübre, biyopestisit) optimize edilmesine yönelik araştırmalar artmalıdır.

Biyoteknolojik Fermentasyon: İnsan sağlığına faydalı bileşenlerin mikrobiyal ya da algal fermentasyon teknolojileri ile sürdürülebilir üretiminin sağlanmasıdır (örneğin, mikrobiyal protein üretimi).

Gelişmiş Paketleme Sistemleri: Aktif ve akıllı ambalajlama ile gıdaların raf ömrünün uzatılmasıdır (örneğin, antimikrobiyal kaplamalar, oksijen emici ambalajlar). Ayrıca biyobozunur ambalaj materyallerinin yerli imkanlarla üretilmesi ve petrol türevli ambalajların bitkisel ya da mikrobiyal kökenli (bakteriyel selüloz gibi) ambalaj materyalleri ile değiştirilmesi de örnek verilebilir.

Yüksek Basınçlı İşleme (HPP – High Pressure Processing), Süperkritik Pastörizasyon, Soğuk Plazma Teknolojileri: Gıdaların raf ömrünün bunun gibi yüksek teknolojilerle arttırılması ve bu teknolojilerin yerel imkanlarla geliştirilmesidir.

Soğuk Plazma Teknolojisi: Tohum verimliliğinin arttırılmasından mikrofilizlerin içeriğinin zenginleştirilmesine kadar uzanan geniş bir alandır. Gıdaların pastörizasyonunda düşük ısı kullanılarak besin değerlerini kaybetmeden raf ömrünün uzatılmasının sağlanmasıdır.

Bitki Bazlı Proteinler: Hayvansal proteinlere alternatif olarak baklagiller, yağlı tohumlar, algler ve mantarlardan üretilen proteinler örnek verilebilir. Bu proteinlerin yenilikçi yöntemlerle elde edilme teknolojilerinin ülke bazlı geliştirilmesinin sağlanması gerekmektedir.

Ülkesel Bitki Bazlı Protein Kaynakları: Ayçekirdeği fabrikalarından çıkan ayçekirdeği posalarından ayçekirdeği bitkisel proteinlerinin üretimi, kabak çekirdeği gibi çekirdek kaynaklarından bitkisel proteinlerin eldesi, baklagillerden yüksek saflıklarda bitkisel protein kaynakları; ve bunlara ek olarak çay atıklarından, şeker pancarı yaprakları gibi yeşil yapraklardan bitkisel proteinlerin elde edilmesi ülkemizin geleceği için elzemdir.

Bitki Bazlı Proteinlerinden Biyoaktif Peptitlerin Eldesi: Toplum sağlığını koruyucu ve geliştirici, antidiyabetik, antihipertansif, obeziteyi engelleyici, kalp-damar sağlığını koruyucu, mental sağlığı güçlendirici bitki bazlı biyoaktif peptitlerin eldesi ve bu peptitleri elde etme teknolojilerinin geliştirilmesi; geleceğe çok güçlü bir şekilde açılan en büyük sağlık pencerelerimizden biridir.

Hassas Fermantasyon Teknolojileri: Hassas Fermantasyon Teknolojileri ile kültüre et üretimi, mayalara casein gibi süt proteinlerinin üretimi, anne sütünün tüm majör bileşenlerinin mikrobiyal kaynaklardan elde edilerek bebeklerin beslenmesine yönelik anne sütünün üretimi, ve insan sağlığına faydalı gıda bileşenlerinin hassas fermantasyon yöntemleri ile sürdürülebilir bir şekilde üretiminin sağlanmasıdır (fungal betakaroten üretimi, algal likopen üretimi gibi).

Mikroalglerin Endüstriyel Ölçeklerde Biyoaktif Bileşen Elde Edilmesini Sağlayıcı Teknolojiler: Bu teknolojilerin gelişimiyle birlikte özellikle algal Omega-3’lerin konvansiyonel ölçeklerde üretimi ve elde edilen algal kaynaklardan omega-3’ün saflaştırılmasını sağlayıcı teknolojilerin geliştirilmesidir.

Gıda Atıklarının Biyoteknolojik Değerlendirilmesi: Tarımsal atıklardan yüksek katma değerli bileşenler (protein, polifenol, lif vb.) elde edilmesidir. Bu elde edim teknolojilerinde, özellikle ardışık ekstraksiyon (sequential extraction) gibi çok yenilikçi ekstraksiyon teknolojilerinin döngüsel ekonomi mantığı ile uygulanmasıdır.

Dijital Zeka Destekli, Yerelde Güçlü Tedarik Zinciri Yönetimi: Gıda üreticileri, perakendeciler ve tüketiciler arasındaki lojistik süreçlerin optimize edilerek israfın azaltılması ve sürdürülebilir yerel üretimlerin sağlanmasıdır.

Blokzincir Tabanlı Gıda Takip Sistemleri: Gıda tedarik zincirinde şeffaflık sağlayarak israfı ve sahteciliği önleyen sistemlerin geliştirilmesidir. Yerel kaynaklardan elde edilen her türlü gıdanın son tüketiciye ulaşana kadar izlenebilirliğin blokzincir teknolojileriyle takip edilmesidir.

Dijital Zeka ve Büyük Veri Analitiği: Tarımsal üretimden tüketici tercihlerini anlamaya kadar geniş bir yelpazede veri analizleri ile karar destek sistemleri geliştirilmesidir. Örneğin:

Blockzincir ile Gıda İzlenebilirliği: Gıda üretiminin her aşamasının takip edilmesini sağlayarak güvenliğin artırılmasıdır.

IoT (Nesnelerin İnterneti) Destekli Tarım: Toprak, hava, nem ve bitki sağlığını gerçek zamanlı takip eden sensör sistemleridir. Bu sensörlerin ve yazılımların yerel imkanlarla sağlanmasıdır.

İleri Dönüşüm Biyoteknolojisi: Tarımsal ve gıda sanayi atıklarının fonksiyonel bileşenlere dönüştürülmesidir.

İleri Dönüşüm Biyoteknolojisi, atık ve yan ürünleri yüksek katma değerli biyobazlı bileşenlere dönüştürerek sürdürülebilir üretim süreçleri geliştiren yenilikçi bir yaklaşımdır. 

Geleneksel geri dönüşüm yaklaşımlarının aksine ileri dönüşüm biyoteknolojisi; biyokimyasal, mikrobiyal ve enzimatik süreçler kullanarak atıkları orijinal hallerinden daha yüksek değere sahip ürünlere çevirir. Bu süreçler arasında enzimatik hidroliz, fermantasyon, süperkritik ekstraksiyon, nanoenkapsülasyon ve biyoreaktör tabanlı üretim yöntemleri yer almaktadır. 

Bu teknoloji, özellikle tarımsal ve endüstriyel gıda atıklarının değerlendirilmesi açısından büyük bir potansiyel taşır. Örneğin, zeytin yapraklarından oleuropein, nar kabuklarından punicalagin, turunçgil kabuklarından flavonoidler ve protein elde edilmesi gibi süreçler, ileri dönüşüm biyoteknolojisinin önemli uygulamaları arasındadır. Ayrıca, atık protein kaynaklarının biyoaktif peptidlere dönüştürülmesi, bitkisel liflerin fonksiyonel gıda bileşenleri olarak kullanılması, mikrobiyal fermentasyon ile yeni nesil gıda katkılarının üretilmesi ve bunların toplum sağlığını koruyucu gıdalarda (fonksiyonel gıdalar) kullanılarak toplum sağlığının gıdalarla korunmasının sağlanmasıdır.

İleri dönüşüm biyoteknolojisinin sağladığı en büyük avantajlardan biri, döngüsel ekonomi prensiplerine uyum sağlayarak doğal kaynak kullanımını azaltması ve çevresel sürdürülebilirliği desteklemesidir. Gelecekte, bu teknolojinin biyoplastikler, alternatif protein kaynakları ve biyofarmasötik bileşenler gibi alanlarda daha yaygın kullanılması beklenmektedir.