Sütten gelen mikroplar mı, mikroplardan gelen süt mü?

-Hassas fermantasyon, süt endüstrisinde devrim yaratabilir mi? Çalışmalar ve tahminler, bunun mümkün olduğunu gösteriyor. Bu yazımda Danimarka merkezli Cow Free Protein ağının tesislerinde hassas fermantasyon (precision fermentation) teknolojisinin yarının temel gıdası olan süt proteinlerinin üretiminde potansiyel olarak nasıl devrim yaratabileceği hakkında yapılan araştırmalardan bahsedeceğim.

 – RethinkX adlı bir düşünce kuruluşu, alternatif hayvan proteinlerini yeniden yaratmak için hassas fermantasyonun kullanılmasıyla ilgili bir rapor hazırladı. Raporda, hassas fermantasyon teknolojisi temel gıdaların ve özellikle de inek sütünde bulunan benzersiz proteinlerin geleceğini araştırılıyor. Raporun süt endüstrisi için hassas fermantasyonun yapısal sonuçlarına ilişkin açıklamaları önemli.

–2030 yılına kadar ABD’deki sığır nüfusunun hassas fermente inek sütü proteinleri nedeniyle yarısından fazlasının yok olacağı ve 2035 yılına gelindiğinde ABD’deki bugünkü sığır nüfusunun yalnızca %10’unun kalacağı öngörülüyor. Büyükbaş hayvan popülasyonunun azalmasına yönelik gidişatın Avrupa’da daha yavaş olacak. Süt hayvancılığında böyle bir radikal bir değişiklik, önemli sonuçlar doğuracak.

-Raporda, geleneksel fermantasyonda mikropların yiyecekleri bira ya da yoğurt gibi şeylere dönüştürdüğü, oysa hassas fermantasyonun daha “kesin” olduğu öne çıkartılıyor ve sentetik biyolojiyi bir konakçı mikrop örneğine uygulayarak, belirli bir bileşene (örneğin bir enzim ya da gıda katkı maddesi) fermente olmaya programlanmış ‘hücre fabrikaları’ yaratılabileceği uzgörülüyor.

– Danimarka, biyoteknoloji ve süt ürünleri sektörlerinde inanılmaz derecede güçlü bir geleneğe sahip. Novozymes gibi önemli küresel oyunculara ev sahipliği yapıyor. Hansen ve Arla Foods. IFF (International Flavors & Fragrances Inc.) gibi çokuluslu Amerikan şirketlerinin  Danimarka’da güçlü kökleri var. Bu sadece endüstrinin içerik tarafı. Ekipmanla uğraşanları da göz önünde bulundurmak gerekiyor.

– Şirketlerin diğer hücresel gıda üretimi türleri yerine özellikle inek içermeyen proteine ​​odaklanmasının bir nedeni var mı? Hassas fermantasyon neden diğer gıda sektörleriyle karşılaştırıldığında süt endüstrisi için benzersiz bir pivot gibi görünüyor ? Bunun nedeni inek sütünün peynir ve yoğurt gibi süt ürünlerinden başka birçok şey için de kullanılmasıdır.

– Dünyadaki tarım arazilerinin yaklaşık %80’i hayvan yemine gidiyor. İneklerin benzersiz sindirim sistemleri, yüksek miktarda metan gazı üretir ve küresel sera gazı emisyonlarımıza önemli bir katkıda bulunur. Peynir ve süt, özel ürünlere dönüşüyor. Ancak günümüzün süt endüstrisi, hem iklim değişikliği açısından, hem de küresel nüfus arttıkça yakın gelecekte beslemek zorunda kalacağımız kafa sayısı göz önüne alındığında sürdürülemez durumda.

– Hızlı üretim döngüsü aynı zamanda benzersiz özelliklere sahip yeni ürünlerin piyasaya sürülmesini de hızlandırıyor. Gıda sisteminin uzgörülen dönüşümünü 3 dalga halinde kısaca takvime koymak gerekirse: 2020 – 2030: Bitki bazlı proteinler, 2025 – 2035: Mikrobiyal olarak üretilmiş proteinler, 2030 – 2040: Hücre kültürü eti… Mikroptan süte giden yolda,  kültür eti de bunun yanında koşarak ilerlediğinde, sofralarımızda sizce neler değişecek ?

Bir vegana en çok hangi hayvansal ürünü özlediğini sorsanız, muhtemelen peynirin tadı, kokusu ve dokusunu tarif edebilir. Aslında, peynirin tadını aynı şekilde veren süt proteini olan kazein, çok daha küçük miktarlarda da olsa, eroin ve morfinin bağlandığı aynı beyin reseptörlerine bağlandığı keşfedilen afyona neden olan kazomorfin parçalarını içerir. Süt ürünlerinin bu benzersiz ve değerli tadı ve kalitesi göz önüne alındığında, çoğu tüketiciye bunun bitki bazlı ve vegan alternatiflerin yerini doldurmadığını söylemek mümkündür.

Ya da en azından şu anda öyle görünüyor olabilir. Bunun gelecekte nasıl değişebileceğini anlamak için Danimarka merkezli Cow Free Protein ağının tesislerinde hassas fermantasyon (precision fermentation) teknolojisinin yarının temel gıdası olan süt proteinlerinin üretiminde potansiyel olarak nasıl devrim yaratabileceği hakkında yapılan araştırmalardan bahsedeceğim.

ABD’DE 2030 YILINA KADAR SIĞIR NÜFUSUNUN YARISINDAN FAZLASI YOK OLACAK

RethinkX adlı bir düşünce kuruluşunun alternatif hayvan proteinlerini yeniden yaratmak için hassas fermantasyonun kullanılmasıyla ilgili bir raporunun ana çıkarımı, hassas fermantasyon teknolojiyi temel gıdaların ve özellikle de inek sütünde bulunan benzersiz proteinlerin geleceğini uygulama fikrini inceliyordu. Asıl aydınlatıcı olan, raporun süt endüstrisi için hassas fermantasyonun yapısal sonuçlarına ilişkin açıklamalarıydı. 2030 yılına kadar Amerika Birleşik Devletleri’ndeki sığır nüfusunun hassas fermente inek sütü proteinleri nedeniyle yarısından fazlasının yok olacağı ve 2035 yılına gelindiğinde ABD’deki bugünkü sığır nüfusunun yalnızca %10’unun kalacağı öngörülüyordu. Büyükbaş hayvan popülasyonunun azalmasına yönelik gidişatın Avrupa’da ABD’ye göre daha yavaş olacağı varsayılıyor. Raporun sonunda, süt hayvancılığında böylesine radikal bir değişikliğin içerdiği fırsatların yanı sıra önemli sonuçları da hem endüstri – hem kurumsal hem de toplumsal açıdan tartışmanın gelecek için yararlı olacağı dile getiriliyor.

Raporda, geleneksel fermantasyonda mikropların yiyecekleri bira ya da yoğurt gibi şeylere dönüştürdüğü, oysa hassas fermantasyonun daha “kesin” olduğu öne çıkartılıyor ve sentetik biyolojiyi bir konakçı mikrop örneğine uygulayarak, belirli bir bileşene (örneğin bir enzim ya da gıda katkı maddesi) fermente olmaya programlanmış ‘hücre fabrikaları’ yaratılabileceği uzgörülüyor

HASSAS FERMANTASYON, YENİ BİR TEKNOLOJİ DEĞİL

Bu alanda pek çok yeni gelişme olmasına rağmen hassas fermantasyonun yeni bir teknoloji olmadığını vurgulamadan geçmeyelim. Biyoteknoloji şirketi Novozymes, çamaşır deterjanı tozlarında kullanılan enzimleri üretmek için bu tekniği kullanıyor. Hansen, bunu sütü peynire dönüştürmek için temel bir bileşen olan pıhtılaştırıcı üretiminde kullanıyor.

DANİMARKA BİYOTEKNOLOJİ VE SÜT ÜRÜNLERİ SEKTÖRLERİNDE GÜÇLÜ BİR GEENEĞE SAHİP

Raporda, bu projenin Danimarka’da bulunmasına dikkat çekiliyor. Danimarka küçük bir ülke olmasına rağmen biyoteknoloji ve süt ürünleri sektörlerinde inanılmaz derecede güçlü bir geleneğe sahip. Novozymes gibi önemli küresel oyunculara ev sahipliği yapıyor. Hansen ve Arla Foods. IFF (International Flavors & Fragrances Inc.) gibi çokuluslu Amerikan şirketlerinin  Danimarka’da güçlü kökleri var. Bu sadece endüstrinin içerik tarafı. Ekipmanla uğraşanları da göz önünde bulundurmak gerekiyor. Danimarka’da büyük varlık gösteren GEA ve TetraPak (sırasıyla Alman ve İsveçliler) var. Son olarak, araştırma odaklı üniversitelerden oluşan çok güçlü bir akademik ağı bulunuyor.

ŞİRKETLER, ATÖLYELERİNDE ARAŞTIRMACI BİR YAKLAŞIM SERGİLİYOR

Raporun bir başka bölümünde, ağda bu kadar çeşitli paydaşlar varken ortak bir amaç ya da hedef nasıl belirlenebilir sorusuna gelen geri bildirimler öne çıkıyor.  Hücresel gıda üretimi gibi hızla gelişen ve mali açıdan kazançlı bir sektörde, şirketlerin teknolojiyi kullanmak ve bilgiyi saklamak için ne kadar korumacı ve ketum olabileceği görüşleri artıyor. Sektörün kilit oyuncularının en gizli ticari sırlarını ağdaki diğer kişilerle paylaşacaklarına dair kesinlikle bir beklenti yok. Bunun yerine, şirketler atölyelerinde ve toplantılarda araştırmacı bir yaklaşım benimsiyor, tüm sektörü ilgilendiren ana temaları seçiyor ve örneğin hassas fermantasyonun farklı bağlamlardaki sonuçlarını araştırıyorlar.

İLK BAŞLARDA PEK ÇOK ŞÜPHE VARDI

Bir şirket yetkilisi, deneyimini şöyle paylaşıyor.  “İlk başladığımızda, hassas fermantasyonun süt endüstrisinde uygulanabilirliği konusunda pek çok şüphe vardı. İnsanlar “bunun asla işe yaramayacağını, yeterince verimli olmadığını ve tüketiciler için asla yeterince ucuz olmayacağını” söylüyorlardı. Bununla birlikte, bu ortak şüphecilik ve rakipler arasında çok fazla bilgi paylaşımına ilişkin anlaşılır bir endişe, üniversitelerin tarafsızlığının, hassas fermantasyon bilimini herkes için ileriye taşımada önemli bir rol oynayabileceğinin anlaşılmasına yol açtı. Bu konuda herkes hemfikir duruş sergiledi.

HASSAS FERMANTASYON, NEDEN BENZERSİZ BİR PİVOT GİBİ GÖRÜNÜYOR?

Şirketlerin diğer hücresel gıda üretimi türleri yerine özellikle inek içermeyen proteine ​​odaklanmasının bir nedeni var mı? Hassas fermantasyon neden diğer gıda sektörleriyle karşılaştırıldığında süt endüstrisi için benzersiz bir pivot gibi görünüyor ? Bunun nedeni inek sütünün peynir ve yoğurt gibi süt ürünlerinden başka birçok şey için de kullanılmasıdır. Örneğin 10 litre sütü alıp peynire dönüştürürseniz, kabaca 1 kilo peynir ve 9 litre peynir altı suyu elde edersiniz. Daha sonra, üretilen peynir altı suyundaki ayrı ayrı bileşenleri (çeşitli proteinler ve moleküller) filtreleyebilir ve izole edebilirsiniz; bunlar daha sonra çeşitli gıda endüstrilerine satılabilir.

SÜT ENDÜSTRİSİ, TÜKETİLEBİLİR BİR ÜRÜN OLARAK SÜTTEN ÇOK DAHA FAZLASINI KAPSIYOR

Spor/Sağlık endüstrisinden ya da örneğin çikolata endüstrisinden bahsedebiliriz. Dünyadaki sütün büyük bir kısmı aslında sütten ziyade bu süt proteini bileşenleri için üretiliyor. Hassas fermantasyonla teorik olarak sığır aşaması tamamen atlanabilir ve ilgili bulunan molekülden büyük miktarlarda yaratılabilir. Artık süt hiçbir zaman hassas fermantasyon yoluyla tek başına yapılamaz. Ancak süt endüstrisi, tüketilebilir bir ürün olarak sütten çok daha fazlasını kapsıyor.

DÜNYADAKİ TARIM ARAZİLERİNİN YÜZDE 80’İ HAYVAN YEMİNE GİDİYOR

Teknolojinin süt endüstrisi için iki nedenden dolayı benzersiz bir şekilde yıkıcı olduğunu düşünebiliriz. Birincisi iklim değişikliği. Dünyadaki tarım arazilerinin yaklaşık %80’i hayvan yemine gidiyor. İneklerin benzersiz sindirim sistemleri, yüksek miktarda metan gazı üretir ve küresel sera gazı emisyonlarımıza önemli bir katkıda bulunur. Peynirin ve sütün özel ürünlere dönüştüğü bir döneme doğru ilerlediğimizi gerçekten görebiliyoruz. Ancak günümüzün süt endüstrisinin, hem iklim değişikliği açısından, hem de küresel nüfus arttıkça yakın gelecekte beslemek zorunda kalacağımız kafa sayısı göz önüne alındığında sürdürülemez olduğunu da kabul etmemiz yadsınamaz.

SÜT ÜRETİCİLERİNİN, KİTLESEL İŞSİZLİĞİNİ KABUL MÜ EDECEĞİZ?

Bugün hayatları inek sütü üretmeye bağlı olan insanlar için bu ne anlama geliyor? Çiftçilerin endüstriyel doktora almasını ve laboratuvarlarda hassas fermantasyon yapmasını beklediğimiz bir geleceğe mi doğru gidiyoruz, yoksa süt çiftçilerinin kitlesel yapısal işsizliğini kabul mü edeceğiz?

Bu alan herkesin bildiği gibi ikilemlerle dolu, ancak o kadar da siyah ve beyaz olarak görünmüyor. Bugün sığırlar için kullanılan mera ve ekili alanlar sadece yok olmakla kalmayacak, aynı zamanda gelecekteki tüketicilerin istediği ürünleri karşılamak üzere yeniden geliştirilecek. Bu değişimi bugün zaten görüyoruz. Hayvancılığına, ekipmanına ve altyapısına yatırım yapan tarım sektörünün keşfedilmemiş bölge olarak gördükleri bu bölgeye sıçramasını harekete geçirmek elbette zor ama bir o kadar da kaçınılmaz.

 YENİ KATILIMCILAR, FIRSATI GÖRDÜLER, HAREKETE GEÇTİLER

Bununla birlikte, tarım sektörünün de bu yönde değişim gösterdiğini görüyoruz. İlginçtir ki en çok ilginin olduğu sektör ekipman sağlayıcıları. Bunu bir dizi start-up’ın, KOBİ’nin ve daha büyük oyuncuların yönlendirdiği yeni süreçler takip ediyor. Bu yeni katılımcılar, hassas fermantasyonun gelecekteki süreçlerini tasarlamanın bir parçası olmak için harika bir fırsat olduğunu uzgördüler ve harekete geçtiler.

İnek sütü proteinlerinin hassas fermantasyonu gelecekte gıda tüketme şeklimizi nasıl değiştirecek? Herkes bir ineğin memelerinin ucunda bir bardak süte ya da bir kalıp peynire dönüşen şeyin nasıl üretildiğini anlayabiliyor. Peki, sentetik olarak üretilmiş bir protein yarının gıda ürünlerinde nasıl görünecek?

Sektörde üretilen gelecek senaryolarına bakarak,  en muhtemel geleceğin bitki bazlı ve hassas fermente proteinlerin birbirine yakınlaştığı bir gelecek olacağına inananlar çoğalıyor. Süt proteinlerinin moleküler yapısı, oldukça benzersizdir ve bitki dünyasında bulunamaz. İyi bir amino asit bileşimine ve gıdalarda yapısal bütünlük sağlama konusunda olağanüstü bir yeteneğe sahiptirler. Yani, süt proteinlerinin hem besinsel yönü hem de yapısal işlevselliği vardır; bunların her ikisinin de bitki bazlı gıdalar kullanılarak yeniden yaratılması imkansızdır.

GIDA ENDÜSTRİSİNDE İNANILMAZ FIRSATLAR VAR

Piyasada, bitki bazlı ürünlerde %20 hassas fermente süt proteini kombinasyonunun, bitki bazlı gıdaların, hayvan bazlı karşılıklarını (örneğin peynirler) gerçekten yeniden yaratmaya çalıştığı bir noktayı işaret ettiğini gösteren dokusu ve kalitesiyle öne çıkan örnekler zaten mevcut. Alternatif süt ürününü ya da peynir ürününü satın almak için tüketiciyi memnun eden çizgiye ulaşılmış gibi görünüyor. Bunların tadı güzeldir ve besin değeri açısından dengelidir; aslında tamamen bitki bazlı olandan çok daha besleyicidir. Dahası, %20 işareti çok önemli bir rakam çünkü muhtemelen ürünün fiyatının da çok yüksek olmamasını sağlayacaktır. Gıda endüstrisinde bir ürün geliştiricisi için, geleceğin mesleği olarak, bu inanılmaz fırsatlara sahip bir alan olarak görülebilir.

BU ÜRÜN HAYVANSAL BİR ÜRÜN MÜ, BİTKİ BAZLI BİR ÜRÜN MÜ?

Sanırım kaçınılmaz olarak ortaya çıkacak bir soru bu. Ürünün gerçekte ne olduğudur. Hayvansal bir ürün mü, yoksa bitki bazlı bir ürün mü? Daha önce karşılaşmadığımız bir tür melez, uzaylı, laboratuarda yetiştirilen yiyecek mi? Ciddi bir kitle, böyle bir ürünün vegan olacağını savunuyor. Ne olursa olsun, tüketici kabulünün mümkün olduğu kadar yüksek olmasını istiyorsak bu sorular etrafında bir tartışma yapılması gerekiyor.

Yakın gelecekte karşılaşabileceğimiz bir iş modeli olarak karşımıza çıkabilecek şekilde, yerel bir endüstrinin küçük bir grup çokuluslu biyoteknoloji şirketi tarafından kontrol edilmesinde ne tür riskler görüleceğinin tartışıldığı bugünlerde atacağımız adımlarla , hassas fermente süt ürünlerinin geleceğinin fazla merkezileşmemesini nasıl sağlayabiliriz?

HASSAS FERMANTASYON, DOĞASI GEREĞİ DEMOKRATİK BİR TEKNOLOJİ

Sektördeki genel kanıya göre, hassas fermantasyon doğası gereği demokratik bir teknoloji. Dünyanın büyük bir bölümünde, özellikle de Asya’da, üretimi yerelleştirme olanağı sağlıyor ki bu, pek çok ülkenin geleneksel olarak yapmaya pek uygun olmadığı bir şey. Aslında bu süt proteinlerinin üretiminin yerel olması gerekiyor. Her ne kadar her şey küçük bir laboratuvarda yapılıyormuş gibi görünse de aslında üretim sürecine çok büyük miktarda ürün ve malzeme giriyor. Tüm hassas fermente süt proteinlerinin üretildiği Güney Almanya’da merkezi bir yapıya sahip olmak mantıklı olmaz. Hatta bunu, Danimarka örneği ile de ilişkilendirirsek, lokalde temelden yerel bir değer zinciri yaratılıyor, dolayısıyla ağın şu anda ulusal bir bağlamda var olmasının tesadüf olmadığı da önemli bir kazanım olarak algılanıyor. Hassas fermantasyon alanı, özellikle birçok türde konakçı organizmadan yeni ve bilinen bileşenler oluşturmaya yönelik yapay zeka ve hesaplamalı biyolojideki ilerlemeler nedeniyle giderek daha rekabetçi hale geliyor. Yeni girenlerin, hem stratejik esneklik hem de rekabet avantajı sağlamak için, ürün grupları için sağlam “A, B ve C Planı” senaryolarının yanı sıra kapsamlı tekno-ekonomik analizlere ve çeşitlendirilmiş ürün stratejilerine öncelik vermesi gerekiyor.

Ek olarak, mevsimsel döngülerle kısıtlanan geleneksel çiftçiliğin aksine, hassas fermantasyon yıl boyunca kontrollü ortamlarda çalışarak pazar talebine yanıt olarak hızlı ölçek ayarlamalarına olanak tanıma imkanına sahip. Bu hızlı üretim döngüsü aynı zamanda benzersiz özelliklere sahip yeni ürünlerin piyasaya sürülmesini de hızlandırıyor.

Gıda sisteminin uzgörülen dönüşümünü 3 dalga halinde kısaca takvime koymak gerekirse:

2020 – 2030 Bitki bazlı proteinler,

2025 – 2035 Mikrobiyal olarak üretilmiş proteinler,

2030 – 2040 Hücre kültürü eti

Mikroptan süte giden yolda,  kültür eti de bunun yanında koşarak ilerlediğinde, sofralarımızda sizce neler değişecek?

Afiyet olsun…

Kamil Kazım SARI

sari@turcomoney.com

Kaynakça: www.brightgreenpartners.com, Protein Frontiers, Farsight by CIFS