Genetiği değiştirilmiş mısır

Genetiği değiştirilmiş mısır, genetik olarak değişikliğe uğratılmış bir ekindir. Özel mısır soyları, haşere ve herbisit direnci gibi tarımsal olarak arzulanan özellikleri göstermeleri için genetik mühendisliği çalışmalarında kullanılmıştır. Günümüzde bu özelliklere sahip mısır soyları birçok ülkede kullanılmaktadır. GD mısır aynı zamanda gen akışı yoluyla olası sağlık etkileri, hedef olmayan böceklere etkileri ve diğer bitkiler üzerine etkileri nedeniyle tartışma konusu olmaktadır. Starlink olarak adlandırılan bir mısır soyu, ABD'de yalnızca hayvan besini olarak kullanılmasının ardından bu soya yiyeceklerde rastlanmış ve bu durum 2000 yılında başlayan dönüşlere neden olmuştur.
Pazara Sunulan Ürünler
Herbisit Dirençli Mısır
''Roundup Ready Corn'' olarak bilinen, glifosat herbisitlerine dirençli mısır çeşitleri ilk olarak Monsanto tarafından 1996 yılında ticarete sunulmuştur. Bayer CropScience, glufosinat dirençli olan ''Liberty Link Corn'' isimli çeşidi geliştirmiştir. Pioneer Hi-Bred şirketi ise ''Clearfield'' markası adı altında imidazolin herbisitlerine dirençli hibrit mısırları geliştirmiş ve satışa sunmuştur. Ancak bu hibritlerde herbisit direnç davranışı; genetik mühendisliği çalışmaları yerine kimyasal bir mutajen olan etil metansülfat ve doku kültürü elemesi ile sağlanmıştır. Sonuç olarak, transgenik mısırları onaylayan düzenleyici çevre yönetimi sistemi Clearfield üzerine uygulanmamıştır.
2011 yılı itibarıyla, herbisit dirençli GD mısırlar 14 ülkede yetiştirilmektedir. 2016 yılına kadar, herbisit dirençli 26 adet GD mısır türü Avrupa bölgesine ithal edilmekte izinli olmasına rağmen bu ithalatlardan bazıları tartışmalı olarak kalmıştır. Bunun yanında, Avrupa'da herbisit dirençli mısır yetiştirilmesi tarımsal alanda birçok önemli yarar sağlamıştır.
Böcek İlacı Üreten Mısır
Bt mısırı, Bacillus thrungiensis bakterisinin bir veya daha fazla proteinini üretmek üzere değiştirilmiş bir mısır türüdür. Bu proteinin haşere üzerinde keskin bir zehir etkisi vardır ve organik bahçecilikte sıklıkla kullanılır. Avrupalı mısır kurdu, ostrinia nubilalis, mısırlara her yıl yaklaşık bir milyon dolarlık zarar verir.
Son yıllarda, mısır yiyen solucanlar ve kök solucanlarına yeni türler eklenmiştir ve bu türler de yaklaşık bir milyon dolarlık zarara neden olmaktadır.
Bt proteini, bitki tarafından eksprese edilir. Dirençsiz bir böcek Bt içeren bitkiyi yediğinde, protein böceğin alkalin yapıdaki bağırsaklarında aktive olur. Alkalin ortamda protein kısmen açılır ve diğer proteinler tarafından kesilir. Bu kesilme sonucunda böceğin sindirim sistemini durduran ve bağırsak duvarlarında deliklere neden olan bir toksin oluşur. Böcek birkaç saat içerisinde yemeyi bırakır ve açlıktan ölür.
1996 yılında, Avrupalı mısır solucanı ve benzer türleri öldüren Bt Cry proteinini üreten ilk GD mısır onaylanmıştır.
Mısır ve pamuk bitkilerinde onaylanan Bt genleri şunlardır: Cry1A.105, CryIAb, CryIF, Cry2Ab, Cry3Bb1, Cry34Ab1, Cry35Ab1, mCry3A ve Vip3A. VIP üretmek üzere genetiği değiştirilmiş mısır ilk olarak 2010 yılında ABD'de onaylanmıştır.
Kuraklık Direnci
2013 yılında Monsanto, DroughtGard adı verilen ilk kuraklığa karşı dayanıklı transgenik mısır hibritlerini üretmiştir. MON 87460 türü, toprak mikrobu Bacillus subtilis'ten üretilen cspB geninin eklenmesiyle oluşturulmuş; 2011 yılında ABD ve 2013 yılında Çin tarafından onaylanmıştır.
Gelişim Aşamasındaki Ürünler
2007 yılında, Güney Afrikalı araştırmacılar mısır damar virüsüne (MSV) karşı dirençli transgenik mısırı üretmelerine rağmen ürün piyasaya sunulmamıştır.
Sığınaklar
ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) düzenlemeleri, Bt mısırı yetiştiren çiftçilerin, bu mısırın ekim yerinin yakınına Bt olmayan mısırların ekimini gerekli kılar. Böylece dirençsiz haşerelerin yaşayabileceği bir bölge oluşturulur ve bu bölge sığınak olarak adlandırılır. Çiftçinin ekim alanının %20'lik kısmı sığınak olmalıdır ve bu alan kelebek haşereleri için Bt mısırı bölgesinden 800 metre uzaklıkta olması gerekirken; mısır kök solucanı için Bt mısırı alanına bitişik olmalıdır.
Bu sığınakların amacı, böcek zehrine karşı direnç gelişimini yavaşlatmaktır. EPA düzenlemeleri aynı zamanda çiftçileri sığınakların hazırlanışı, sığınaklardan bilgi toplanışı ve bu bilgilerin EPA'ya sağlanışı hakkında bilgilendirmeyi gerektirir. Çalışmalar sonucunda oluşturulan raporlara göre 2003-2005 yılları arasında çiftçilerin bu uygulamaya uyma oranları %90 oranındayken, 2008 yılına kadar olan sürede uygulamaya uymayan Bt mısırı yetiştiricisi çiftçilerin oranı %25 olarak görülmüş ve bu durum böceklerin ilaca karşı direnç geliştireceği endişesinin artmasına neden olmuştur.
1996-2007 yıllarında ABD'de genetiği değiştirilmemiş mısırlar, haşere popülasyonundaki azalma gibi Bt mısırının getirdiği ekonomik avantajların çoğundan yararlanmıştır. Bu azalmanın nedeni, dişi haşerelerin yumurtalarını Bt mısırlarına olduğu kadar Bt olmayan mısırların üzerine de bırakmış olmasıdır.
ABD'de yine EPA tarafından hem Bt mısırı hem de sığınak mısırı tohumu üreten torbalar üretilmiştir. Bu tohum karışımı ''Çantadaki Sığınak'' (Refuge in a Bag) adı ile satışa sunularak sığınak uygulamasına uyan çiftçi sayısını arttırılması ve çiftçileri hem Bt hem normal mısırların ekimi için iki ayrı tohum alma zahmetinden kurtarılması amaçlanmıştır. EPA, bu torbalarda sığınak için gerekli tohum yüzdesini azaltarak %5-10 aralığında sağlamıştır. Bu stratejinin, Bt dirençli mısır kök solucanı oluşması ihtimalini düşürürken; kelebek ve Avrupalı mısır kurdu gibi türlerin direnç kazanabileceği ihtimalini arttırabileceği düşünülmüştür. Bu konu ile ilgili artan bir diğer endişe ise tohum karışımındaki yarı dirençli larvaların, duyarlı bir bitki üzerine taşınabileceği ve burada hayatta kalabileceği ya da Bt ile Bt-olmayan tohumlar arasında çapraz tozlaşmaya neden olabileceği ve bazı böceklerde Bt ekspresyonunu azaltabileceğidir.
Kuzey Amerika'da yapılan 15 yıllık bir araştırmada yüksek doz/sığınak direnci yönetimi stratejisi çalışılmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan bu çalışmada Avrupalı mısır kurdu, güneybatı mısır solucanı, tütün tomurcuk solucanı ve pembe tohum solucanı olarak dört ana tür hedef alınmıştır. Bu türler 15 yıl boyunca yoğun Bt mısırı ve Bt pamuğu kullanımına maruz bırakılmıştır. Yüksek doz/sığınak tekniği ile bu dört ana türün ilaca karşı duyarlılığının sürdürülmesi başarılı olmuş ve teknik ''Böcek ilacı direnci yönetimi (IRM)'' olarak adlandırılmıştır. Bu tekniğe göre;
Bt mısır çeşitleri yüksek doza maruz bırakılır
Çok az sayıda dirençli alel canlı kalır
Sığınak alan hazırlanır
Böylece yüksek doz Bt mısır alanından sağ kalan nadir sayıdaki dirençli böceklerin sığınak alanında da yaşayabilmeleri nedeniyle yalnızca birbirleri ile eşleşmeleri ve dirençli popülasyonun nüfusunun artması önlenmiştir.
Direnç
Sığınak yönetimindeki kusurlar ve eksikliklere bağlı olarak, Avrupalı mısır kurdunun dirençli türleri gelişmiştir.
2009 Kasım ayında Monsanto bilim adamları, Gujarat-Hindistan bölgesinde Bt pamuğuna direnç geliştirmiş pembe tohum solucanına rastlamışlardır. Bu, dünya çapında Monsanto tarafından onaylanan ilk Bt geni direnci olayıdır. Bt dirençli tohum solucanı örneklerine daha sonra Avustralya, Çin, İspanya ve ABD'de rastlanmıştır. 2012'de Dupond-Dow tarafından geliştirilen böcek dirençli GD mısırına dirençli ordu solucanları tanımlanmış ve bu direnç ilk olarak Puerto Rico'da keşfedilmiştir. Bu olayın ardından Dow ve DuPont kendi rızaları ile adada ürün satışını durdurmuşlardır.
Tartışma
Genetiği değiştirilmiş mısırların normal mısırlara göre insan sağlığı için daha riskli olmadığı, ancak olay bazında test edilmesi gerektiği konusunda genel bir bilimsel fikir ortaklığı vardır.
GD mısırların birçok ekolojik yararının olmasının yanında aşırı kullanımına bağlı olarak Bt direnci geliştiren canlı sayısının artmasına yönelik endişeler doğmaktadır.
Bt geninin zararsız olduğunu, toksik etkilerinin olmadığını kanıtlayan kısa süreli (90 gün) deneyler olmakla beraber uzun süreli beslenme sonucunda olumsuz etkiler oluştuğunu gösteren tartışmalı çalışmalar da yapılmıştır.
GD mısırları hakkındaki tartışmalar ekolojik, ekonomik ve sağlık alanlarında yoğunlaşmıştır.
Hedef Olmayan Böceklere Etkileri
Eleştirmenler, Bt proteinlerinin hedef böceklerin yanı sıra hedef olmayan yararlı ya da zararlı diğer haşereleri de öldürdüğünü iddia etmektedirler. Bu proteinler Fransa'da böcek kontrolünde organik spreyler olarak 1958 yılından beri kullanılmaktadır ve 1958'den bu yana ABD tarafından hazırlanan çevresel raporlarda herhangi bir hastalık etkisine rastlanmamıştır. Cyt proteinleri bazı böcek türleri için tamamen tehlike oluştururken, bazı türlere karşı seçici olarak tehlikelidir. Toksik mekanizması olarak, cry proteinleri bağırsak epitelindeki özel reseptörlere bağlanır ve bu reseptörleri tahrip eder. Bu reseptörü taşımayan organizmalar cry proteininden ve dolayısıyla Bt'den etkilenmezler. Düzenleyici şirketler, transgenik bitkiyi satışa sunmadan önce hedef olmayan organizma potansiyelini belirlerler.
1999'da yapılan bir araştırmada, laboratuvar ortamında sütlü özsuyu olan bir bitki üzerine dökülen Bt mısırı poleninin bir kelebek türüne zarar verebileceği görülmüştür. Ardından bu deneyi tekrarlayan birçok laboratuvar grubu olmuş ve risk raporu oluşturulmuştur.
Gen Akışı
Gen akışı, genlerin ya da alellerin bir türden diğerine transferidir. Meksika'da yapılan araştırmalar, Gd ve diğer mısır türleri arasındaki etkileşim ve sığınaklara gen akışı üzerine odaklanmıştır.
2009 yılında Meksika hükumeti genetiği değiştirilmiş mısır için düzenleyici bir sistem oluşturmuş ve Meksika mısır çeşitliliğinin merkezi olduğundan gen akışı dünyadaki mısır soylarının geniş bir kısmını karşılayabilmiştir.
2005 yılında yapılan geniş çaplı araştırmalarda Oaxaca'da herhangi bir kontaminasyonun izine rastlanamasa da doğal mısır ve transgenik mısır arasında çapraz üreme izine rastlayan araştırmacılar olmuştur.
2004 yılında yapılan bir araştırmada sığınak mısırının çekirdeğinde Bt proteinine rastlanılmıştır.
Gıda
2011 yılında Kanada'da yapılan bir araştırmada; hamile olmayan kadınlar, hamile kadınlar ve cenin kanında CryAb1 proteinin varlığı araştırılmıştır. hamile kadınların %93'ünde ve ceninlerin %80'inde olmak üzere her grupta saptanabilir seviyede protein varlığına rastlanmıştır. Makalede güvenlik etkilerinden bahsedilmemiş veya herhangi bir sağlık problemi bulunmamıştır. Bu nedenle makale birçok yazar ve organizasyon tarafından ikna edici bulunmamıştır. Bir domuz modelinde yapılan çalışmada ise, Bt mısırı ile beslenen dişi domuzlarda ve yavrularında Cry1Ab genine özel herhangi bir antikora ve olumsuz etkiye rastlanılmamıştır.