HAYVANSAL ÜRETİMDE BİYOTEKNOLOJİNİN YERİ VE ÖNEMİ
Ülke ekonomisinde ve halkın beslenmesinde çok önemli işlevleri bulunan hayvansal üretimin geliştirilmesinin günümüzdeki en geçerli yolu birim hayvan başına verimi artırmaktır. Birim hayvan başına verimi artırmak hiç kuşkusuz hayvan ıslahı ile olanaklıdır. Düşük verimli hayvan ırklarının kalıtsal verim güçlerinin iyileştirilmesi anlamına gelen hayvan ıslahının biri üstün erkek genotipinin, diğeri de üstün dişi genotipinin yaygınlaştırılması olmak üzere iki temel yöntemi vardır. Üstün erkek ve dişi kalıtsal özelliklerinin yaygınlaştırılması biyoteknolojik yöntemler de denilen suni tohumlama ve embriyo transferi teknikleri ile mümkün olabilmektedir.
Biyoteknoloji ya da “Bi-Tech” olgusu son yıllarda biyolojide bir devrim olarak nitelendirilmekte ve endüstrideki yüksek teknoloji kullanımı ya da High-Technology’i simgeleyen “Hi-Tech”e eşdeğer kabul edilmektedir. Nasıl ki Hi-Tech’te verilerin depolanıp saklandığı micro-chip kullanımı gelişip yaygınlaşmışsa, Bi-Tech’te de kalıtsal verilerin depolanıp saklandığı micro-gamet yani erkek ve dişi eşey hücreleri üzerindeki işlemler konusunda büyük ilerlemeler kaydedilmiştir. Hatta son yıllarda endüstride nano-teknoloji alanında yaşanan hızlı gelişmelere benzer biçimde sürdürülen biyolojideki genom çalışmaları da nano-biyoteknoloji olarak anılmaktadır. Bugün, erkek ve dişi hayvanların micro-gametleri yani spermleri ve yumurtaları uygun tekniklerle toplanmakta ve dondurulup uzun süre saklandıktan sonra dişi hayvanlara transfer edilebilmektedir. Ayrıca hücrenin çekirdeğinde bulunan genler üzerinde yapılan çalışmalarla hastalıkların tedavisi ve kimi türlerde verimliliğin artırılması mümkün olabilmektedir.
Suni tohumlama yöntemi Dünyanın en eski biyotekniği olarak kabul edilmekte ve günümüz hayvan yetiştiriciliğinde yaygın biçimde kullanılmaktadır. Bu yöntemde, erkek hayvanlardan uygun tekniklerle elde edilen spermler bir dizi işlemden geçirildikten sonra mikro-pipetlere doldurulmakta ve -196 santigrad derecedeki sıvı azotta dondurulmaktadır. Böylece dondurulan spermler sıvı azot içerisinde kalmak koşuluyla sonsuza değin canlı kalabilmektedir. Kullanılacağı zaman uygun ısıda çözdürülen spermler özel bir teknikle dişinin genital kanalına verilerek tohumlama gerçekleştirilmektedir. Dondurulmuş sperm üretimi ve ticareti günümüzde öylesine yaygınlaşmıştır ki, deyim yerindeyse deniz aşırı dev bir sektör haline gelmiştir. Örneğin A.B.D’de bulunan kalıtım gücü çok yüksek bir boğanın spermi ile Anadolu’nun en ücra köyündeki bir yetiştiricinin ineği kolaylıkla tohumlanabilmektedir. Bu sayede yetiştirici hem boğa besleme zahmet ve külfetinden kurtulmakta hem de Dünyanın en üstün verimli bir boğasının kalıtsal gücünü oldukça düşük bir bedelle sürüsüne aktarabilmektedir. Örnek vermek gerekirse, bir yetiştiricinin yılda 3000 litre süt veren ineğini, ortalama 100 dolara satın aldığı, kızlarının süt verimi 8000 litre olan bir boğanın sperması ile tohumlattığını düşünelim. Bu tohumlamadan doğacak dişi buzağının ileriki yaşlardaki süt verimi teorik olarak yılda en az 5000 litre olacaktır. Aradaki 2000 litre sütün günümüz fiyatlarıyla brüt miktarı yıllık 12.000 TL dir. Özetlemem gerekirse yaklaşık 150 TL lik bir sperm masrafına karşılık yetiştiricinin brüt kazancı yaklaşık 80 kat daha fazla olacaktır. Eskiden bir boğa doğal yolla yılda ortalama 100 -150 inekle çiftleşip kalıtım gücünü yavrularına aktarabilirken dondurulmuş spermle tohumlama sayesinde bu sayı yılda yaklaşık 50 – 60 bine ulaşabilmektedir. Suni tohumlama sadece dişilerde verimliliği artırmakla kalmaz aynı zamanda yüksek verimli hayvanların mevcut verimlerinin düşmesini de engeller. Hayvanların mevcut verimleri genital hastalıklar dediğimiz ve Türkiye’de yaygın olarak rastlanan çok sayıda bulaşıcı hastalığın etkisi sonucu düşmektedir. Dişi hayvanların gebe kalmaması ya da kaldıktan sonra yavru atmasına yol açan bu hastalıklar arasında brusellozis, tüberkülozis, campliyobakteriozis, tricomoniazis, IBR-IPV sayılabilir. Bu hastalıklar doğal yolla çiftleşen boğalar vasıtasıyla ineklere bulaşmaktadır. Hiç gebe kalmayan ya da yavru atan bir inek boşuna yediği yem ve doğurduğu daha az yavru ile işletmeye büyük zarar vermektedir. İşte suni tohumlama, doğal çiftleşme yoluyla bulaşan bu hastalıkları önlemek suretiyle yavru, dolayısıyla da süt veriminin düşmesini ve işletmenin zarar etmesini engellemektedir. Suni tohumlama tekniği Dünya’nın hayvancılığı gelişmiş ülkelerinde hayvansal üretimin artırılmasına yönelik olarak çok büyük bir etkinlikle ve yaygınlıkla kullanılmaktadır. Ne var ki, Ülkemizde yıllardır sarfedilen tüm özverili çabalara karşın tohumlanan inek sayıları ve elde edilen döl verimi sonuçları henüz istenilen düzeye ulaşamamıştır.
Dünya’da hayvansal üretimin artırılması amacıyla kullanılan biyoteknolojik yöntemlerden bir diğeri de hiç kuşkusuz embriyo transferidir. Embriyo transferi tekniğinde önce verici (donör) ineklere hormon enjekte edilerek normalden çok sayıda yumurtlamaları sağlanmakta, daha sonra üstün verimli boğaların donmuş spermleri ile tohumlanan verici ineklerde oluşan embriyolar uygun tekniklerle rahimden alınmaktadır. Elde edilen bu embriyolar ya taze olarak alıcı (recipient) ineklere hemen nakledilmekte ya da düşük ısıda dondurulup ileride kullanılmak üzere uzun yıllar saklanabilmektedir. Dondurulmuş boğa spermi alanında olduğu gibi dondurulmuş inek embriyosu alanında da Dünya’da gittikçe gelişen ve uluslar arası yaygınlık kazanan bir pazar mevcuttur. Bir inekten normal koşullarda yaşamı boyunca 3 -5 yavru alınabilirken bu sayı embriyo transferi tekniği ile 150-200 e ulaşabilmektedir. Ne var ki, hayvansal üretimin artırılmasındaki bunca etkinliğine karşın embriyo transferi tekniği konusunda yapılan bilimsel araştırmalardan ve saha uygulamalarından henüz yeterince başarılı sonuçlar alınamamaktadır. Özellikle Türkiye’de yürütülen alan uygulamalarındaki başarısızlığın gerisinde ineklerde genital hijyenin yetersizliği olgusu yatmaktadır. Genital hijyen yetersizliğini doğuran nedenler arasında ise ahır hijyeni eksikliği ve bulaşıcı genital hastalıkları sayabiliriz. Kanımca, sığır suni tohumlamasının bile yeterli yaygınlık ve etkinlik kazanamadığı Ülkemizde pahalı bir yöntem olan embriyo transferinin kısa vadede yaygınlaşması beklenmemelidir. Sadece büyük ölçekli süt sığırcılığı işletmelerinde sürüden çıkarılacak olan üstün verimli ineklerin mezbahaya gitmeden önce embriyoları alınarak dondurulmalı ve ileride kullanılmak üzere saklanmalıdır.
Dişi hayvanlarda değişik dönemlerde ortaya çıkması doğal olan kızgınlıkların toplulaştırılması ya da eşzamanlaştırılması anlamına gelen östrus sinkronizasyonu çoğu bilim adamınca biyoteknolojik bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Ösrtrus sinkronizasyonu sığırlarda ve koyunlarda farklı biçimde uygulanmaktadır. İnekler tohumlanmadıkları ya da tohumlanıp da gebe kalmadıkları sürece yıl boyu her üç haftada bir yinelenen kızgınlık gösterirler. İneklerde östrus sinkronizasyonu, kızgınlığı ve yumurtlamayı doğuran hormonları baskı altında tutan progesteronu salgılayan ve ovaryum’da yer alan corpus luteum’un prostaglandin hormonu enjeksiyonu ile ortadan kaldırılması suretiyle yapılmaktadır. Bir sürüdeki ineklerde farklı dönemlerde görülmesi olası kızgınlıkların eş zamanlı olarak ortaya çıkması doğumların da aynı döneme gelmesini sağladığı için orta ve büyük ölçekli işletmelerde giderlerin azalmasına ve dolayısıyla karlılığın artmasına neden olmaktadır. Koyunlar kızgınlığın oluşumu bakımından ineklerden farklı bir özellik gösterirler. Koyunlar yılın genellikle son bahar mevsiminde birkaç kez yinelenen kızgınlıklar gösterirler. Koyunlarda östrus sinkronizasyonu sıfat sezonu olarak da adlandırılan bu dönem dışında kızgınlıkların toplulaştırılması amacıyla uygulanmaktadır. Bu amaçla progesteron emdirilmiş süngerler (sponge) tekniğine uygun olarak vaginaya yerleştirilmekte ve 11 gün süreyle burada tutulmaktadır. Kana sürekli progesteron hormonu salan ve yapay bir corpus luteum görevi üstlenen bu süngerlerin 11 gün sonra çıkarılmasını takiben progesteronun baskıladığı kızgınlığı ve yumurtlamayı doğuran hormonların kandaki değerleri hızla yükselmekte ve bunun sonucu olarak da koyunlar eşzamanlı olarak kızgınlık göstermektedir. Koyunlarda östrus sinkronizasyonuna çokluk entansif yetiştiricilik yapılan işletmelerde iki yılda üç kuzu elde edilmesi ve mevsim dışı erken kuzu (turfanda) yetiştirilmesi amacıyla başvurulmaktadır. Bu yöntem yavru verimini artırmak suretiyle hayvansal üretime de katkıda bulunur. Ayrıca, işletme giderlerini azaltması ve eş zamanlı doğan erkek kuzuların pazarlama şansını yükseltmesi gibi yararları da vardır.
Son yıllarda ortaya çıkan biyoteknolojik yöntemlerden birisi de klonlamadır. Bu yöntemde hayvanın her hangi bir dokusundan vücut (soma) hücresi alınmakta ve bu hücrenin genetik materyali (DNA) içeren çekirdeği (nukleus) çıkarılmaktadır. Daha sonra bu materyal, çekirdeği çıkarılarak içi boşaltılan bir yumurta (ovum) hücresine monte edilmekte ve elektriksel bir akım verilerek kaynaşmaları sağlanmaktadır. Böylece elde edilen yeni hücre bir dişi hayvanın rahmine yerleştirilerek büyümesi ve gelişmesi sağlanmaktadır. Klonlamada gebelik süresi sonunda doğan yavru genetik materyali alınan hayvanın tıpa tıp benzeri olmaktadır. Bu teknik henüz çok yeni olduğundan hayvancılıkta üretim amacıyla kullanılmamakta, daha çok elde edilen transgenik hayvanlardan başta organ nakli olmak üzere değişik tıbbi araştırmalarda yararlanılmaktadır.
İnsan ve hayvan genomları üzerinde uzun yıllardan beri sürdürülen çalışmaların yüz yılımızın başında ortaya çıkan sonuçları neredeyse yaşadığımız çağa damgasını vurmuş ve hücreden daha küçük olan DNA üzerinde yürütüldüğü için de nano-biyoteknoloji adıyla anılmaya başlanmıştır. Henüz çok yeni olan bu tekniğin ileride hayvansal üretim amacıyla da kullanılacağına kuşku yoktur.
Sonuç olarak, geçtiğimiz yüz yılda geliştirilen biyoteknolojik yöntemlerden bazıları günümüzde hayvansal üretimin artırılması amacıyla etkin olarak kullanılmakta, bazılarının da ileriye dönük uygulama şansları bulunmaktadır. Hayvansal ürünlerin günümüzde kazandığı stratejik önem bu biyoteknolojik yöntemlerin daha etkin ve yaygın olarak kullanılarak hayvansal üretimin çoğaltılmasını zorunlu kılmaktadır.