Peroksidaz (POD) Peroksidaz (POD; EC 1.11.1.x), hidrojen peroksiti (H₂O₂) indirgerken organik substratları oksitleyen oksidoredüktaz sınıfına ait bir enzimdir.
Bitkilerde stres koşullarına, patojen saldırılarına ve yaşlanma süreçlerine karşı savunma ve dayanıklılık mekanizmasının temel bileşenidir.
Özellik
Açıklama
Moleküler yapı
Hem-protein (Fe³⁺ içeren prostetik grup)
Optimal pH
5.0 – 6.5
Aktivite yeri
Hücre duvarı, vakuol, peroksizom ve apoplast
Ana işlevi
H₂O₂’yi suya dönüştürürken fenolik bileşikleri oksitler
Biyosentezi ve Etkileşimleri
Aşama
Süreç
Etkileşim
Gen ekspresyonu
POD genleri, stres sinyalleri (jasmonat, salisilik asit, etilen) ile aktive olur
Savunma genleriyle (PAL, CAT, SOD) birlikte çalışır
Protein sentezi
Endoplazmik retikulumda sentezlenir, Golgi ile salgılanır
Katalaz ve fenilalanin amonyum liyaz (PAL) ile koordinelidir
Etkileşimde olduğu moleküller
Lignin prekürsörleri, fenolik bileşikler, askorbik asit
Lignifikasyon, yara onarımı ve patojen savunması süreçlerinde aktif rol oynar
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
Fizyolojik Süreç
POD’un Rolü
Tarımsal Önemi
Oksidatif stres savunması
H₂O₂ detoksifikasyonu sağlar
Kuraklık, tuzluluk ve sıcaklık stresinde dayanıklılığı artırır
Lignin sentezi
Lignin polimerizasyonunu katalizler
Doku dayanıklılığını ve patojen direncini artırır
Hücre duvarı sertleşmesi
Fenolik oksidasyonu ile duvar stabilitesi sağlar
Çatlama, dökülme ve mekanik dayanıklılığa katkı sağlar
Yara iyileşmesi
Kallus dokusu oluşumunu hızlandırır
Aşı ve budama sonrası iyileşmeyi destekler
Programlı hücre ölümü (PCD)
Stres koşullarında düzenleyici rol oynar
Aşırı stres durumlarında enerji dengelemesi sağlar
Patogenez
Antimikrobiyal fenoliklerin aktivasyonunu sağlar
Fungal/bakteriyel enfeksiyonlara karşı savunmayı güçlendirir
Uygulama Alanları
Uygulama
Etki
Açıklama
Biyostimülant formülasyonları
POD aktivitesini artırarak stres toleransı sağlar
Bitki savunma sistemini uyarıcı ürünlerde kullanılır
POD, antioksidan savunma zincirinin (CAT, SOD, APX) bir parçasıdır; yaprak klorozunu ve erken dökümü önler.
Patojen savunması
Alternaria alternata, Botryosphaeria ve Verticillium gibi mantarlara karşı savunma proteinlerini aktive eder.
Meyve olgunlaşması
Lignin ve fenolik sentezini artırarak koz sertliğini ve rengi etkiler.
Aşı sonrası kallus gelişimi
Yara dokusu iyileşmesinde önemli rol oynar.
Hasat sonrası kalite
Yüksek POD aktivitesi, depolama sürecinde oksidatif hasarı azaltır.
POD Aktivitesini Tetikleyen Faktörler
Faktör
Etki Mekanizması
Kuraklık / Tuz stresi
H₂O₂ artışıyla POD sentezini tetikler
UV ve yüksek sıcaklık
ROS üretimini artırarak POD ekspresyonunu uyarır
Patojen saldırısı
Jasmonat ve salisilik asit yolunu aktive eder
Bazı mikroorganizmalar
Pseudomonas fluorescens ve Bacillus subtilis indükleyicidir
Kalsiyum ve Silisyum uygulamaları
Hücre duvarı stabilizasyonu üzerinden POD aktivitesini artırır
Yaralanma veya budama
Lokal savunma mekanizmasını tetikler
POD Aktivitesini Baskılayan Ürünler / Uygulamalar
Uygulama
Mekanizma
Sonuç
Aşırı azotlu gübreleme
ROS üretimini düşürür, antioksidan sistem zayıflar
POD aktivitesi azalır
Yüksek sıcaklık + düşük nem
Enzim denatürasyonu
Hücre oksidatif savunması bozulur
Ağır metal kirliliği (Cu, Cd, Pb)
Hem yapısına zarar verir
Enzim aktivitesi düşer
Bazı pestisitler (organofosfatlar)
Hem grubuna bağlanarak inhibe eder
Oksidatif stres artar
Antietilen maddeler (AVG, 1-MCP)
Etilen sinyali baskılandığında POD ekspresyonu azalır
Savunma tepkisi gecikir
Uzun süreli su fazlalığı (hipoksi)
O₂ azlığı nedeniyle enzim sentezi düşer
Kök çürüklüğü eğilimi artar
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-Peroksidaz (POD), antepfıstığında oksidatif stres direncinin, lignifikasyonun ve savunma mekanizmasının merkezinde yer alan bir enzimdir.
-Özellikle kuraklık, tuzluluk ve patojen baskısı altındaki bölgelerde, POD aktivitesinin yüksek tutulması verim ve kalite sürdürülebilirliği açısından kritiktir.
-Kalsiyum, silisyum, biyostimülant ve mikrobiyal inokulant uygulamaları POD aktivitesini artırırken; aşırı azot, yüksek sıcaklık ve pestisit stresi bu aktiviteyi baskılar.
