Pektin Metil Esteraz (PME; EC 3.1.1.11), bitki hücre duvarındaki pektin zincirlerinin metil gruplarını hidrolize ederek pektik asit oluşturan bir hidrolaz enzimidir.
Bu enzim, hücre duvarının sertliği, meyve dokusunun dayanıklılığı ve olgunlaşma süreçlerinin düzenlenmesinde merkezi role sahiptir.
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Hidrolaz (Esteraz grubu) |
| Substrat |
Metil esterlenmiş pektin |
| Ürünler |
Pektik asit + Metanol |
| Optimal pH |
6.0 – 7.5 |
| Lokalizasyon |
Hücre duvarı (apoplast), meyve perikarpi, iletim dokusu |
| Bağımlı iyonlar |
Ca²⁺, Mg²⁺ |
| Kofaktör |
Kalsiyum iyonu (enzim stabilizasyonu ve pektat-kalsiyum kompleksi oluşumu) |
Biyosentezi ve Etkileşimleri
| Aşama |
Süreç |
Etkileşimde Olduğu Faktörler |
| Gen ekspresyonu |
PME gen ailesi (PME1–PME50) olgunlaşma, etilen ve mekanik stresle aktive olur |
Etilen, Jasmonat, ABA |
| Sentez ve sekresyon |
Endoplazmik retikulumda sentezlenir, Golgi kompleksi aracılığıyla hücre duvarına taşınır |
Pektin metiltransferaz ile karşılıklı çalışır |
| Aktivasyon |
pH, Ca²⁺ ve sıcaklık dengesiyle düzenlenir |
Pektin yapısını modifiye eden Poligalakturonaz (PG) ile birlikte çalışır |
| İnhibisyon |
PME inhibitör proteinleri (PMEI) tarafından düzenlenir |
Fazla aktivitenin önüne geçilir |
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
PME’nin Rolü |
Tarımsal Önemi |
| Hücre duvarı modifikasyonu |
Pektinin metil gruplarını kopararak “pektat” oluşturur |
Hücre duvarı sertliği ve dayanıklılığı düzenlenir |
| Meyve olgunlaşması |
PG enzimi ile birlikte pektin yıkımını başlatır |
Koz kabuğu olgunlaşması ve iç sertlik kontrolü |
| Yara onarımı |
Pektik asit Ca²⁺ ile çapraz bağlar oluşturur |
Aşı ve yara dokusu güçlenir |
| Patogenez savunması |
Düşük metilasyonlu pektinler patojenlere karşı bariyer oluşturur |
Mantar ve bakteri girişine karşı direnç artar |
| İletim dokusu dayanıklılığı |
Pektik yapı stabilitesi sağlar |
Su iletim verimliliği ve doku bütünlüğü korunur |
Antepfıstığında Özel Rolü
| Dönem |
Rol |
Etki |
| Kabuk ve koz gelişimi (Haziran–Ağustos) |
Hücre duvarı pektinlerinin kısmi demetilasyonu → sert kabuk oluşumu |
Koz olgunluğu ve mekanik dayanıklılık artar |
| Olgunlaşma (Ağustos–Eylül) |
PME aktivitesi artar, PG ile birlikte çalışarak koz iç yapısını düzenler |
Kozun doğal açılması kolaylaşır |
| Kuraklık stresi döneminde |
PME aktivitesi artarak pektin yapısını sertleştirir |
Hücre çökmesini ve su kaybını engeller |
| Aşı tutma ve yara onarımı |
PME → pektat-Ca²⁺ köprüleri oluşturur |
Kallus dayanıklılığı artar |
| Alternans (boş yıl) |
Boş yılda PME aktivitesi düşük kalır |
Doku direnci zayıflar, patojen girişine açıklık oluşur |
PME Aktivitesini Etkileyen Faktörler
| Faktör |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Etilen |
PME gen ekspresyonunu artırır |
Olgunlaşma ve kabuk sertliği artar |
| Ca²⁺ konsantrasyonu |
Pektat-Ca kompleksleri oluşturur |
Doku dayanıklılığı artar |
| pH (6–7.5) |
Optimal aktivite aralığı |
Çok asidik ortamda inaktivasyon |
| Yüksek sıcaklık (>40°C) |
Enzim denatürasyonu |
Hücre duvarı yumuşar |
| ABA (Abscisik asit) |
PME sentezini baskılar |
Su stresine karşı geçici gevşeme |
| Antietilen (AVG, 1-MCP) |
Etilen sinyalini engelleyerek PME aktivitesini düşürür |
Doku yumuşaması gecikir |
| Silisyum uygulamaları |
Hücre duvarı stabilizasyonu sağlar |
PME aktivitesini optimize eder |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük PME aktivitesi |
Zayıf kabuk sertliği, kolay çatlama |
Depolama dayanıklılığı azalır |
| Aşırı PME aktivitesi |
Fazla metanol oluşumu, hücre duvarı aşırı sertleşmesi |
Koz çatlaması zorlaşır, renk değişimi |
| Dengeli PME aktivitesi |
Kontrollü pektin yıkımı ve dayanıklı doku |
Kaliteli, uzun ömürlü ürün |
PME Aktivitesini Artıran / Baskılayan Uygulamalar
| Uygulama |
Etki |
Sonuç |
| Ethephon (Etilen salıcı) |
PME ve PG aktivitesini artırır |
Koz açılması hızlanır |
| CaCl₂ (Kalsiyum klorür) |
Pektat kalsifikasyonu sağlar |
Hücre duvarı dayanıklılığı artar |
| Antietilen (1-MCP, AVG) |
PME aktivitesini düşürür |
Raf ömrü uzar |
| Silisyum ve Bor uygulamaları |
Hücre duvar stabilitesi sağlar |
Patogen giriş direnci artar |
| Organik asitler (askorbik, malik asit) |
PME aktivitesini dengeleyici etki |
Olgunlaşma dengelenir |
| Yüksek azot gübreleme |
Doku yumuşatıcı etki yapar |
PME aktivitesi düşer, dayanıklılık azalır |
Diğer Enzimlerle Karşılaştırmalı Rolü
| Enzim |
Ana Rol |
PME ile Etkileşim |
| Poligalakturonaz (PG) |
Pektin zincirlerini kırar |
PME’nin metilasyon sonrası ürünü üzerinde çalışır |
| Pektin liyaz (PL) |
Pektin parçalanmasını hızlandırır |
PME aktivitesi PL etkisini artırır |
| Peroksidaz (POD) |
Hücre duvar sertleştirici |
PME’nin açığa çıkardığı pektik zincirleri stabilize eder |
| PPO (Polifenol oksidaz) |
Oksidatif renk değişimi |
PME ile birlikte olgunlukta rol oynar |
Antepfıstığı Tarımında Uygulama Önerileri
| Dönem |
Amaç |
Önerilen Strateji |
| Meyve gelişimi |
Koz dayanıklılığı artırmak |
Ca + Si + düşük N formülasyonları |
| Olgunlaşma öncesi |
Doğal açılmayı desteklemek |
Hafif ethephon + kalsiyum desteği |
| Boş yıl öncesi |
Doku gücü ve rezerv sağlamak |
GA₃ + B + Ca kombinasyonu |
| Hasat sonrası |
Doku stabilitesini korumak |
Antioksidan + CaCl₂ daldırması |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-Pektin Metil Esteraz (PME), antepfıstığında kabuk ve doku sertliğini düzenleyen anahtar enzimdir.
-Etilen, Ca²⁺ ve sıcaklık ile doğrudan kontrol edilir.
-Fazla PME aktivitesi, koz açılmasını kolaylaştırsa da sertlik ve renk dengesini bozabilir.
-Antietilen, silisyum, kalsiyum ve organik asit destekleri, PME aktivitesini kontrollü şekilde optimize eder.
-Bu enzim, raf ömrü, kabuk dayanıklılığı ve verim istikrarı açısından stratejik önemdedir.
