Askorbik Peroksidaz (APX; EC 1.11.1.11), bitkilerde reaktif oksijen türlerinin (ROS) kontrolünde görev alan temel antioksidan savunma enzimlerinden biridir.
Bu enzim, askorbik asit (vitamin C) kullanarak hidrojen peroksiti (H₂O₂) suya dönüştürür ve SOD–CAT sisteminin tamamlayıcısıdır.
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Oksidoredüktaz |
| Görev |
Askorbik asitle H₂O₂ detoksifikasyonu |
| Kofaktör |
Heme (Fe³⁺) |
| Optimal pH |
6.0 – 7.5 |
| Lokalizasyon |
Kloroplast, mitokondri, peroksizom, sitoplazma |
| İlişkili sistem |
AsA–GSH döngüsü (Askorbik asit – Glutatyon döngüsü) |
Biyosentezi ve Etkileşimleri
| Aşama |
Süreç |
Etkileşimde Olduğu Faktörler |
| Gen ekspresyonu |
APX1, APX2, cAPX, sAPX genleri çevresel stresle aktive olur |
Jasmonat, ABA, salisilik asit |
| Enzim aktivasyonu |
H₂O₂ varlığıyla tetiklenir |
SOD, CAT, GR, MDHAR |
| Substrat akışı |
Askorbik asit → Dehidroaskorbik asit (DHAsA) |
MDHAR ve DHAR tarafından geri dönüştürülür |
| Koordinasyon |
SOD tarafından üretilen H₂O₂’yi nötralize eder |
CAT ve POD ile paralel çalışır |
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
APX’in Rolü |
Tarımsal Önemi |
| Oksidatif stres yönetimi |
H₂O₂’yi askorbatla detoksifiye eder |
Kuraklık ve sıcaklık toleransı ↑ |
| Fotosentez koruması |
Kloroplastta ışık kaynaklı ROS temizliği |
Yaprak yanıkları önlenir |
| Solunum dengeleme |
Mitokondride H₂O₂ birikimini engeller |
Enerji üretimi dengede kalır |
| Senesens (yaşlanma) |
ROS temizliğiyle yaşlanmayı geciktirir |
Yaprak dökümü azalır |
| Patogenez savunması |
ROS dengesini düzenler, savunma sinyali sağlar |
Fungal ve bakteriyel direnç ↑ |
| Hasat sonrası dayanıklılık |
Oksidatif bozulmayı geciktirir |
Raf ömrü ve renk stabilitesi artar |
Antepfıstığında Özel Rolü
| Dönem |
APX Aktivitesi |
Etkisi |
| İlkbahar (Mart–Nisan) |
Artmaya başlar |
Göz uyanması, sürgün gelişimi desteklenir |
| Yaz (Haziran–Ağustos) |
En yüksek düzey |
Kuraklık, sıcaklık ve ışık stresine karşı koruma |
| Olgunlaşma (Eylül) |
Orta düzey |
Koz iç kalitesi ve doku dayanıklılığı korunur |
| Boş yıl (alternans) |
Düşük |
ROS artışı, hücre hasarı ve verim düşüşü |
| Depolama |
H₂O₂ kontrolüyle kalite korunur |
Kararma ve oksidatif tat kaybı azalır |
APX Aktivitesini Etkileyen Faktörler
| Faktör |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Işık yoğunluğu |
Kloroplastta ROS üretimiyle aktivasyon |
Fotosentetik koruma |
| Kuraklık / Sıcaklık |
H₂O₂ artışıyla APX genleri aktive olur |
Stres toleransı ↑ |
| Etilen |
Olgunlaşma döneminde APX ekspresyonu ↑ |
Koz dengesinde stabilite |
| ABA (Abscisik asit) |
Su stresi sırasında APX aktivitesini artırır |
Osmotik denge korunur |
| Kalsiyum (Ca²⁺) |
Hücre zar bütünlüğü sağlar |
Enzim stabilitesi ↑ |
| Silisyum (Si) |
Antioksidan sistem koordinasyonunu güçlendirir |
Kuraklık direnci ↑ |
| Ağır metaller (Cu, Ni) |
Enzim inhibisyonu |
ROS artışı, stres hasarı ↑ |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük APX aktivitesi |
Yaprak yanığı, kloroz, kuraklık hassasiyeti |
Oksidatif stres artar |
| Yüksek APX aktivitesi |
Fazla H₂O₂ tüketimi → ROS sinyali zayıflar |
Savunma mekanizmaları gecikebilir |
| Dengeli APX aktivitesi |
Optimal ROS kontrolü |
Dayanıklı ve verimli bitki gelişimi |
Uygulamalar ve Tarımsal Önemi
| Uygulama |
Amaç |
Etki |
| Silisyum + Kalsiyum uygulaması |
Enzim stabilizasyonu |
Kuraklık direnci ↑ |
| Askorbik asit (vitamin C) takviyesi |
Substrat artışı sağlar |
APX aktivitesi ↑ |
| Biyostimülantlar (deniz yosunu, humik asit) |
Antioksidan gen aktivasyonu |
ROS dengesi korunur |
| Antietilen (AVG, 1-MCP) |
H₂O₂ birikimini azaltır |
Olgunlaşma dengesi |
| Cu-Zn-Mn mikro elementleri |
Kofaktör desteği |
Enzim yapısı korunur |
Diğer Enzimlerle Karşılaştırmalı Rolü
| Enzim |
Görev |
APX ile İlişki |
| SOD (Süperoksit Dismutaz) |
O₂•⁻ → H₂O₂ dönüşümü |
APX, oluşan H₂O₂’yi temizler |
| CAT (Katalaz) |
Yüksek H₂O₂ düzeylerinde devreye girer |
APX ile paralel çalışır |
| POD (Peroksidaz) |
Fenoliklerle H₂O₂ yıkımı |
APX’in alternatifi |
| GR (Glutatyon Redüktaz) |
AsA–GSH döngüsünü yeniler |
APX’in sürdürülebilirliğini sağlar |
| MDHAR / DHAR |
Askorbik asidi geri dönüştürür |
APX substratının sürekliliğini sağlar |
Araştırma Bulguları (Antepfıstığı ve Benzer Türler)
| Çalışma |
Bulgular |
Yorum |
| Siirt TARMAK (2021) |
Kuraklıkta APX aktivitesi %80 arttı |
ROS kontrolü etkinleşti |
| Harran Üniv. (2020) |
Silisyum uygulaması APX aktivitesini 1.7 kat artırdı |
Kuraklığa karşı tolerans gelişti |
| Gaziantep Üniv. (2022) |
Ethephon uygulaması APX’i 2 kat artırdı |
Olgunluk dengesinde rol |
| Atatürk Bahçe Kültürleri (2023) |
1-MCP uygulamasıyla APX dengelendi |
Raf ömrü uzadı, kararma azaldı |
Aktiviteyi Artıran / Baskılayan Faktörler
| Etken |
Etki |
Tarımsal Sonuç |
| Silisyum, Kalsiyum |
Aktivite ↑ |
Hücre zar stabilitesi ↑ |
| Askorbik Asit (Vit. C) |
Substrat sağlar, aktivite ↑ |
Oksidatif hasar ↓ |
| Aşırı azotlu gübreleme |
Aktivite ↓ |
ROS birikimi ↑ |
| Yüksek sıcaklık + kuraklık |
Aktivite ↑ |
Adaptasyon artar |
| Antietilen (1-MCP) |
Aktivite dengelenir |
Olgunlaşma gecikir, kalite ↑ |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-Askorbik Peroksidaz (APX), antepfıstığında SOD–CAT zincirinin üçüncü halkasını oluşturarak hassas oksidatif dengeyi korur.
-Kuraklık, sıcaklık, ışık stresi ve olgunlaşma gibi durumlarda SOD’un ürettiği H₂O₂’yi askorbik asitle nötralize eder.
-Silisyum, kalsiyum ve askorbik asit uygulamaları, APX aktivitesini optimum düzeyde tutarak hem bitki stres direncini hem de verim istikrarını artırır.
-Dengeli SOD–APX–CAT etkileşimi, antepfıstığında uzun ömürlü yaprak, yüksek dolgunluk ve raf ömrü için kritik önemdedir.
