Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL; EC 4.3.1.24), fenilpropanoid metabolizmasının ilk ve anahtar enzimi olup fenilalanin’i trans-sinnamik asit ve amonyak (NH₃)’a dönüştürür.
Bu reaksiyon, lignin, flavonoid, antosiyanin, fitoaleksin ve fenolik bileşiklerin sentezinde başlangıç basamağıdır.
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Liyaz (Amonyak ayrıştırıcı) |
| Görev |
Fenilpropanoid yolunu başlatmak |
| Substrat |
L-Fenilalanin |
| Ürünler |
trans-Sinnamik asit + Amonyak |
| Optimal pH |
8.0 – 9.0 |
| Kofaktör |
Çinko (Zn²⁺), Demir (Fe²⁺) |
| Lokalizasyon |
Sitoplazma (özellikle epidermis ve ksilem dokusu) |
Biyosentezi ve Etkileşimleri
| Aşama |
Süreç |
Etkileşimde Olduğu Faktörler |
| Gen ekspresyonu |
PAL1, PAL2, PAL3 genleri ışık, yaralanma, patojen ve su stresine yanıt olarak aktive olur |
Jasmonat, salisilik asit, ABA |
| Metabolik yol |
Fenilpropanoid yolunun ilk enzimi |
Kofaktör olarak Zn ve Fe gerektirir |
| Ürün akışı |
trans-Sinnamik asit → kafeik asit → ferulik asit → lignin, flavonoid |
POD, PPO ve CAD ile etkileşimde |
| İnhibisyon |
Aşırı N beslemesi veya gölgeleme |
Karbon iskeletleri azalır, savunma zayıflar |
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
PAL’in Rolü |
Tarımsal Önemi |
| Savunma tepkisi |
Fitoaleksin ve fenolik bileşik üretimi |
Mantar, bakteri ve virüslere direnç ↑ |
| Lignin sentezi |
Hücre duvarını kalınlaştırır |
Kuraklık ve patojen dayanıklılığı ↑ |
| Flavonoid sentezi |
UV koruma ve antioksidan etki |
Yaprak yanıkları ve renk dengesi |
| Yaralanma / kesik onarımı |
Fenolik polimerizasyon sağlar |
Kallus ve yara iyileşmesi hızlanır |
| Meyve gelişimi ve olgunlaşma |
Fenolik içerik dengesi sağlar |
Koz aroması ve kabuk dayanıklılığı |
| Antioksidan savunma |
ROS üretimini baskılar |
Stres toleransı ve uzun raf ömrü ↑ |
Antepfıstığında Özel Rolü
| Dönem |
PAL Aktivitesi |
Etkisi |
| İlkbahar (Mart–Nisan) |
Artış başlar |
Lignin sentezi → yeni sürgün dayanıklılığı |
| Yaz (Haziran–Ağustos) |
Yüksek |
UV, sıcaklık ve kuraklığa karşı savunma ↑ |
| Olgunlaşma (Eylül) |
Orta düzey |
Koz kabuğu ve iç fenolik dengesinin oluşumu |
| Hasat sonrası |
Yüksek aktivite |
Fenolik oksidasyon ve savunma düzeni |
| Boş yıl (alternans) |
Düşük PAL aktivitesi |
Savunma zayıf, yaprak yaşlanması erken |
PAL Aktivitesini Etkileyen Faktörler
| Faktör |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Işık yoğunluğu (UV-B) |
PAL genlerini aktive eder |
Flavonoid ve lignin sentezi ↑ |
| Kuraklık / Tuz stresi |
ROS artışı → PAL ekspresyonu ↑ |
Antioksidan savunma ↑ |
| Jasmonat (JA) |
Savunma tepkilerini tetikler |
PAL aktivitesi ↑ |
| Salisilik asit (SA) |
Fitoaleksin sentezini uyarır |
Hastalık direnci ↑ |
| N beslemesi (yüksek) |
Karbon iskeletleri azalır |
PAL aktivitesi ↓ |
| Etilen |
Olgunlaşma sırasında PAL artışı |
Fenolik içerik ↑, koz rengi koyulaşır |
| Silisyum + Kalsiyum |
Hücre duvar stabilizasyonu |
PAL–POD etkileşimi ↑ |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük PAL aktivitesi |
Zayıf doku dayanıklılığı, renk solması |
Patojen direnci azalır |
| Aşırı PAL aktivitesi |
Fazla fenolik üretimi, kabuk sertliği |
Koz açılması gecikebilir |
| Dengeli PAL aktivitesi |
Kontrollü lignifikasyon |
Kaliteli meyve, uzun depolama ömrü |
Antepfıstığında Uygulama Alanları
| Uygulama |
Amaç |
Etki |
| Salisilik asit (SA) |
PAL aktivasyonunu uyarır |
Fungal savunma ↑ |
| Jasmonat (JA) |
Fenolik sentez ve lignifikasyon ↑ |
Kuraklık direnci ↑ |
| Silisyum + Ca + B karışımı |
Hücre duvar güçlendirme |
PAL–POD etkileşimi ↑ |
| Ethephon (etilen salıcı) |
Olgunlukta fenolik artışı |
Koz aroması ↑ |
| Azot fazlalığından kaçınma |
PAL inhibisyonunu önler |
Savunma sisteminin korunması |
Diğer Enzimlerle Karşılaştırmalı Rolü
| Enzim |
Görev |
PAL ile İlişkisi |
| PPO (Polifenol Oksidaz) |
Fenolik oksidasyonu sağlar |
PAL ürünleri (fenoller) substrattır |
| POD (Peroksidaz) |
Lignin polimerizasyonu |
PAL sonrası lignifikasyon basamağı |
| SOD / CAT / APX |
ROS temizliği |
PAL fenolik üretimiyle ROS’u sınırlar |
| LOX (Lipoksigenaz) |
ROS üretimi |
PAL ile ters orantılı çalışabilir |
Araştırma Bulguları (Antepfıstığı ve Benzer Türler)
| Çalışma |
Bulgular |
Yorum |
| Harran Üniv. (2021) |
Kuraklıkta PAL aktivitesi %120 arttı |
Stres savunması uyarıldı |
| Siirt TARMAK (2020) |
Silisyum + Ca uygulaması PAL ve POD’u %60 artırdı |
Hücre duvar dayanıklılığı arttı |
| Atatürk Bahçe Kültürleri (2022) |
Jasmonat uygulaması PAL aktivitesini 2,5 kat artırdı |
Savunma tepkisi güçlendi |
| Gaziantep Üniv. (2023) |
Ethephon → PAL aktivitesi ↑, PPO dengesi ↓ |
Koz rengi ve fenolik içeriği optimize oldu |
Aktiviteyi Artıran / Baskılayan Faktörler
| Etken |
Etki |
Tarımsal Sonuç |
| Salisilik Asit, Jasmonat, Etilen |
Aktivite ↑ |
Savunma ve fenolik sentez ↑ |
| Silisyum, Kalsiyum |
Aktivite ↑ |
Hücre duvar güçlenir |
| Aşırı Azot |
Aktivite ↓ |
Savunma zayıflar |
| Kuraklık ve UV ışık |
Aktivite ↑ |
Lignin + flavonoid sentezi ↑ |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL), antepfıstığında biyotik ve abiyotik streslere karşı savunmanın merkezinde yer alır.
-Fenolik bileşikler, lignin ve flavonoidler aracılığıyla doku dayanıklılığı, UV koruması ve antioksidan kapasiteyi artırır.
-Salisilik asit, jasmonat ve silisyum destekleriyle PAL aktivitesi optimize edilerek hem savunma hem de kalite artırılabilir.
-PAL–PPO–POD üçlüsünün dengesi, antepfıstığında kabuk kalitesi, raf ömrü ve stres dayanıklılığı açısından stratejik öneme sahiptir.
