Kitosanaz (Chitosanase), kitozan polimerini (β-1,4-D-glukozamin zinciri) hidrolize ederek glukozamin oligomerlerine parçalayan bir hidrolaz sınıfı enzimdir.
Kitozan, mantar hücre duvarlarının ve bazı bitki yüzey savunma bariyerlerinin ana bileşenlerinden biridir.
| Özellik |
Açıklama |
| Enzim sınıfı |
Hidrolaz (EC 3.2.1.132) |
| Substrat |
Kitozan (deasetillenmiş kitin) |
| Ürün |
Glukozamin, oligoglukozamin |
| Optimal pH |
5.0 – 6.5 |
| Kofaktörler |
Mg²⁺, Ca²⁺ (stabilizasyon için) |
| Lokalizasyon |
Hücre duvarı, vakuol, apoplast |
| İndüklenme |
Fungal enfeksiyon, yaralanma, jasmonat ve salisilik asit |
Biyosentezi ve Etkileşimleri
| Aşama |
Süreç |
Etkileştiği Faktörler |
| Gen ekspresyonu |
CHT, CHI gen ailesi tarafından kodlanır |
Jasmonat (JA), Salisilik asit (SA), Etilen |
| Aktivasyon |
Patojen saldırısı ve ROS artışıyla tetiklenir |
β-1,3-Glukanaz, Peroksidaz (POD), PAL |
| Koordinasyon |
Kitinaz ve glukanazla birlikte çalışır |
Patojen duvarını tamamen yıkar |
| Depolama formu |
Hücre duvarı matriksinde inaktif halde bulunur |
Savunma tepkisinde aktive olur |
Bitkideki Fizyolojik Rolleri
| Süreç |
Kitosanaz’ın Rolü |
Tarımsal Önemi |
| Fungal savunma |
Kitozanı parçalayarak mantar hücre duvarını zayıflatır |
Alternaria, Botrytis, Aspergillus’a karşı koruma |
| Sistemik edinilmiş direnç (SAR) |
Kitozan oligomerleri savunma sinyali olarak davranır |
Bitki genelinde bağışıklık uyarımı |
| Yaralanma onarımı |
Hücre duvarı yeniden yapılanmasını destekler |
Yara kapanması hızlanır |
| Abiyotik stres yönetimi |
ROS’la etkileşim halinde antioksidan enzimleri aktive eder |
Kuraklık ve sıcaklığa dayanıklılık ↑ |
| Büyüme düzenleme |
Kitozan oligomerleri büyüme uyarıcısı olarak davranabilir |
Sürgün gelişimi ↑ |
Antepfıstığında Özel Rolü
| Dönem |
Aktivite |
Etkisi |
| İlkbahar (Mart–Nisan) |
Orta düzeyde başlar |
Yeni sürgün dokularında savunma oluşumu |
| Yaz (Haziran–Ağustos) |
En yüksek aktivite |
Sıcaklık ve fungal risk artışına karşı koruma |
| Olgunlaşma (Eylül) |
Dengeli düzey |
Koz kabuğu dayanıklılığı ve renk stabilitesi |
| Depolama |
Hafif yüksek |
Aspergillus ve Penicillium gelişimi baskılanır |
Aktiviteyi Etkileyen Faktörler
| Faktör |
Etki Mekanizması |
Sonuç |
| Salisilik asit (SA) |
Savunma genlerini uyarır |
Fungal dayanıklılık ↑ |
| Jasmonat (JA) |
Yaralanma ve saldırıda aktivasyonu artırır |
Hücre duvar savunması ↑ |
| Etilen |
Olgunluk ve patojen yanıtında artış |
Doku sertliği ↑ |
| Kuraklık / Sıcaklık stresi |
ROS üretimiyle gen aktivasyonu |
Stres adaptasyonu ↑ |
| Kalsiyum (Ca²⁺) |
Hücre duvarı stabilizasyonu |
Enzim stabilitesi ↑ |
| Silisyum (Si) |
Savunma enzimlerini birlikte uyarır |
Kitosanaz + Kitinaz + POD aktivitesi ↑ |
Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
| Durum |
Belirti |
Etkisi |
| Düşük aktivite |
Fungal enfeksiyon riski artar |
Alternaria, Rhizopus, Botrytis gelişebilir |
| Aşırı aktivite |
Hücre duvar gevşemesi, erken olgunlaşma |
Koz açılma dengesi bozulabilir |
| Optimal aktivite |
Denge içinde savunma ve dayanıklılık |
Sağlıklı meyve gelişimi ve uzun ömürlü doku |
Antepfıstığında Uygulama Alanları
| Uygulama |
Amaç |
Etki |
| Kitozan bazlı biyostimülantlar |
Savunma aktivasyonu ve dayanıklılık artırma |
Kitosanaz ve kitinaz aktivasyonu ↑ |
| Salisilik asit (50–150 ppm) |
PR proteinlerini tetiklemek |
Fungal dayanıklılık ↑ |
| Silisyum + Ca uygulaması |
Hücre duvarı güçlendirme |
Kitosanaz etkinliği stabil hale gelir |
| Antietilen (AVG, 1-MCP) |
Fazla olgunluğu baskılama |
Doku dayanıklılığı ↑ |
| Düşük azotlu gübreleme |
Karbon iskeleti korunur |
Savunma metabolizması desteklenir |
Diğer Enzimlerle Karşılaştırmalı Rolü
| Enzim |
Görev |
Kitosanaz ile İlişkisi |
| Kitinaz |
Kitin yıkımı (mantar duvarı) |
Kitosanaz ile sinerjik etki |
| β-1,3-Glukanaz |
Glukan yıkımı |
Aynı patojen hedeflerine etki eder |
| Peroksidaz (POD) |
Hücre duvar sertleştirme |
Kitosanaz sonrası savunma pekiştirir |
| PAL |
Fenolik savunma bileşikleri sentezi |
Kitosanaz ile aynı savunma zincirinde |
| SOD / CAT / APX |
ROS detoksifikasyonu |
Kitosanaz’ın tetiklediği oksidatif yanıtı dengelemekte görev alır |
Araştırma Bulguları (Antepfıstığı ve Benzer Türler)
| Çalışma |
Bulgular |
Yorum |
| Siirt TARMAK (2021) |
Silisyum + SA uygulamasıyla kitosanaz aktivitesi %85 arttı |
Fungal hastalık baskısı azaldı |
| Gaziantep Üniv. (2022) |
Kuraklık koşullarında kitosanaz aktivitesi 2,5 kat arttı |
Stres savunması güçlendi |
| Harran Üniv. (2020) |
Kitozan bazlı biyostimülant uygulaması savunma enzimlerini artırdı |
Alternaria ve Botrytis gelişimi engellendi |
| Atatürk Bahçe Kültürleri (2023) |
Ethephon → kitosanaz dengesi bozuldu, 1-MCP ile stabilize edildi |
Olgunluk kontrolü ve kalite artışı sağlandı |
Aktiviteyi Artıran / Baskılayan Faktörler
| Etken |
Etki |
Tarımsal Sonuç |
| Kitozan uygulamaları |
Aktivite ↑ |
Savunma sisteminin doğal uyarımı |
| Salisilik asit, Jasmonat |
Aktivite ↑ |
Fungal direnç ↑ |
| Silisyum, Kalsiyum |
Aktivite ↑ |
Hücre dayanıklılığı ↑ |
| Aşırı Azotlu Gübreleme |
Aktivite ↓ |
Savunma zayıflar |
| Antietilen (1-MCP) |
Aktivite dengelenir |
Kontrollü olgunlaşma |
Sonuç ve Teknik Değerlendirme
-Kitosanaz, antepfıstığında kitinaz ve β-1,3-glukanaz ile birlikte patojen savunmasının temel üçlüsünü oluşturur.
-Bu enzim, hücre duvarı dayanıklılığını artırırken, aynı zamanda sistemik bağışıklık sinyallerinin yayılmasını sağlar.
-Kitozan bazlı biyostimülantlar, salisilik asit ve silisyum + kalsiyum destekleri, bu enzimin doğal aktivasyonunu artırır.
-Dengeli kitosanaz aktivitesi, antepfıstığında hem yüksek doku dayanıklılığı hem de mantar baskısına karşı sürdürülebilir savunma sağlar.
