Armut meyvesinde Katalaz (CAT) ve Süperoksit Dismutaz (SOD), hücrelerin oksidatif stresle mücadelesinde görev yapan iki temel antioksidan enzimdir.
Bu enzimler, solunum ve etilen üretimi sırasında oluşan reaktif oksijen türlerini (ROS) etkisiz hale getirir.

ROS (Reaktif Oksijen Türleri) = O₂⁻ (süperoksit), H₂O₂ (hidrojen peroksit), OH⁻ (hidroksil radikali)

Aşırı ROS birikimi, hücre zarında lipid peroksidasyonu, renk bozulması ve doku yumuşaması gibi hasat sonrası kalite kayıplarına yol açar.

Süperoksit Dismutaz (SOD)

• Görevi: Oksidatif solunum sürecinde oluşan süperoksit radikallerini (O₂⁻) zararsız hale getirir.

• Tepkime:

  2 O₂⁻ + 2 H⁺ → H₂O₂ + O₂

• Bulunduğu yer: Mitokondri, kloroplast ve peroksizomlar.

• Armutta işlevi:

  • Hasat sonrası stres (soğuk, mekanik, mikrobiyal) altında aktifleşir.

  • Hücre zarını korur, kahverengileşmeyi dolaylı olarak azaltır.

  • Etilen artışına karşı savunma oluşturur.

Katalaz (CAT)

• Görevi: SOD’un oluşturduğu hidrojen peroksiti (H₂O₂) suya ve oksijene dönüştürür.

• Tepkime:

  2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂

• Bulunduğu yer: Peroksizomlar ve sitoplazma.

• Armutta işlevi:

  • Depolama sırasında hücre zarında H₂O₂ birikimini önler.

  • Doku yumuşaması ve kararma riskini azaltır.

  • Uzun süreli soğuk depolamada meyve dayanıklılığını artırır.

CAT–SOD Enzimleri Arasındaki İlişki

SOD ve CAT birlikte bir savunma zinciri oluşturur:

1-Süperoksit radikali (O₂⁻) → SOD tarafından H₂O₂’ye dönüştürülür
2- H₂O₂ → CAT tarafından suya ve oksijene ayrıştırılır

Bu sistem, hücrede oksidatif dengeyi korur, dokuların yaşlanmasını yavaşlatır.
Eksiklik durumunda fenolik oksidazlar (PPO, POD) aşırı aktif hale gelir ve kararma artar.

Enzim Aktivitesini Etkileyen Faktörler

• Sıcaklık: 0–1 °C depolama koşulları optimumdur; ısı artışı aktiviteyi düşürür.

• Etilen: Yüksek etilen → ROS üretimi artar → SOD ve CAT aktivitesi yükselir.

• Kalsiyum: Ca uygulamaları hücre zarını stabilize ederek enzim verimini artırır.

• Antioksidan uygulamaları (askorbik asit, glutatyon): Enzim sistemlerini destekler.

• Hasat sonrası stresler (soğuk, ozon, mantar): Savunma enzimlerini tetikler.

Aktiviteyi Artıran ve Koruyan Uygulamalar

• 1-MCP uygulaması: Etilen sentezini baskılar, oksidatif yükü azaltır.

• Kitosan kaplama: Hücre zarını korur, ROS oluşumunu engeller.

• Kalsiyum + Bor kombinasyonu: Hücre stabilitesi ve antioksidan sistem aktivasyonu.

• Düşük sıcaklıkta depolama (0–1 °C): Enzim dengesi korunur, kalite uzar.

• Biyostimülanlar (deniz yosunu, alg özütleri): CAT ve SOD sentezini uyarır.

Biyokimyasal Önemi

• CAT ve SOD, bitkinin oksidatif savunma hattının ilk basamağını oluşturur.

• Bu enzimlerin yüksek aktivitesi, soğuk zararı, güneş yanığı, fungal saldırı ve depolama çürüklüklerine karşı direncin arttığını gösterir.

• Bu nedenle, CAT ve SOD enzim aktivitesi, meyve dayanıklılığının biyokimyasal göstergesidir.

Sonuç

Armutta Katalaz (CAT) ve Süperoksit Dismutaz (SOD) enzimleri,
bitkinin oksidatif stres yönetiminin temel savunucularıdır.
Bu iki enzimin dengeli aktivitesi,
- renk bozulmasını geciktirir,
- hücre bütünlüğünü korur,
- depolama süresini uzatır.