Hemisellülaz
Hemisellülaz , armut meyvesinde hücre duvarının önemli bileşenlerinden biri olan hemisellülozu parçalayan bir enzim grubudur.
Hemicellüloz, selüloz mikrofibrillerini çevreleyen ve pektinle bağlantılı olan karmaşık polisakkarit bir ağ yapısı oluşturur.
Bu yapı meyve dokusuna esneklik ve dayanıklılık kazandırır.
Hemisellülaz aktivitesi arttığında bu ağ zayıflar ve meyve yumuşaması hızlanır.
Kimyasal Etki Mekanizması
Reaksiyon özeti:
Hemisellüloz (xilan, mannan, arabinogalaktan vb.) + H₂O → Basit şekerler (ksiloz, mannoz, arabinoz)
Bu reaksiyonla hücre duvarı destek tabakası çözülür , hücreler arası bağlar gevşer.
Armutta Hemisellülaz Aktivitesine Etki Eden Faktörler
Faktör
Etkisi
Kontrol Yöntemi
Sıcaklık
25–35 °C arası maksimum aktivite, 0–1 °C’de baskılanır.
Soğuk zincir korunmalı.
Etilen
Gen ekspresyonunu artırır, yumuşamayı hızlandırır.
1-MCP ile etilen algısı durdurulur.
pH (5–6)
Optimum aralıkta enzim kararlıdır.
Depo koşulları sabit tutulmalı.
Kalsiyum (Ca²⁺)
Hücre duvar stabilitesini korur, enzim etkisini sınırlar.
CaCl₂ veya Ca-nitrat uygulamaları.
Antioksidanlar (Askorbik Asit, Kitosan)
Hücre oksidatif stresini azaltır.
Yüzey kaplaması veya daldırma uygulaması.
Armutta Rolü ve Etkileri
Hücre duvarı pektin–selüloz ağının çözülmesini hızlandırır.
Selülaz ve pektinaz ile sinerjik çalışır.
Meyve yumuşaması, su kaybı ve mikrobiyal duyarlılık artar.
Depolama süresinin uzamasıyla hemisellülaz aktivitesi belirgin şekilde yükselir.
Aktiviteyi Azaltma Stratejileri
Soğuk depolama (0–1 °C): Enzimatik hidroliz yavaşlar.
Kontrollü atmosfer (O₂↓, CO₂↑): Hücre duvar enzimlerinin ekspresyonu baskılanır.
1-MCP uygulaması: Etilen algısını engelleyerek hemisellülaz genlerini inaktive eder.
Kitosan kaplama: Oksijen geçişini azaltarak hücre duvarı yıkımını önler.
Kalsiyum takviyesi: Hücre duvarında Ca-pektat bağları oluşturarak dayanıklılığı artırır.
Diğer Enzimlerle İlişkisi
Hemisellülaz, selülaz ve pektinaz (PME, PG) ile birlikte çalışır.
Bu enzimler birlikte doku yumuşaması zincirini oluşturur:
Pektinaz → Hemisellülaz → Selülaz
Bu zincir kırıldığında meyve dayanıklılığı korunur.
Sonuç Hemisellülaz, armutun olgunlaşma, yumuşama ve raf ömrü kısalması süreçlerinde aktif rol oynar.
Kontrol edilmediğinde dokusal dayanıklılığı azaltır.
Enzim aktivitesini dengelemek için: