Kitosanaz ve Glukanaz enzimleri, armut meyvesinde hücre duvarı parçalama ve savunma sisteminde görev alan iki önemli hidrolaz sınıfı enzimdir.
Bu enzimler, özellikle biyotik stres (fungal, bakteriyel enfeksiyonlar) ve hasat sonrası kalite yönetimi açısından büyük öneme sahiptir.
Kitosanaz (Chitosanase)
Görev ve Etki Mekanizması
Kitosanaz, bitki veya mikroorganizma kökenli kitosanı (deasetillenmiş kitin) parçalayan bir enzimdir.
Kitosan, genellikle fungal hücre duvarlarının yapısında bulunur.
Bu nedenle, kitosanaz aktivitesi biyolojik savunma tepkisi olarak kabul edilir.
Reaksiyon:
Kitosan → Kito-oligosakkaritler (COS)
Bu parçalanma ürünleri (COS), bitkide savunma genlerini aktive eder, antioksidan sistemleri uyarır ve patogenlere karşı direnç kazandırır.
Kitosanazın Armuttaki Rolü
Fungal patojenlere karşı koruma (Alternaria, Penicillium, Botrytis)
Savunma genlerinin aktivasyonu (PR genleri, fenilpropanoid yolakları)
Hücre duvar dayanıklılığının güçlenmesi
Depolama stabilitesi: Kitosanaz aktivitesi, kitosan kaplamayla birlikte çalışarak hücre zarını güçlendirir.
Glukanaz (β-1,3-glukanaz ve β-1,4-glukanaz)
Görev ve Etki Mekanizması
Glukanaz enzimleri, bitki hücre duvarında veya patojen hücrelerinde bulunan β-glukan bağlarını parçalar.
Bu enzimler, hem hücre duvar yenilenmesi hem de patojen savunması açısından kritik önemdedir.
Reaksiyon:
β-1,3-glukan → Glukoz veya kısa glukan zincirleri
Glukanazın Armuttaki Rolü
Fungal hücre duvarının parçalanması (özellikle Botrytis ve Penicillium türlerinde).
Savunma bariyerinin güçlenmesi — bitki kendi duvarını yeniden düzenler.
Depolama dayanıklılığı: Glukanaz aktivitesi, soğuk stres altında koruma sağlar.
Enzimatik sinerji: Kitosanaz ile birlikte çalışarak biyolojik savunma kaskadını oluşturur.
Aktiviteyi Etkileyen Faktörler
Faktör
Etkisi
Kontrol / Önlem
Sıcaklık
25–35 °C optimum; soğukta aktivite azalır.
Soğuk zincir + biyostimülant takviyesi.
pH
5–6 aralığında en yüksek aktivite.
Doku pH dengesi korunmalı.
Etilen
Kitosanaz/Glukanaz gen ekspresyonunu artırır.
1-MCP ile kontrollü düzeyde tutulur.
Kitosan uygulaması
Savunma genlerini uyararak enzim aktivitesini artırır.
Hasat öncesi veya sonrası kaplama yapılabilir.
Kalsiyum (Ca²⁺)
Hücre duvar stabilitesini artırarak enzim etkisini optimize eder.
Ca uygulaması destekleyici olur.
Kitosanaz + Glukanaz Sinerjisi
Bu iki enzim birlikte çalıştığında, armutta çok güçlü bir savunma mekanizması oluşur:
1 Kitosanaz: Fungal hücre duvarını parçalar → COS oluşur. 2 Glukanaz: β-glukan bağlarını kırar → fungal zar yıkımı gerçekleşir. 3 Sonuç: Patojen gelişimi durur, meyve yüzeyinde koruyucu savunma tabakası oluşur.
Ayrıca bu sistem, fenilalanin amonyak liyaz (PAL) ve peroksidaz (POD) gibi savunma enzimlerinin aktivasyonunu da tetikler.
Uygulama ve Yönetim Önerileri
Kitosan kaplama: Bu enzimlerin doğal aktivitesini artırır, mantar gelişimini baskılar.
