Bilgi Bankası

Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL)

Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL), armut meyvesinde fenilpropanoid metabolizmasının ilk ve en önemli basamağını katalizleyen bir anahtar enzimdir.
PAL, fenilalanin amino asidini trans-sinnamik aside dönüştürür; bu reaksiyon bitkide fenolik bileşiklerin, flavonoidlerin, antosiyaninlerin ve ligninlerin sentezini başlatır.

Reaksiyon:

Fenilalanin → Trans-sinnamik asit + NH₃

Armutta PAL Enziminin Görevleri

  • Renk oluşumu: Antosiyanin sentezini başlatarak kırmızı pigmentlerin (ör. kırmızı blush oluşumu) gelişimini sağlar.

  • Savunma mekanizması: Fenolik bileşiklerin (flavonoidler, tanenler) üretimini artırarak fungal ve bakteriyel patojenlere karşı koruma sağlar.

  • Doku dayanıklılığı: Lignin senteziyle hücre duvarlarını güçlendirir.

  • Oksidatif stres kontrolü: Fenolik türevler serbest radikalleri nötralize eder.

  • Depolama stabilitesi: PAL aktivitesi soğuk koşullarda korunduğunda meyve daha geç yaşlanır.

PAL Aktivitesine Etki Eden Faktörler

Faktör Etkisi Kontrol / Önlem
Işık (UV, kırmızı spektrum) PAL aktivitesini artırır, antosiyanin sentezi uyarılır. Hasat öncesi ışık yönetimi önemli.
Sıcaklık Orta sıcaklıkta (20–25 °C) artar, aşırı sıcaklıkta azalır. Soğuk zincir korunmalı.
Etilen PAL gen ifadesini uyarır, renk gelişimini artırır. 1-MCP ile aşırı etilen baskılanabilir.
Kitosan ve Ca²⁺ Savunma sinyali oluşturarak PAL aktivitesini destekler. Kaplama veya daldırma uygulanabilir.
Oksidatif stres ROS varlığında PAL artar → savunma bileşenleri sentezlenir. Kontrollü atmosfer önerilir.

Fenilpropanoid Yolak ve PAL’in Konumu

PAL, sekonder metabolitlerin sentez zincirinin başlangıcında yer alır:

1 Fenilalanin
↓ (PAL katalizi)
2 Trans-sinnamik asit
↓
3 Kumarik asit → Flavonoidler / Antosiyaninler / Ligninler / Fenolik asitler

Bu zincir, hem renk oluşumunu (antosiyanin) hem de savunma direncini (fenolikler, lignin) belirler.

Hasat Sonrası Dönemde PAL’nin Önemi

  • Soğuk depolama: PAL aktivitesi düşse de, kitosan veya 1-MCP uygulamaları aktiviteyi koruyabilir.

  • Yara veya kesim sonrası: PAL aktivitesi hızla artar → yara iyileşmesi ve savunma yanıtı.

  • Işık ve oksijen teması: Antosiyanin ve flavonoid üretimini destekler, renk canlılığı artar.

  • Uzun depolamada: PAL aktivitesi azalır → renk solması ve fenolik kayıplar gözlenir.

Diğer Enzimlerle Etkileşimi

Enzim İlişki
POD (Peroksidaz) PAL’in ürettiği fenolikleri oksitleyerek lignin sentezini tamamlar.
PPO (Polifenol Oksidaz) PAL kaynaklı fenoliklerle etkileşir; kontrolsüz aktivite kararmaya neden olur.
CAT, APX, GR PAL kaynaklı antioksidan bileşenlerle sinerjik çalışır, oksidatif dengeyi korur.

Yönetim ve Uygulama Önerileri

  • 1-MCP: Aşırı etilen kaynaklı renk olgunlaşmasını dengeleyerek PAL aktivitesini optimize eder.

  • Soğuk zincir (0–1 °C): Enzimatik denge korunur, fenolik yıkım yavaşlar.

  • Kitosan kaplama: Savunma genlerini uyararak PAL ve POD aktivitesini artırır.

  • CA / DCA depolama: Oksijen seviyesi dengelenir → fenolik sentez korunur.

  • UV ışık uygulaması (hasat sonrası): Antosiyanin ve flavonoid üretimini destekler.

Sonuç

Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL), armut meyvesinin renk oluşumu, savunma tepkisi ve kalite korunumu için merkezi enzimdir.
PAL aktivitesinin dengeli olması:

  •  Renk canlılığını artırır,

  •  Fungal dayanıklılığı güçlendirir,

  • Fenolik zenginliği korur,

  • Raf ömrünü uzatır.

Sonuç: PAL, armutta renk + direnç + kalite üçlüsünün biyokimyasal tetikleyicisidir.

İlaç Önerileri