Bilgi Bankası

Δ12-desatüraz

Δ12-desatüraz (FAD2), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde yağ asidi doymamışlık derecesini belirleyen temel bir enzimdir.
Bu enzim, oleik asidi (C18:1) → linoleik aside (C18:2, ω-6) dönüştürerek aspir yağının çoklu doymamış yağ asidi (PUFA) içeriğini düzenler.
Aspirin yüksek linoleik asit (%70–80) içeriğinin ana nedeni, FAD2 gen ailesinin yüksek ekspresyonudur.

Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyon

Özellik Açıklama
Tam adı Δ12-Yağ Asidi Desatüraz (FAD2, EC 1.14.19.6)
Reaksiyon Denklemi Oleik Asit (C18:1) + O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ → Linoleik Asit (C18:2) + 2H₂O
Yerleşim yeri Endoplazmik retikulum (mikrozomal enzim)
Cofaktörler Ferredoksin, sitokrom b₅, NADH/NADPH
Optimum pH 7.0 – 7.5
Gen ailesi CtFAD2-1, CtFAD2-2, CtFAD2-3 (aspire özgü varyantlar)

Aspir Bitkisinde FAD2 (Δ12-Desatüraz) Enziminin Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev Δ12-Desatürazın Rolü Açıklama
Yağ Asidi Doymamışlığı Oleik → Linoleik asit dönüşümünü sağlar Tohum yağında PUFA oranını belirler.
Tohum Gelişimi ve Olgunlaşma Lipid sentezi sırasında aktiftir Yağ kalitesi ve enerji depolanması için kritik basamak.
Zar Akışkanlığı ve Stres Toleransı Doymamış bağ sayısını artırır Hücre zarının esnekliğini ve soğuk toleransını artırır.
Enerji Metabolizması Elektron akışıyla NADPH tüketir Karbon ve redoks dengesinde rol oynar.

Δ12-Desatüraz Aktivitesini Etkileyen Faktörler

  • Sıcaklık: Düşük sıcaklıkta aktivite artar (doymamış yağ oranını yükseltir).

  • Işık: Fotosentetik elektron akışı NADPH tedarikini artırarak aktiviteyi destekler.

  • Besin Elementleri: Mg, Fe, Mn ve S elementleri koenzim ve membran stabilitesi için gereklidir.

  • Gelişim Dönemi: Çiçeklenme sonrası–tohum dolgunlaşması sırasında maksimum aktivite.

  • Hormonlar: Jasmonat (JA) ve Brassinosteroid (BRs) FAD2 gen ekspresyonunu artırabilir.

Aspir Yağ Kalitesine Etkisi

Δ12-desatüraz aktivitesi yüksek olduğunda:

  • Linoleik asit oranı artar (%70–80),

  • Oleik asit oranı düşer (%10–20),

  • Yağ daha akışkan olur ama oksidatif stabilitesi azalır.

Bu nedenle, yüksek oleik aspir çeşitleri, FAD2 geninde mutasyon veya baskılama (RNAi / CRISPR) ile geliştirilmiştir.
Bu çeşitlerde:

  • Linoleik asit %15–25’e düşer,

  • Oleik asit %75–85’e çıkar,

  • Oksidatif dayanıklılık ve raf ömrü uzar.

Aspirde Δ12-Desatüraz Aktivitesini Artıran / Azaltan Uygulamalar

Amaç Uygulama Etkisi
PUFA artırmak Düşük sıcaklık, JA veya BRs uygulaması FAD2 aktivitesini artırır
Oleik asit artırmak Genetik baskılama (RNAi, CRISPR) veya kuraklık koşulları FAD2 aktivitesini azaltır
Yağ sentezini optimize etmek Dengeli C/N beslenmesi ve ışık yönetimi FAS–FAD2 koordinasyonunu güçlendirir

Aspir Yağ Sentez Zinciri (Basitleştirilmiş Yol)

Asetil-CoA → (ACCase) → Malonil-CoA → (FAS) → Oleik Asit (C18:1) → (FAD2) → Linoleik Asit (C18:2)

İlaç Önerileri