Bilgi Bankası

Pektinaz / Poligalakturonaz

Pektinaz ve poligalakturonaz (PG), aspir (Carthamus tinctorius L.) bitkisinde hücre duvarı yumuşaması, olgunlaşma ve doku farklılaşması süreçlerinde görev yapan hidrolitik enzimlerdir.
Bu enzimler, pektin zincirlerini parçalayan ve hücreler arası bağları zayıflatan temel katalizörlerdir. Özellikle çiçek açımı, tohum olgunlaşması ve yaprak dökümü evrelerinde doğal olarak aktive olurlar.

Kimyasal Özellikleri ve Reaksiyonu

Özellik Açıklama
Tam adı Poligalakturonaz (EC 3.2.1.15) / Pektinaz kompleksi
Reaksiyon Denklemi Pektat + H₂O → Galakturonik asit zincirleri (kısa polimerler)
Yerleşim yeri Hücre duvarı, apoplast, vakuol
Cofaktör Ca²⁺, Mg²⁺ (enzim stabilitesi için)
Optimum pH 4.5 – 6.5
Aktivasyon şekli Pektin metilesteraz (PME) tarafından önceden demetilesterleştirilmiş pektinler üzerinde çalışır

Aspir Bitkisinde Pektinaz / PG’nin Fizyolojik Rolleri
Süreç / Görev Enzimin Rolü Açıklama
Hücre Duvarı Yumuşaması Pektin zincirlerini parçalar Büyüme, genişleme ve olgunlaşma sırasında hücre duvarı gevşer.
Tohum ve Çiçek Olgunlaşması Pektin çözünürlüğünü artırır Çiçek yapraklarının açılmasını ve tohum kabuğunun esnekliğini sağlar.
Abscisyon (Düşme Olayları) Hücreler arası “orta lamel” tabakasını çözer Yaprak ve çiçek dökülmesini kolaylaştırır.
Hasat Sonrası Yumuşama Pektin hidroliziyle doku gevşer Aşırı aktivite kalite kaybına neden olabilir.
Savunma Yanıtı (Patojen Etkisi) Savunma enzimleriyle koordineli çalışır Hücre duvarı sinyal molekülleri (OGAs) üretir.

Pektinaz Aktivitesini Etkileyen Faktörler

  • pH: Hafif asidik ortam (4.5–6.0) optimumdur.

  • Sıcaklık: 25–35 °C aralığında en yüksek aktivite.

  • Ca²⁺ Düzeyi: Hücre duvarı stabilitesini düzenler, pektin parçalanma hızını etkiler.

  • PME Aktivitesi: Pektin metilesteraz pektini hazırladığında PG daha etkin çalışır.

  • Hormonlar: Etilen artışı pektinaz gen ekspresyonunu kuvvetle artırır (özellikle olgunlaşma döneminde).

Aspirde Pektinaz Aktivitesinin Tarımsal Önemi

  • Olgunluk Belirleyicisi: Çiçeklenme ve tohum gelişiminde pektinaz aktivitesi olgunluk göstergesidir.

  • Kuruma ve Hasat Sonrası Doku Dayanımı: Düşük pektinaz aktivitesi, daha dayanıklı doku oluşturur (örneğin, çiçek kurutma işlemlerinde avantaj sağlar).

  • Biyoteknolojik Kullanım: Aspirden izole edilen pektinazlar, gıda endüstrisinde (meyve suyu berraklaştırma, tekstil, biyopolimer ayrıştırma) kullanılabilir.

Aspirde Pektinaz Aktivitesini Artıran / Azaltan Uygulamalar

Amaç Uygulama Etkisi
Olgunlaşmayı hızlandırmak Etilen veya metil jasmonat (MeJA) uygulaması PG ekspresyonunu artırır
Dokusal dayanıklılığı artırmak Kalsiyum ve bor uygulaması Hücre duvarı bağlarını güçlendirir
Hasat sonrası kaliteyi korumak Düşük sıcaklıkta depolama Pektinaz aktivitesini yavaşlatır
Endüstriyel enzim üretimi Mikroorganizma inokulantları (Aspergillus spp.) Pektinaz sentezini teşvik eder

Aspirde Pektin Yıkım Zinciri (Basitleştirilmiş Şema)

Metilesterlenmiş Pektin → (PME) → Pektat → (Pektinaz / Poligalakturonaz) → Galakturonik Asit Oligomerleri → Hücre Duvarı Gevşemesi

İlaç Önerileri