Polifenol oksidaz (PPO) Aspir (Carthamus tinctorius L. ) bitkisinde Polifenol Oksidaz (PPO – Polyphenol Oxidase) enzimi, hem fizyolojik süreçlerde (örneğin olgunlaşma, renk değişimi) hem de biyotik stres yanıtlarında (fungal enfeksiyon, yaralanma, depolama stresi) önemli rol oynayan oksidatif bir enzimdir.
1. Genel Bilgi
Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Oksidoredüktaz (EC 1.14.18.1)
Substrat Fenolik bileşikler (örneğin katekol, klorojenik asit, p-kumarik asit)
Ürün O-kinonlar → melanin benzeri polimerler (kahverengileşme ürünleri)
Bulunduğu dokular Yaprak, çiçek, tohum kabuğu, embriyo ve perikarp dokuları
Cofaktör Cu²⁺ (bakır bağımlı metalloenzimdir)
2. Biyokimyasal Tepkime L-tirozin → L-DOPA → Dopaquinon → Melanin (kahverengi pigment)
PPO enzimi, fenol → kinon dönüşümünü katalizler. Ortaya çıkan kinonlar , proteinlerle reaksiyona girerek kahverengileşmeye yol açar.
Bu süreç:
Yaralanma ve hasar sonrası dokularda savunma duvarı oluşturur,
Fakat depolama sırasında istenmeyen renk kararmalarına neden olabilir.
3. Aspirde PPO’nun İşlevleri
Süreç Görevi / Etkisi
Savunma tepkisi Patojen girişinde fenolik bileşikleri okside ederek toksik kinonlar üretir; mantar ve bakteri gelişimini engeller.
Yara yanıtı Mekanik hasarda hücre duvarlarını sertleştirir (lignifikasyon artışı).
Olgunlaşma süreci Renk değişimi ve pigment sentezinde rol oynar.
Depolama dönemi Tohum ve yapraklarda oksidatif kararmaya (enzimatik kahverengileşme) neden olabilir.
Stres yanıtı Kuraklık, UV, soğuk ve metal stresi altında PPO aktivitesi artar.
4. PPO Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Faktör Etkisi
pH Optimum pH ≈ 5,5–7,0; asidik ortamda aktivite azalır.
Sıcaklık 30–40 °C aralığında en yüksek aktivite; >50 °C’de denatüre olur.
Fenolik madde miktarı Yüksek fenolik içerik PPO aktivitesini artırır.
Oksijen varlığı Aerobik ortamda oksidasyon artar, anaerobik koşullarda baskılanır.
Depolama koşulları Yüksek nem ve sıcaklıkta enzimatik kararma hızlanır.
5. PPO ve Aspirde Hasat Sonrası Etkiler
Durum Etkisi / Sonuç
Tohum depolama PPO aktivitesi, oksidatif kararmaya ve yağ oksidasyonuna katkı sağlar.
Kurutma işlemi Yavaş kurutma → PPO aktivitesi yüksek kalır → renk bozulması.
Soğuk zincir PPO aktivitesi düşük sıcaklıkta bastırılır → kalite korunur.
Yüzey işlemleri (ör. BioCleanLike, CegaFresh) Antioksidan bileşenler PPO’yu inhibe eder.
6. PPO İnhibisyonu (Kontrol Yöntemleri)
Yöntem Etkisi
Askorbik asit (C Vitamini) PPO tarafından oluşturulan kinonları geri indirger.
Sitrik asit / malik asit pH düşürerek PPO aktivitesini azaltır.
Sülfitler (ör. NaHSO₃) PPO enziminin bakır merkezine bağlanarak aktiviteyi durdurur.
Kitosan uygulamaları PPO aktivitesini baskılayarak oksidatif kararmayı azaltır.
Düşük sıcaklık depolama (4–8 °C) Enzimatik kahverengileşmeyi minimumda tutar.
7. Özet ve Tarımsal Önemi
PPO, aspir bitkisinin doğal savunma sisteminde önemli bir yer tutar.
Ancak hasat sonrası kalite yönetimi açısından dikkat edilmelidir.
Biyostimülan ve antioksidan uygulamaları ile PPO aktivitesi dengelenebilir.
Depolama sıcaklığı ve oksijen kontrolü , PPO kaynaklı kararmayı önlemenin anahtarıdır.
