Lipoksigenaz (LOX) Aspir (Carthamus tinctorius L. ) bitkisinde Lipoksigenaz (LOX) enzimi, yağ asidi oksidasyonu , jasmonat sentezi , stres yanıtı ve olgunlaşma süreçlerinde görev alan çok yönlü bir oksidatif enzimdir. Aspir yağ bitkisi olduğundan, LOX aktivitesi özellikle tohum olgunlaşması ve depolama kalitesi üzerinde belirleyici öneme sahiptir.
Aşağıda aspirde LOX enziminin biyokimyasal ve fizyolojik rolleri detaylı biçimde özetlenmiştir:
1. Genel Bilgi
Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Oksidoredüktaz (EC 1.13.11.x)
Cofaktör Demir (Fe²⁺)
Substrat Çoklu doymamış yağ asitleri — özellikle linoleik asit (C18:2) ve linolenik asit (C18:3)
Ürün Hidroperoksitler (ör. 13-HPOD, 9-HPOD) — jasmonat sentezinin öncülleri
Bulunduğu dokular Tohum, yaprak, çiçek ve embriyo; özellikle yağ depolayan hücrelerde yüksek yoğunlukta bulunur.
2. Biyokimyasal Görevi LOX enzimi, yağ asitlerinin oksidatif yıkımında görev alır.
Linoleik asit + O₂ → 13-Hidroperoksi-linoleik asit (13-HPOD)
Bu ürünler, jasmonat , aldehit , alken ve uçucu bileşiklerin oluşumuna öncül olur.
3. Aspirde LOX’un Fizyolojik İşlevleri
Süreç Görevi / Etkisi
Tohum olgunlaşması Lipid oksidasyonu yoluyla aroma bileşenleri oluşturur; ancak aşırı aktivite kaliteyi düşürebilir.
Jasmonat sentezi LOX → AOS → AOC → Jasmonat yolu; stres ve savunma yanıtlarını başlatır.
Savunma tepkisi Fungal ve bakteriyel enfeksiyonlara karşı savunma sinyali oluşturur.
Hasat sonrası süreç Yüksek LOX aktivitesi, yağ oksidasyonunu hızlandırır ve rancidity (acılaşma) riski oluşturur.
Stres yanıtı Kuraklık, UV, tuzluluk ve mekanik yaralanmalarda LOX aktivitesi artar.
4. LOX Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Faktör Etkisi
Sıcaklık 25–40 °C optimum; yüksek sıcaklıkta denatüre olur.
Oksijen varlığı Aerobik ortamda maksimum aktivite.
pH aralığı 6,0–7,5 arasında optimum.
Depolama süresi Uzun depolamada LOX aktivitesi artar → yağ bozulması.
Metal iyonları (Fe²⁺, Cu²⁺) Aktivasyonu artırır.
Antioksidanlar (askorbik asit, tokoferol) LOX’u inhibe eder.
5. LOX ve Jasmonat Yolu İlişkisi LOX enzimi, jasmonat (JA) biyosentez yolunun ilk basamağıdır.
Linolenik asit → 13-HPOT → 12-OPDA → Jasmonik asit (JA)
Bu süreç sonucunda aspir bitkisinde:
Savunma genleri (PR-proteinleri, kitosanaz, glukanaz vb.) aktive olur.
Hücre zarlarının dayanıklılığı artar.
Kuraklık ve patojen stresi altında jasmonat temelli adaptasyon sağlanır.
6. Hasat Sonrası ve Yağ Kalitesi Üzerine Etkisi
Durum LOX’un Etkisi Sonuç
Yüksek sıcaklıkta kurutma LOX aktivitesi artar Oksidatif aroma kaybı
Yavaş kurutma / yüksek nem Uzun süre aktif kalır Yağ asidi bozulması
Düşük sıcaklıkta depolama (≤10 °C) LOX baskılanır Yağ kalitesi korunur
Antioksidan uygulamaları (askorbik asit, tokoferol, sitrik asit) Enzim aktivitesi azalır Renk ve koku stabilitesi sağlanır
7. Tarımsal ve Endüstriyel Önemi
Aspir yağ endüstrisinde , LOX aktivitesi yağ kalitesini ve raf ömrünü belirler.
Yüksek LOX aktivitesi , peroksit değeri artışı ve tat bozulması ile ilişkilidir.
Bu nedenle, hasat sonrası hızlı kurutma ve antioksidan katkı önerilir.
LOX, aynı zamanda biyotik stres belirteci olarak da kullanılır (örneğin Fusarium enfeksiyonu erken teşhisi).
