Bilgi Bankası

Katalaz (CAT)

Tanım ve Genel Özellikler

Katalaz (CAT), bitkilerde oksidatif stres koşullarında hidrojen peroksiti (H₂O₂) suya ve oksijene parçalayan önemli bir antioksidan enzimdir.
Avokadoda bu enzim, özellikle yüksek sıcaklık, kuraklık, tuzluluk, ışık şiddeti, olgunlaşma ve hasat sonrası depolama dönemlerinde aktifleşir.
CAT, Süperoksit Dismutaz (SOD) enziminin oluşturduğu H₂O₂’yi parçalayarak hücre zarını oksidatif hasardan korur ve metabolik dengeyi sürdürür.

Katalitik Reaksiyon

2H2O2→2H2O+O22H_2O_2 ightarrow 2H_2O + O_2

Katalaz Enziminin Özellikleri

Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Oksidoredüktaz
Kofaktör Hem (Fe³⁺) grubu içerir
Optimum pH 6.5–7.5
Optimum sıcaklık 30–40 °C
Bulunduğu organeller Peroksizom, mitokondri, kloroplast
Aktivasyon kaynakları ROS artışı, abiyotik stres, olgunlaşma

Avokadoda Katalazın Fizyolojik Rolleri

1. Oksidatif Stresin Azaltılması

  • SOD tarafından üretilen H₂O₂’yi su ve oksijene çevirerek ROS birikimini önler.

  • Bu mekanizma, yaprak, meyve ve kök dokularında hücre zarını korur.

2. Hasat Sonrası Dönemde Doku Koruma

  • Olgunlaşma ve depolama sürecinde H₂O₂ ve serbest radikaller artar.

  • CAT aktivitesi sayesinde lipid peroksidasyonu azalır ve meyve rengi korunur.

  • Özellikle soğuk depolama ve mekanik hasar sonrası kalite kaybını önler.

3. Kuraklık, Tuz ve Isı Stresi

  • Kuraklıkta, stomaların kapanması sonucu oksijen birikimi artar → CAT devreye girer.

  • Tuz stresi sırasında Na⁺ toksisitesiyle artan ROS etkisini azaltır.

  • Yüksek sıcaklıklarda protein oksidasyonunu ve membran bozulmasını engeller.

4. Meyve Olgunlaşması ve Solunum

  • Etilen üretimi artarken ROS da yükselir. CAT, bu dönemde oksidatif dengeyi koruyarak aşırı yumuşamayı önler.

  • SOD + CAT + APX sistemi birlikte çalışarak doku dayanıklılığını uzatır.

5. Savunma ve Hastalıklara Direnç

  • Fungal enfeksiyon (örneğin Colletotrichum gloeosporioides) sırasında H₂O₂ birikimi kontrol edilir.

  • CAT aktivitesi, hipersensitif yanıt (HR) mekanizmasında dengeleyici rol oynar.

Fenolojik Dönemlere Göre CAT Aktivitesi

Fenolojik Evre CAT Aktivitesi Etki
10–29: Sürgün ve Yaprak Gelişimi Orta Yeni dokularda oksidatif denge
30–49: Tomurcuk Gelişimi Orta–Yüksek Hücre bölünmesi ve solunum dengesi
50–69: Çiçeklenme ve Meyve Tutumu Yüksek Polen canlılığı, doku korunumu
70–89: Meyve Büyümesi ve Olgunlaşma Çok yüksek ROS nötralizasyonu, doku koruma
90–99: Hasat Sonrası Yüksek Lipid oksidasyonu kontrolü, kalite sürdürme

SOD–CAT–APX Enzim Sistemi (Üçlü Antioksidan Döngü)
Enzim Görev Etkileşim
SOD O₂⁻ radikalini H₂O₂’ye dönüştürür H₂O₂ substratı CAT için sağlar
CAT H₂O₂ → H₂O + O₂ H₂O₂’yi ortadan kaldırır
APX Askorbik asitle H₂O₂’yi indirger Düşük H₂O₂ seviyelerinde etkin

Bu üçlü sistem, avokado meyvesinde antioksidan koruma ağının temelini oluşturur.

Katalaz Aktivitesini Artıran Faktörler

  • Mikro element takviyeleri: Fe, Mn, Zn

  • Biyostimülantlar: Deniz yosunu, amino asit karışımları

  • Hormonlar: Brassinosteroidler, Jasmonat (JA), Salisilik Asit (SA)

  • Hasat sonrası uygulamalar: 1-MCP, kalsiyum, melatonin

Aşırı ROS veya Düşük CAT Aktivitesi Durumunda

  • Hücre zarında peroksidatif hasar

  • Meyve kabuğunda kahverengileşme ve çökük alanlar

  • Solunum dengesizliği ve raf ömrü kısalması

Özetle Avokadoda Katalaz (CAT) Enzimi

  • Hidrojen peroksidi detoksifiye ederek oksidatif hasarı engeller.

  • SOD ve APX ile birlikte antioksidan savunma zincirinde kritik halkadır.

  • Hasat sonrası kaliteyi korur, stres dayanımını artırır.

  • Bitkinin uzun ömürlülüğü, meyve raf ömrü ve doku sağlığı için temel antioksidan savunmadır.

İlaç Önerileri