Bilgi Bankası

Glutatyon Redüktaz (GR)

Tanım ve Genel Özellikler

Glutatyon Redüktaz (GR), bitkilerde antioksidan savunma sisteminin kilit enzimlerinden biri olup, hücre içi redoks dengesinin korunmasında görev alır.
Avokadoda GR, özellikle stres koşullarında (kuraklık, tuzluluk, soğuk, yüksek sıcaklık, hasat sonrası depolama) aktif hale gelir ve glutatyon döngüsünü yenileyerek oksidatif hasarı azaltır.

Bu enzim, oksitlenmiş glutatyonu (GSSG) indirgenmiş forma (GSH) dönüştürerek AsA–GSH döngüsünün sürekliliğini sağlar.
GSH, ROS (reaktif oksijen türleri) nötralizasyonu, enzim koruma ve hücre zar stabilitesi için hayati öneme sahiptir.

Katalitik Reaksiyon

GSSG+NADPH+H+→2GSH+NADP+GSSG + NADPH + H^+ ightarrow 2GSH + NADP^+

GR Enziminin Özellikleri

Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Oksidoredüktaz
Kofaktör FAD (Flavin Adenin Dinükleotid)
Elektron kaynağı NADPH
Substrat GSSG (oksitlenmiş glutatyon)
Optimum pH 7.0–8.0
Yerleşim Kloroplast, mitokondri, sitozol
Aktivasyon koşulları ROS artışı, stres faktörleri, olgunlaşma

Avokadoda Glutatyon Redüktazın Fizyolojik Rolleri

1. Antioksidan Döngünün Devamlılığı

  • GR, APX ve DHAR enzimleriyle birlikte AsA–GSH döngüsünün son basamağında yer alır.

  • Bu döngü sayesinde askorbik asit sürekli yenilenir ve bitki oksidatif strese karşı uzun süreli korunur.

2. Meyve Olgunlaşması ve Hasat Sonrası Kalite

  • Olgunlaşma sırasında lipid peroksidasyonu ve etilen artışı nedeniyle ROS birikimi olur.

  • GR aktivitesi artarak antioksidan dengenin sürdürülmesini, meyve yumuşamasının gecikmesini ve kabuk kararmasının önlenmesini sağlar.

3. Kuraklık ve Tuz Stresi

  • Stres sırasında GSH/GSSG oranı azalır; GR enzimi bu oranı koruyarak hücre redoks potansiyelini sabit tutar.

  • GR, su kaybını azaltan antioksidan bariyeri destekler.

4. Fotosentez ve Enerji Dengesi

  • Kloroplastta GR, NADPH’nin kullanımını düzenleyerek ışık reaksiyonlarının dengelenmesini sağlar.

  • Fe-SOD ve APX ile koordineli çalışarak kloroplast ROS temizliğini yürütür.

5. Savunma ve Patogenez

  • Fungal ve bakteriyel enfeksiyonlara karşı JA ve SA hormonlarıyla birlikte savunma genlerinin aktivasyonunu destekler.

  • GR aktivitesi yüksek olan dokular, hipersensitif yanıt (HR) sürecinde kontrollü ROS salınımı sağlar.

Fenolojik Dönemlere Göre GR Aktivitesi

Fenolojik Evre GR Aktivitesi Fizyolojik Etki
10–29: Sürgün ve Yaprak Gelişimi Orta Hücre metabolizmasında redoks dengesi
30–49: Tomurcuk Gelişimi Orta–Yüksek Doku farklılaşması ve enerji regülasyonu
50–69: Çiçeklenme ve Meyve Tutumu Yüksek Polen canlılığı ve embriyo korunması
70–89: Meyve Büyümesi ve Olgunlaşma Çok yüksek Antioksidan koruma, doku yumuşama kontrolü
90–99: Hasat Sonrası Yüksek Kalite korunumu, oksidatif stres azaltımı

AsA–GSH Döngüsünde GR’nin Yeri
Aşama Enzim Görev
1 APX H₂O₂ + AsA → H₂O + DHA
2 DHAR DHA → AsA (glutatyon kullanarak)
3 GR GSSG → 2GSH (glutatyonu yeniler)

Bu sistem, SOD → APX → GR zinciri olarak çalışır ve avokado meyvesinde oksidatif stres kontrolünün ana mekanizmasını oluşturur.

GR Aktivitesini Artıran Faktörler

  • Mikroelementler: Fe, Zn, Mn

  • Biyostimülantlar: Glutatyon, askorbik asit, deniz yosunu ekstraktı

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

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

Düşük GR Aktivitesi Durumunda

  • GSH/GSSG oranında azalma

  • Hücre zarında peroksidasyon ve protein oksidasyonu

  • Meyvede esmerleşme, yumuşama ve kalite düşüşü

  • Soğuk depolama sırasında doku kararması

SOD–APX–GR Etkileşimi

Enzim Görev GR ile Etkileşimi
SOD Süperoksit radikalini H₂O₂’ye dönüştürür H₂O₂ detoksifikasyonu için substrat sağlar
APX H₂O₂’yi AsA kullanarak suya dönüştürür AsA döngüsünde GSH tüketilir
GR GSSG’yi GSH’a indirger GSH stoğunu yenileyerek döngüyü sürdürür

Avokadoda GR’nin Önemi

  • Hücresel redoks dengesini korur.

  • Oksidatif stresi azaltır ve dokusal stabiliteyi destekler.

  • Meyve raf ömrünü uzatır, renk ve aroma korunur.

  • AsA–GSH döngüsünün devamlılığı ile kalite kaybını önler.

İlaç Önerileri