Selülaz / Hemiselülaz Tanım ve Genel Özellikler Selülaz ve Hemiselülaz , bitkilerde hücre duvarı polisakkaritlerini parçalayan hidrolitik enzimlerdir. meyve olgunlaşması, yumuşama ve depolama sırasında doku bütünlüğünün kaybında kritik rol oynar.
Selülaz (EC 3.2.1.4): Selülozu β-1,4-glikozidik bağlardan parçalayarak glukoz ve oligosakkaritlere dönüştürür.
Hemiselülaz (EC 3.2.1.x): Hemiselüloz ve arabinoksilan gibi amorf polisakkaritleri parçalar.
Bu enzimlerin kontrollü aktivitesi, avokadonun yumuşama hızı, doku kalitesi ve raf ömrünü belirler.
Kimyasal Reaksiyonlar Selülaz:
( S e l u ¨ l o z ) n + H 2 O → ( S e l o b i y o z ) n → G l u k o z (Selüloz)_n + H_2O → (Selobiyoz)_n → Glukoz ( S e l u ¨ l oz ) n + H 2 O → ( S e l o bi yoz ) n → Gl u k oz Hemiselülaz:
( H e m i s e l u ¨ l o z ) n + H 2 O → K s i l a n / M a n n a n / A r a b i n o z t u ¨ r e v l e r i (Hemiselüloz)_n + H_2O → Ksilan / Mannan / Arabinoz türevleri ( He mi se l u ¨ l oz ) n + H 2 O → Ks i l an / M annan / A r abin oz t u ¨ re v l er i Enzimlerin Genel Özellikleri
Özellik Selülaz Hemiselülaz
Enzim sınıfı Hidrolaz Hidrolaz
Kofaktör Ca²⁺, Mg²⁺ Ca²⁺
Optimum pH 5.0–6.0 5.0–6.5
Optimum sıcaklık 30–45 °C 30–45 °C
Yerleşim Hücre duvarı, vakuol, apoplast Hücre duvarı, meyve kabuğu
Aktivasyon koşulları Olgunlaşma, etilen, sıcaklık Olgunlaşma, etilen, mekanik stres
Avokadoda Fizyolojik Rolleri 1. Meyve Olgunlaşması ve Doku Yumuşaması
Olgunlaşma sırasında etilen üretimi arttıkça , selülaz ve hemiselülaz aktivitesi de hızla yükselir.
Bu enzimler selüloz ve hemiselüloz zincirlerini parçalayarak hücre duvarlarını zayıflatır.
Hücreler arası bağlar gevşer → yumuşama, kabuk ayrılması ve aroma oluşumu gerçekleşir.
Kontrollü aktivite, tüketiciye uygun dokusal yumuşaklığı sağlar.
2. Depolama ve Raf Ömrü
Depolama sırasında enzim aktivitesi devam ederse , meyve aşırı yumuşar ve bozulma hızlanır.
Soğuk depolama, 1-MCP veya kalsiyum uygulamaları , selülaz/hemiselülaz aktivitesini baskılar.
Düşük aktivite, raf ömrünü uzatır ve kabuk çökmesini önler.
3. Etilen ve Hormon Etkileşimi
Etilen bu enzimlerin ekspresyonunu doğrudan uyarır.
ABA ve JA da olgunlaşma sürecinde enzimi tetikler.
Ca²⁺ takviyesi , hücre duvarını stabilize ederek aktiviteyi baskılar.
4. Mikrobiyal Savunma ve Doku Onarımı
Hücre duvarı parçalanması sırasında patojen girişine açık alanlar oluşur.
Ancak sınırlı enzimatik aktivite, lignifikasyon ve savunma proteinlerini aktive eder.
Bu süreç, mekanik hasara karşı doku yenilenmesini destekler.
Fenolojik Dönemlere Göre Enzim Aktivitesi
Fenolojik Evre Selülaz Aktivitesi Hemiselülaz Aktivitesi Etkiler
10–29: Sürgün ve Yaprak Gelişimi Düşük Düşük Hücre duvarı sentezi
30–49: Tomurcuk Gelişimi Orta Düşük Doku sertliği korunur
50–69: Çiçeklenme ve Meyve Tutumu Orta Orta Hücre genişlemesi
70–89: Meyve Büyümesi ve Olgunlaşma Yüksek Yüksek Hücre duvarı gevşemesi, yumuşama
90–99: Hasat Sonrası Çok yüksek Yüksek Doku yumuşaması, raf ömrü kısalması
Selülaz ve Hemiselülaz Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Faktör Etki
Etilen (C₂H₄) Aktiviteyi artırır (yumuşama hızlanır)
Kalsiyum uygulaması (CaCl₂) Aktiviteyi azaltır (doku dayanıklılığı artar)
Soğuk depolama Enzimatik yıkımı yavaşlatır
1-MCP (Etilen inhibitörü) Aktiviteyi baskılar, raf ömrü uzar
Sıcaklık ve mekanik stres Aktiviteyi artırır
Meyve Kalitesi ve Endüstriyel Önemi
Yüksek selülaz/hemiselülaz aktivitesi: Yumuşama, tat gelişimi, kısa raf ömrü
Düşük aktivite: Doku dayanıklılığı, depolama uygunluğu, uzun raf ömrü
Endüstride selülaz inhibitörleri veya kalsiyum destekleri ile bu enzimlerin kontrolü sağlanır.
Selülaz / Hemiselülaz – Diğer Enzimlerle İlişkisi
Enzim Görev İlişki
Pektinaz / PME Pektin parçalanması Eşzamanlı çalışır, hücre duvarı yumuşar
β-Glukanaz / Kitosanaz Hücre duvarı bileşenlerini parçalar Selülaz aktivitesini tamamlar
PPO / POD Oksidatif esmerleşme Hücre duvarı yıkımı sonrası aktifleşir
Avokadoda Selülaz ve Hemiselülaz’ın Önemi
Olgunlaşma sürecinin doğal parçasıdır.
Doku yumuşaması ve tat gelişiminde etkilidir.
Fazla aktivite raf ömrünü kısaltır; kontrollü aktivite kaliteyi artırır.
Etilen, kalsiyum ve sıcaklık yönetimiyle regüle edilmelidir.
