Bilgi Bankası

Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL)

Tanım ve Genel Özellikler

Fenilalanin Amonyak Liyaz (PAL), bitkilerde fenilpropanoid metabolizmasının başlangıç enzimi olup, fenilalanin amino asidini trans-sinnamik aside dönüştürür.
Bu reaksiyon, lignin, flavonoid, antosiyanin, fenolik asitler, tanen ve fitoaleksinlerin biyosentezinin ilk adımıdır.

Avokadoda PAL, özellikle fizyolojik olgunlaşma, stres yanıtı, yaralanma sonrası savunma ve fenolik bileşik birikimi süreçlerinde kritik rol oynar.

Katalitik Reaksiyon

L−Fenilalanin→Trans−sinnamik asit+NH3L-Fenilalanin → Trans-sinnamik asit + NH₃

Bu dönüşüm, azot ayrışması ile karbon iskeletinin fenolik metabolizmalara yönlenmesini sağlar.

Enzim Özellikleri

Özellik Açıklama
Enzim sınıfı Liyaz (EC 4.3.1.24)
Kofaktör Gerektirmez (tirozin’den türeyen katalitik halka içerir)
Optimum pH 8.0–9.0
Optimum sıcaklık 30–40 °C
Yerleşim Sitoplazma, özellikle epidermis ve kabuk hücreleri
Aktivasyon koşulları Işık, etilen, yaralanma, patojen saldırısı

Avokadoda Fizyolojik Rolleri

1. Fenolik Bileşik ve Antioksidan Üretimi

  • PAL, fenilalanin’den fenilpropanoid yolunu başlatarak flavonoidler, fenolik asitler ve tanenlerin sentezini sağlar.

  • Bu bileşikler antioksidan kapasiteyi artırır, oksidatif stresi azaltır ve doku dayanıklılığını güçlendirir.

  • Özellikle kabuk ve meyve yüzeyinde aktif rol oynar.

2. Savunma ve Yaralanma Tepkisi

  • Kesim, darbe veya enfeksiyon gibi mekanik yaralanmalarda PAL aktivitesi hızla artar.

  • Bu, lignin ve fitoaleksin sentezini tetikler.

  • Böylece, hücre duvarı sertleşir ve patojen girişine karşı bariyer oluşur.

3. Olgunlaşma ve Hasat Sonrası Süreçler

  • Olgunlaşma boyunca PAL aktivitesi, etilen üretimiyle paralel olarak artar.

  • Bu, fenolik madde ve renk (antosiyanin / flavonoid) birikimini sağlar.

  • Ancak aşırı PAL aktivitesi, enzimatik esmerleşmeye (PPO/POD aracılı) neden olabilir.

4. Doku Sertliği ve Lignifikasyon

  • PAL aracılığıyla üretilen trans-sinnamik asit türevleri, lignin sentezine katılır.

  • Bu süreç, hücre duvarını güçlendirerek meyve çatlamalarını ve mikrobiyal saldırıyı azaltır.

5. Stres ve Savunma Sinyalleşmesi

  • ABA (abscisik asit), JA (jasmonat) ve SA (salisilik asit) hormonları PAL genlerini indükler.

  • Bu, biyotik (patojen) ve abiyotik (UV, tuz, kuraklık) streslere karşı savunmayı güçlendirir.

Fenolojik Dönemlere Göre PAL Aktivitesi

Fenolojik Evre PAL Aktivitesi Fizyolojik Etki
10–29: Sürgün ve Yaprak Gelişimi Orta Lignin ve yapı fenolikleri sentezi
30–49: Tomurcuk Gelişimi Düşük Hücre farklılaşması
50–69: Meyve Tutumu ve Gelişimi Orta Koruyucu fenolik birikimi
70–89: Meyve Olgunlaşması Yüksek Fenolik, flavonoid ve antosiyanin sentezi
90–99: Hasat Sonrası Çok yüksek Savunma, esmerleşme, doku sertliği

PAL Aktivitesini Etkileyen Faktörler
Faktör Etki
Etilen Aktiviteyi artırır (olgunlaşmayı hızlandırır)
Işık (UV-A / UV-B) Fenolik metabolizmayı uyarır
Yaralanma / Enfeksiyon PAL gen ekspresyonunu hızla artırır
Kalsiyum (Ca²⁺) Hücre duvar stabilitesini artırarak dolaylı etki yapar
Antioksidan uygulamaları (askorbik asit, melatonin) PAL aktivitesini düzenleyerek esmerleşmeyi sınırlar
Soğuk depolama Aktiviteyi genellikle azaltır

PAL ve Diğer Enzimlerle Etkileşimi
Enzim Rol PAL ile İlişki
Polifenol Oksidaz (PPO) Fenolik oksidasyonu (esmerleşme) PAL ürünlerini substrat olarak kullanır
Peroksidaz (POD) Lignin sentezi PAL ürünleriyle sinerjiktir
Katalaz (CAT) / SOD Antioksidan koruma PAL’in oluşturduğu fenollerle ROS’u tamponlar
ACC Oksidaz / Etilen Sentaz Olgunlaşma hormonu üretimi PAL ile eşzamanlı çalışır

Avokadoda PAL Aktivitesinin Önemi

  • Fenolik metabolizmanın merkezidir.

  • Doku dayanıklılığı, renk gelişimi, antioksidan kapasite ve savunma cevabını belirler.

  • Hasat sonrası kararma ve kalite kaybında önemli rol oynar.

  • Dengeli PAL aktivitesi = yüksek kalite, uzun raf ömrü, düşük esmerleşme riski.

İlaç Önerileri