Glutatyon-S-Transferaz (GST), bitkilerde antioksidan savunma, toksin detoksifikasyonu, stres toleransı ve hücre zarının korunması süreçlerinde görev alan çok işlevli bir konjugasyon enzimi grubudur.
Avokadoda GST, olgunlaşma, soğuk ve oksidatif stres, pestisit kalıntısı detoksifikasyonu gibi durumlarda aktif rol oynar.
Bu enzim, indirgenmiş glutatyon (GSH) kullanarak elektrofilik bileşikleri (reaktif oksijen türevleri, lipid peroksitleri, pestisit kalıntıları) konjuge eder ve böylece hücreyi toksik etkilerden korur.
Katalitik Reaksiyon
R–X+GSH→R–SG+HX
Burada R–X toksik bileşik (ör. lipid peroksit, pestisit kalıntısı), GSH ise glutatyondur.
Bu reaksiyonla toksik bileşik suda çözünebilir hale gelir ve vakuollere veya apoplasta taşınarak detoksifiye edilir.
Enzim Özellikleri
Özellik
Açıklama
Enzim sınıfı
Transferaz (EC 2.5.1.18)
Kofaktör
Glutatyon (GSH)
Optimum pH
6.5–8.0
Optimum sıcaklık
30–40 °C
Yerleşim
Sitozol, kloroplast, mitokondri, peroksizom
Aktivasyon koşulları
Oksidatif stres, etilen, jasmonat, pestisit veya metal stresi
Avokadoda Fizyolojik Rolleri
1. Antioksidan Savunma ve Redoks Dengesi
GST, reaktif oksijen türlerini (ROS) ve lipid peroksitlerini glutatyon ile nötralize eder.
Böylece zar lipidlerinin oksidasyonunu önler ve hücre zarının bütünlüğünü korur.
SOD, CAT, APX ve GR ile birlikte redoks tampon sistemi oluşturur.
2. Toksin ve Pestisit Detoksifikasyonu
GST, pestisit, herbisit ve ağır metal gibi elektrofilik toksinleri glutatyonla bağlayarak hücre dışına taşır.
Bu mekanizma, soğuk depolama öncesi ve sonrası kimyasal kalıntı yönetiminde büyük önem taşır.
Özellikle fungisit kalıntılarının azaltılmasında etkilidir.
3. Abiyotik Stres Toleransı
Kuraklık, tuzluluk, soğuk ve UV stresi koşullarında GST aktivitesi artar.
Bu artış, glutatyon döngüsü yoluyla oksidatif hasarı önler.
Brassinosteroidler ve Jasmonat gibi sinyal molekülleri GST gen ekspresyonunu artırır.
4. Olgunlaşma ve Etilen Yönetimi
Olgunlaşma sırasında etilenle birlikte hücrede oksidatif stres artar.
GST, bu dönemde lipid peroksidasyon ürünlerini temizleyerek doku yumuşamasını kontrol altında tutar.
Bu mekanizma kalite, aroma ve renk kararlılığına katkı sağlar.
5. Hasat Sonrası ve Soğuk Depolama
Soğukta depolama sırasında hücre zarları doymamış yağ asitleri açısından hassastır.
GST aktivitesi, bu koşullarda soğuk kaynaklı oksidasyonu azaltır.
Ayrıca 1-MCP ve CaCl₂ uygulamaları GST aktivitesini dengeleyerek raf ömrünü uzatır.
