Fosfoenolpirüvat karboksilaz (PEPC), ayvada (Cydonia oblonga) karbon fiksasyonu ve organik asit metabolizmasının merkezinde yer alan bir enzimdir.
Bu enzim, PEP (fosfoenolpirüvat) molekülüne bikarbonat (HCO₃⁻) ekleyerek oksaloasetat (OAA) üretir.
OAA, bitkide malat, sitrat ve diğer organik asitlerin öncüsüdür ve hem solunum hem de pH dengesi için kritik öneme sahiptir.
Ayvada PEPC Fonksiyonları
Özellik
Açıklama
Ana Görev
PEP + HCO₃⁻ → OAA + Pi (fosfat) reaksiyonunu katalizler.
Fotosentezle İlişki
C₃ bitkisi olan ayvada, karbon metabolizması ve organik asit regülasyonunda görev alır.
Meyve Asitliği ve Tat Dengesinde Rolü
OAA, malat üretiminin başlangıç noktasıdır; bu da meyvenin asitlik ve aroma profilini belirler.
pH Düzenleme
Hücre içi asit-baz dengesinin korunmasını sağlar; özellikle olgunlaşma sırasında önemli rol oynar.
Savunma ve Stres Rolü
Kuraklık, tuzluluk ve yaralanma durumlarında PEPC aktivitesi artar; böylece karbon metabolizması yeniden yönlendirilir.
Biyokimyasal Özellikleri
Özellik
Değer / Açıklama
Tepkime
PEP + HCO₃⁻ → OAA + Pi
Ko-faktörler
Mg²⁺ veya Mn²⁺ iyonları
Optimal pH
7.5 – 8.5
Optimal Sıcaklık
25 – 35 °C
Lokalizasyon
Sitoplazma
İndüklenme Faktörleri
Işık, NO₃⁻ düzeyi, etilen, su stresi, düşük sıcaklık
İnhibitörler
Malat, aspartat, fosfat eksikliği
Ayvada PEPC Aktivitesinin Önemi
Meyve olgunlaşması sırasında PEPC aktivitesi azalır → malat birikimi düşer → daha az asidik, daha tatlı tat profili oluşur.
Hasat sonrası dönemde, PEPC yeniden aktive olur ve soğuk stres toleransı ile pH stabilitesi sağlanır.
Kalsiyum ve kitosan uygulamaları, PEPC aktivitesini artırarak doku bütünlüğü ve metabolik dengeyi korur.
PEPC’nin NADP-MDH ve malik enzim (ME) ile koordineli çalışması, malat döngüsünü (malate shuttle) düzenler.
PEPC’nin Diğer Enzimlerle Etkileşimi
Enzim
Rolü
NADP-MDH
OAA’yı malata dönüştürür.
Malik Enzim (ME)
Malatı pirüvata dönüştürür (geri dönüş reaksiyonu).
GS / GOGAT
Azot asimilasyonu ile karbon dengesini sağlar.
SOD / CAT / APX
PEPC’nin oluşturduğu redoks dengesini korur.
AgroPlanet Uygulaması İçin Not
PEPC, “Karbon Metabolizması ve Organik Asit Düzenleyici Enzimler” modülünde “Malat Döngüsü ve Asitlik Yönetimi” kategorisinde yer almalıdır.
İzleme Dönemleri:
Vejetatif Gelişme (10–29)
Meyve Gelişimi (60–79)
Olgunlaşma ve Hasat Sonrası (80–99)
Bu veri, meyve asitliği takibi, soğuk depolama pH dengesi, ve aroma kalite yönetimi algoritmalarında kullanılabilir.
