Katalaz (CAT), bitkilerde reaktif oksijen türlerinin (ROS) kontrolünde görev alan en güçlü antioksidan enzimlerden biridir.
Hidrojen peroksiti (H₂O₂) doğrudan suya (H₂O) ve oksijene (O₂) dönüştürür.
Bağ bitkisinde (Vitis vinifera), özellikle yüksek sıcaklık, kuraklık, UV, tuz ve olgunlaşma stresi altında hücresel zarları korur ve oksidatif dengeyi sağlar.
Biyokimyasal Rolü
Özellik
Açıklama
Enzim sınıfı
Oksidoredüktaz (EC 1.11.1.6)
Temel reaksiyon
2H₂O₂ → 2H₂O + O₂
Kofaktör
Hem (Fe³⁺)
Yerleşim
Peroksizom, mitokondri, sitoplazma
pH Optimumu
7.0–8.0
Aktiviteyi etkileyen faktörler
H₂O₂ konsantrasyonu, sıcaklık, ışık, su durumu, metal iyonları (Fe, Mn, Cu)
Bağ (Vitis vinifera) Üzerindeki Önemi
Etki Alanı
Katalazın Rolü
Oksidatif Stres Azaltımı
H₂O₂ birikimini ortadan kaldırarak hücre zarını, proteinleri ve DNA’yı korur.
Fotosentez Stabilitesi
Işık fazında oluşan peroksitlerin birikmesini engelleyerek kloroplast fonksiyonlarını korur.
Kuraklık ve Sıcaklık Toleransı
Yüksek sıcaklıkta artan solunum ve ROS üretimi karşısında savunma sağlar.
Meyve Olgunlaşması
Solunum ve metabolik hız artışıyla oluşan oksidatif stresi kontrol eder.
Hasat Sonrası Dönem
Soğuk ve mekanik stres altında dokuların oksidatif dengesini korur, raf ömrünü uzatır.
Fenolojik Dönemlerde Aktivite
Dönem
CAT Aktivitesi
Tomurcuk patlaması – erken vejetatif dönem (00–19 BBCH)
Orta düzeyde; enerji metabolizması yeniden başlar.
Çiçeklenme – meyve tutumu (40–59 BBCH)
Yüksek; solunum ve oksidatif süreçler artar.
Meyve gelişimi (60–79 BBCH)
En yüksek; aktif metabolizma nedeniyle H₂O₂ birikimi fazladır.
Olgunlaşma (80–89 BBCH)
Orta düzey; pigment sentezi ve solunum dengesinde rol oynar.
Hasat sonrası (90–99 BBCH)
Artış gösterebilir; depolama stresine karşı koruma sağlar.
Bağcılıkta Uygulama ve İzleme
CAT aktivitesi, bağda antioksidan kapasite ve stres dayanıklılığı göstergesi olarak kullanılır.
Yaprak ve meyve dokularında CAT ölçümü, çevresel stres yönetimi stratejilerinde referans parametredir.
Biyostimülan ve antioksidan uygulamaları (özellikle askorbat, amino asit, deniz yosunu, Si ve Se) CAT gen ekspresyonunu destekler.
Bakır, mangan ve demir gibi mikroelementler, Katalaz aktivitesi için gerekli hem grubunun sentezinde görev alır.
