Amilaz, bitkilerde nişastayı daha basit ve çözünür karbonhidratlara parçalayan bir hidrolaz enzim grubudur. Meyve olgunlaşması sürecinde nişastadan şekere dönüşümün anahtar mekanizmasıdır. İki ana formu bulunur:
α-amilaz: Nişasta zincirini içten kırar, dekstrin ve maltoz üretir.
β-amilaz: Zinciri uçtan kırarak esas olarak maltoz üretir.
Meyve şekerliliği (°Brix), aroma, tat dengesi ve tüketilebilirlik bu enzimlerin aktivitesiyle doğrudan ilişkilidir.
1.Biyosentezi ve Etkileşimleri
Amilazlar, kloroplastlar, amiloplastlar ve sitoplazmada sentezlenir.
Yüksek oranda nişasta depolayan dokularda (örneğin elmanın genç meyvesinde) doğal olarak inaktif formda bulunur.
Etilen ve gibberellin sinyalleriyle aktive olur.
Aktifleştiğinde, amilaz nişasta granüllerine bağlanır ve glukoz, fruktoz, maltoz gibi basit şekerlere dönüştürür.
Bu dönüşüm sırasında oluşan şekerler, meyve hücrelerinin ozmotik basıncını artırır → yumuşama ve tatlılık artışı meydana gelir.
2.Bitkideki Fizyolojik Rolleri
Meyve Olgunlaşması: Nişasta → şeker dönüşümünü sağlayarak meyveye tat verir. Bu, tüketici algısında en kritik parametrelerden biridir.
Tohum Çimlenmesi: Depolanmış nişasta parçalanarak çimlenme enerjisi sağlanır.
Gece Karbon Metabolizması: Fotosentez yapamayan gece saatlerinde, depolanan nişasta şekerlere çevrilerek solunum için kullanılır.
Aroma Ön Molekül Sentezi: Amilaz aktivitesiyle açığa çıkan glikoz/şekerler, aroma bileşiklerinin sentezinde öncül olarak kullanılır.
3.Uygulama Alanları
Hasat zamanı belirleme: Nişasta şemalarıyla birlikte amilaz aktivitesi takip edilerek meyve olgunluğu değerlendirilir.
Meyve suyu ve işleme sanayi: Şeker oluşumunun dengelenmesi açısından, ürün kalitesi için önemlidir.
Tarla bitkilerinde çimlenme testi: Tohum canlılığının değerlendirilmesinde amilaz aktivitesi ölçülür.
Gıda sanayisinde (enzim katkısı): Ekstraktif endüstride kontrollü şeker dönüşümü için dışarıdan eklenen formu kullanılır.
4.Eksiklik ve Fazlalık Belirtileri
Eksiklik:
Nişasta çözünemez → düşük tat, sert doku, zayıf aroma gelişimi.
°Brix değeri düşük kalır → ticari kalite düşer.
Renk ve yumuşama gecikir → hasat gecikir, depolama zorlaşır.
Fazlalık:
Hızlı nişasta çözünmesi → aşırı yumuşama, özellikle depolama sırasında doku bozulması.
Şekerler hızla yükselirse, bazı durumlarda patojen gelişimi kolaylaşabilir.
Depoda çökme, pıhtılaşma veya kahverengileşmeye neden olabilir (özellikle yüksek etilenli partilerde).
5.Elma Tarımında Özel Önemi
Elmada hasat zamanı tayini, geleneksel olarak nişasta-indeks testi ile yapılır. Bu test aslında amilaz aktivitesinin dolaylı ölçümüdür.
Fuji, Gala, Golden gibi çeşitlerde olgunlaşma süresince amilaz aktivitesi hızla artar → tatlılık ve aroma profili belirginleşir.
Yüksek amilaz aktivitesi, meyvenin depo dayanıklılığını azaltabilir. Bu nedenle 1-MCP gibi ürünlerle etilen yönetimi yapılır.
Kontrollü amilaz aktivitesi, hem meyve suyu randımanını, hem de raf ömrünü etkiler.
6.Amilaz Aktivitesini Tetikleyen Başlıca Faktörler
|
Faktör
|
Etki
|
|
Etilen
|
Amilaz
sentezini ve aktivitesini artırır
|
|
Gibberellin
|
Nişasta
çözünmesini tetikler
|
|
Olgunluk
ilerlemesi
|
Aktivite
artar
|
|
Hasat
gecikmesi
|
Enzimatik
şeker dönüşümü hızlanır
|
|
Yüksek
sıcaklık
|
Solunumu
artırarak şeker dönüşümünü hızlandırır
|
7.Amilaz Aktivitesini Baskılayan Uygulamalar / Ürünler
|
Ürün / Uygulama
|
Etki Mekanizması
|
|
1-MCP
(SmartFresh)
|
Etilen
reseptörünü bloke eder → amilaz sentezi yavaşlar
|
|
Soğuk hava
depolama
|
Metabolizma
yavaşlar → amilaz aktivitesi baskılanır
|
|
Erken
hasat
|
Nişasta
çözünmeden önce meyve toplanır
|
|
Kalsiyum +
Bor gübrelemesi
|
Hücre
yapısını güçlendirir → şeker yumuşamasını dengeleyici etki sağlar
|
Sonuç
Amilaz, elmada kalite algısının temelini oluşturan şeker dönüşüm sürecinin anahtar enzimi olup, hasat zamanlamasından raf ömrüne kadar birçok kritik süreci etkiler. Bu enzim dengede tutulamazsa ya sert ve tatsız ya da aşırı yumuşak ve çabuk bozulan meyveler oluşabilir. Bu nedenle etilen yönetimi, hasat planlaması ve soğuk zincir kontrolü, amilaz kontrolünün vazgeçilmez parçalarıdır.
