Protein Hidrolizatları Giriş

GİRİŞ

Bitkiler için geliştirilmiş preperatların, bitki üzerinde etkilerini gösterebilmeleri için bitki bünyesine giriş yolları oldukça önemlidir. Amino asitler ve küçük peptitler hem kökler hem de yapraklar tarafından alınmaktadır. Protein hidrolizatları içerisinde ihtiva ettikleri amino asitler ve peptit fragmentleri nedeniyle mikroorganizmalar içinde besin kaynağı oluşturmaktadır. Bu sebeple amino asitlerin ve peptit fragmentlerinin bitkiler tarafından kullanılabilirliği toprakta bulunan mikroorganizmalarının aktivitelerine de bağlıdır. Toprak mikroorganizmalarının amino asitlerin tüketimini ölçen çalışmalarda, topraklarda bulunan amino asitler için yarılanma ömürlerinin 1-6 saat olduğu tespit edilmiştir. 

13C-15N işaretli amino asitler kullanılarak yapılan domates, buğday ve çim deneylerinde köklere uygulanan amino asitlerin % 6-25’ni bitkiler tarafından alındığı, geri kalan amino asitlerin ise mikroorganizmalar tarafından metabolize edildiği tespit edilmiştir. Ayrıca bitkilerin kökleri ile aldıkları amino asitler bitki türü ve çeşidine, toprak koşullarına ve uygulanan amino asitlerin dozuna bağlı olarak değişmektedir. 

Protein hidrolizatları, bitkilere yapraktan uygulanarak toprak mikroorganizmaları ile rekabeti arttırmaktadır. Prolin, glutamik asit ve glisin amino asitleri çim bitkilerine yapraktan uygulanduktan 8 saat sonra yapılan analizlerde sırası ile %52, 51 ve 48 oranında absorbe edilmektedir. 

Şeftali yaprağına alanin, glutamik asit, glisin ve lizin püskürtülmüş ve sırası ile %14, 10, 25 ve 26 oranında bitki tarafından absorbe edilmiştir. Düşük molekül ağırlıklarına sahip amino asitler ve peptitler yaprakdan daha hızlı şekilde absorbe edilmektedir. Ayrıca arjinin ve lizin amino asitler, aynı moleküler ağırlığa sahip diğer amino asitlere göre yapraktan daha yüksek oranda absorbe edilmektedir.

Kökten veya yapraktan alınan amino asitler ve peptitler, hücreden hücreye ve ksilem- floem aracılığı ile uzak mesafelere taşınmaktadır. Lisin-histidin taşıyıcı ailesi, prolin taşıyıcı ailesi ve amino asit permeaz ailesi gibi integral membran protein sistemleri amino asitlerin kökler tarafından doğrudan alınımında önemli rol almaktadır.

Amino asitler ve peptitler bitki bünyesinde doğrudan protein ve diğer esansiyel azotlu metabolitlerin üretimi için organik azot kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bu rollerinin yanında amino asitler ve peptitler sinyal molekülü olarak da görev almaktadır. Bitki bünyesine alındıktan sonra hücre zarındaki spesifik reseptörler ile etkileşime girerek morfo-fizyolojik ve biyokimyasal değişikliklere yol açmaktadır. Ayrıca mikroorganizmalar, proteinleri sindirebilmek için ortama proteazlar salgılayarak küçük peptit fragmentlerine ayırmaktadır. Bu peptit fragmentleri bitkiler için gelişim düzenleyici olarak etki göstermektedir. Tuscia Üniversitesindeki son araştırmalarda marul üzerinde bitkisel menşeili protein uygulamasının, azot fikse eden, fosfor çözen ve indolasetik asit üreten bakteriler gibi arzu edilen, doğal olarak oluşan mikroorganizmaları uyardığını göstermiştir. Tüm bu bulgular, protein hidrolizatların mikroorganizmalar tarafından işlenerek bitki gelişmesini uyaran biyostimulant gibi hareket edebileceğini göstermektedir.