OTOLIZ: NEDENLERI, AŞAMALARI VE SONUÇLARI - BIYOLOJI - 2024

Otoliz hücreler enzimatik kendi enzimlerin etkisiyle sindirilmiş olan bir süreçtir. Kelimenin tam anlamıyla, kendi parçalanmasına (ölümüne) yol açan mekanizmaların bir hücrede tetiklendiği anlamına gelir.

Bu "kendi kendine bozunma" süreci, bakteri ve mantarların normal büyüme ve gelişmesi sırasında gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, birçok bilimsel metin, "ölmekte olan" hücreler veya "yaralı" veya "yaralı" hücreler için tipik olduğunu ortaya koymaktadır.

Bir mayanın hücresel yapısının temsili diyagramı (Kaynak: Frankie Robertson, Inkscape kullanıyor, kendi çalışması. Via Wikimedia Commons)

Otoliz, hayvan ve bitki dokularında da meydana gelir, ancak bazı yazarlar bu süreci, hücre ölümünden sonra meydana gelen bakteriyel olmayan "kendi kendine ayrışma" olarak tanımlamaktadır.

Bu süreç, 1890'da Salkowski tarafından enzimatik bir kendi kendini sindirme süreci olarak tanımlandı, ancak Jacobi 1900'de otoliz terimini ortaya attı. Bugün, bu işlemden sorumlu enzimlerin lizizin "yan ürünleri" olmadığı, hücresel işlemlere katılan enzimlerle aynı olduğu bilinmektedir.

Sektör için önemi göz önüne alındığında, en derinlemesine incelenen otolitik süreç mayalarda, özellikle alkollü içeceklerin (şarap ve bira) fermantasyon işlemlerinde ve fırıncılıkta kullanılan süreçtir.

Maya otolitik türevleri, iyi bir amino asit ve diğer besin kaynağını temsil ettiklerinden kültür ortamının formülasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Otolizin nedenleri

Otoliz, bir dizi faktöre yanıt olarak ortaya çıkabilir. Tek hücreli organizmalarda (mikroorganizmalar) bu fenomen, sıcaklık, pH, oksijen konsantrasyonu, ortamın bileşimi, besin miktarı, toksik maddelerin varlığı vb. Gibi birçok çevresel koşullara yanıt verir.

Örneğin şarap veya biranın fermantasyonu sırasında, mayaların otolizi, fermente sıvısının besin bileşenlerinin azalmasının yanı sıra, aşağıdaki ürünlerden biri olan etanol konsantrasyonundaki önemli artışa yanıt olarak meydana gelir. metabolizmanız.

İnsanlarda, otolitik süreçlerin, özellikle submukozanın endoskopik diseksiyonları sırasında, uzun süreli cerrahi müdahaleler veya tıbbi prosedürlerle tetiklenebileceği gösterilmiştir.

Ayrıca birçok hayvanda yara veya yırtıkların olduğu yerlerde otoliz meydana gelir ve iyileşme sırasında hasarlı dokuyu ortadan kaldırma işlevini yerine getirir.

Bazı bitki dokularında otoliz, trakeidlerin protoplastlarının (membran + sitozol) bozunması sayesinde meydana gelen ksilem kanallarından su ve gazların taşınmasının yanı sıra büyüme ve gelişmede de işlev görür; daha sonra bitki gelişimi için tipik olan uyaranlara yanıt olarak oluşur.

Öte yandan, bazı ipliksi mantar türleri, çevreleyen ortama uygulanan bazı antibiyotiklere veya toksik maddelere tepki olarak hücrelerinde otolize uğrayabilir.

Aşamaları

Aşağıda tarif edilecek olan otolitik süreç mayalarda meydana gelen süreçtir, ancak bir bitki veya hayvan dokusundaki herhangi bir mikroorganizmaya veya herhangi bir hücre grubuna ekstrapole edilebilir.

Hücre ölümü

Her otolitik süreç, söz konusu hücrenin ölümüyle başlar. İlk fenomen, özellikle sindirim enzimlerinin bozunacak bileşenlerle temas etmesine izin veren ökaryotik organizmalar söz konusu olduğunda hücresel membranöz sistemlerin değişmesi ile ilgilidir.

Otolitik olaya katılan enzimler, substratlarının daha küçük parçalara ayrıştırılmasından sorumludur. Örneğin, proteazlar veya peptidazlar, hemen hemen her tür proteini "keser", peptitleri veya amino asitleri serbest bırakır.

Öte yandan nükleazlar, DNA veya RNA gibi nükleik asitleri parçalayarak bunları parçalara ayırır ve nükleositleri, mononükleotitleri ve polinükleotitleri serbest bırakır. Hücre duvarının bazı bileşenlerinin, genellikle glukanazların (mayada) sindirilmesinden sorumlu başka enzimler vardır.

Genel olarak, hücre lizizi ve sindiriminden kaynaklanan şey, sindirimin devam edebileceği maya hücre duvarındaki kırılmalar yoluyla çevre ortama salınan otolizat olarak bilinir. Bozulmuş hücresel bileşenlerin konsantrasyonu genellikle maya özütü olarak bilinen bir şey üretir.

Maya otolizi iki işleme ayrılabilir

- Hücresel bileşenlerin "litik" enzimler, özellikle proteinazlar ve peptidazlar (proteoliz, proteolitik enzimler) tarafından bozunması.

- Gerçek hücre parçalanması veya yırtılmasına ve otolizatın salınmasına izin veren hücre duvarının bozulması.

Mayalar, bu hücrelerin proteolitik enzimlerinin çoğunu barındıran vakuollere sahiptir. Böyle bir hücre öldüğünde, bu enzimler substratlarıyla temas eder ve onları bozar. Diğer ökaryotik hayvan hücrelerinde bu enzimler lizozomlarda bulunur.

Glukanazlar ve bazı proteinazlar, maya hücre duvarının bileşenlerinin degradasyonuna katılarak, dahili litik enzimlerin bozunma ürünlerinin salımını teşvik eden "gözeneklerin" açılmasına veya oluşumuna neden olur.

Sonuçlar

Otolitik olayların ana sonuçları açıktır, çünkü kendi kendini öldüren bir hücre ölür ve kaybolur ve bu süreçte kurucu moleküllerinin farklı kısımlarını bırakır.

Bazı yazarlar, belirli organlardaki otolizin iç “sıvılaşmaya” yol açtığını ve bunun sonucunda atrofilere veya morfolojik deformasyonlara neden olabileceğini düşünmektedir.

Gıda endüstrisi için

Bu süreç, özellikle hayvan kaynaklı olmak üzere birçok gıdada da meydana gelebilir; bu genellikle kas dokularının bakteriyel olmayan ayrışmasını ve büyük miktarda peptit, amino asit, fosfat grubu, karbonhidrat vb. çürüyen bakterilerin kolonizasyonu için ekolojik bir fırsat.

Otolitik işlemlerin bir başka olumsuz sonucu, peynir üretiminde örneklendirilir; burada Lactococcus lactis türlerine ait "başlatıcı" bakterilerin otolizinin, bu süt türevlerinin lezzetinin geliştirilmesinde önemli etkileri vardır.

Alkollü içeceklerin üretimi ile ilgili bazı bilimsel metinlerde, bazı yazarlar için yararlı bir süreç olduğu ve diğerleri için, esasen söz konusu içeceğin türüne bağlı olmasına rağmen, çelişki ile karşılaşılabilir.

Bazı şarap üreticileri, otolitik işlemlerin, bu sıvının duyusal özellikleri ve biyolojik stabilitesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olan, mayanın birçok yararlı iç bileşeninin salınmasına izin verdiğini düşünmektedir.

Maya ekstraktlarının et türevleri (sosisler), çorbalar, soslar ve diğer sandviçlerin üretiminde birçok kullanımı vardır.

Maya özütü konsantresinin fotoğrafı (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla SKopp)

Milyonlarca mayanın sıvı ortamda bir kültürde ölmesi, büyük miktarda amino asit, şeker, vitamin ve diğer mikro besin maddelerinin salınmasını temsil ettiğinden, lizatlar sadece gıdanın rengini ve lezzetini "güçlendirici" olarak kullanılmaz. ama aynı zamanda deneysel büyüme ortamının formülasyonu için de kullanılır.

Referanslar

1. Dernby, KG (1920). Hayvan dokularının otolizi üzerine bir çalışma. Rockefeller Tıbbi Araştırma Enstitüsü'nden Çalışmalar, 32, 359.
2. Dharmadhikari, M. (2011). Maya otolizi.
3. Escamez, S. ve Tuominen, H. (2017). Bitki gelişimi sırasında hücresel otolizin doku fonksiyonlarına katkısı. Bitki biyolojisinde güncel görüş, 35, 124-130.
4. Hyun, JJ, Chun, HJ, Keum, B., Seo, YS, Kim, YS, Jeen, YT,… & Chae, YS (2012). Otoliz: Uzun ESD prosedürü süresini düşündüren makul bir bulgu. Cerrahi Laparoskopi Endoskopi ve Perkütan Teknikler, 22 (2), e115-e117.
5. Mukundan, MK, Antony, PD ve Nair, MR (1986). Balıklarda otoliz üzerine bir inceleme. Balıkçılık Araştırmaları, 4 (3-4), 259-269.
6. Rogers, AA, Rippon, MG, Atkin, L., Ousey, K., & Independent Wound Care Consultant, UK Autolysis: yaralardaki cansız dokunun çıkarılmasında etki mekanizmaları.
7. White, S., McIntyre, M., Berry, DR ve McNeil, B. (2002). Endüstriyel filamentli mantarların otolizi. Biyoteknolojide kritik incelemeler, 22 (1), 1-14.