Dina usum panas, pepelakan nyanghareupan sababaraha tekanan sapertos suhu luhur, cahaya kuat, halodo (stress cai), sareng setrés oksidatif. Betaine, salaku régulator osmotik anu penting sareng solute anu cocog sareng pelindung, maénkeun peran anu penting dina résistansi pepelakan kana setrés usum panas ieu. fungsi utama na ngawengku:

1. Peraturan permeasi:
Pertahankeun tekanan turgor sél:

Suhu anu luhur sareng halodo nyababkeun pepelakan kaleungitan cai, nyababkeun paningkatan poténsi osmotik sitoplasma (janten langkung padet), anu gampang nyababkeun dehidrasi sareng layu sél tina vakuola sakurilingna atanapi témbok sél kalayan kapasitas nyerep cai anu langkung kuat. Betaine accumulates dina jumlah badag dina sitoplasma, éféktif ngurangan poténsi osmotic sitoplasma, nulungan sél ngajaga tekanan turgor tinggi, kukituna nolak dehidrasi sarta ngajaga integritas struktur jeung fungsi sél.

Tekanan osmotik vakuolar saimbang:

Sajumlah badag ion anorganik (saperti K⁺, Cl⁻, jsb) akumulasi dina vakuola pikeun ngajaga tekanan osmotic. Betaine utamana aya dina sitoplasma, sarta akumulasi na mantuan nyaimbangkeun bédana tekanan osmotic antara sitoplasma jeung vakuola, nyegah karuksakan sitoplasma alatan dehidrasi kaleuleuwihan.

2. Melindungi biomolekul:
Struktur protéin stabil:

Suhu anu luhur tiasa nyababkeun denaturasi sareng inaktivasi protéin. Molekul bétaine mawa muatan positif jeung négatif (zwitterionic) sarta bisa nyaimbangkeun konformasi alam protéin ngaliwatan beungkeutan hidrogén jeung hidrasi, nyegah misfolding, aggregation, atawa denaturasi dina suhu luhur. Ieu penting pisan pikeun ngajaga aktivitas énzim, protéin konci dina fotosintésis, sarta fungsi protéin métabolik séjén.

Sistim pilem pelindung:

Suhu luhur sareng spésiés oksigén réaktif tiasa ngaruksak struktur lipid dwilapis mémbran sél (sapertos mémbran tilakoid sareng mémbran plasma), ngarah kana fluiditas mémbran anu teu normal, bocor, bahkan disintegrasi. Betaine bisa nyaimbangkeun struktur mémbran, ngajaga fluidity normal sarta perméabilitas selektif, sarta ngajaga integritas organ fotosintétik jeung organél.

3. panyalindungan antioksidan:
Ngajaga kasaimbangan osmotik sareng ngirangan karusakan sekundér anu disababkeun ku setrés.

Stabilkeun struktur jeung aktivitas énzim antioksidan (sapertos superoxide dismutase, katalase, ascorbate peroxidase, jsb), ningkatkeun efisiensi sistem pertahanan antioksidan tutuwuhan sorangan, sarta sacara teu langsung mantuan jelas spésiés oksigén réaktif.
Ngaleungitkeun henteu langsung spésiés oksigén réaktif:

Cahya panonpoé anu kuat sareng suhu anu luhur dina usum panas tiasa nyababkeun produksi sajumlah ageung spésiés oksigén réaktif dina pepelakan, nyababkeun karusakan oksidatif. Sanajan betaine sorangan lain antioksidan kuat, éta bisa dihontal ngaliwatan:

4. Ngajagi fotosintésis:
Suhu anu luhur sareng setrés cahaya anu kuat nyababkeun karusakan anu signifikan kana mékanisme inti fotosintésis, fotosistem II. Betaine tiasa ngajaga mémbran tilakoid, ngajaga stabilitas kompleks fotosistem II, mastikeun operasi lancar ranté transpor éléktron, sareng ngirangan fotoinhibisi fotosintésis.

5. Salaku donor métil:

Bétaine mangrupa salah sahiji donor métil penting dina organisme hirup, aub dina siklus methionine. Dina kaayaan setrés, éta bisa ilubiung dina sintésis atawa pangaturan métabolik sababaraha zat responsif stress ku nyadiakeun gugus métil.

Kasimpulanana, dina usum panas anu panas, fungsi inti betaine dina pepelakan nyaéta:

Panahan cai sareng tahan halodo:merangan dehidrasi ngaliwatan régulasi osmotic.
Perlindungan lalawanan panas:ngajaga protéin, énzim, jeung mémbran sél tina karuksakan suhu luhur.

Résistansi pikeun oksidasi:ningkatkeun kapasitas antioksidan sareng ngirangan karusakan fotooksidatif.
Ngajaga fotosintésis:ngajaga organ fotosintétik sarta ngajaga suplai énergi dasar.

Ku alatan éta, nalika tutuwuhan ngarasa sinyal setrés kayaning suhu luhur sarta halodo, aranjeunna ngaktifkeun jalur sintésis betaine (utamana ngaliwatan oksidasi dua-hambalan kolin dina kloroplas), aktip ngumpulkeun betaine pikeun ngaronjatkeun daya tahan stress maranéhanana sarta ngaronjatkeun pangabisa survival maranéhanana dina lingkungan usum panas kasar. Sababaraha pepelakan toleran halodo sareng uyah (sapertos bit gula sorangan, bayem, gandum, sa'ir, sareng sajabana) gaduh kamampuan anu kuat pikeun ngumpulkeun betaine.

Dina produksi tatanén, nyemprot exogenous of betaine ogé dipaké salaku biostimulant pikeun ngaronjatkeun daya tahan pepelakan (kayaning jagong, tomat, cabe, jsb) ka usum panas suhu luhur jeung setrés halodo.