Ургамал зуны стрессийг (бетаин) хэрхэн тэсвэрлэдэг вэ?

Зуны улиралд ургамал өндөр температур, хүчтэй гэрэл, ган гачиг (усны стресс), исэлдэлтийн стресс гэх мэт олон дарамттай тулгардаг. Бетайн нь осмосын чухал зохицуулагч, хамгаалалтын нийцтэй уусдаг бодисын хувьд ургамлын зуны эдгээр стрессийг тэсвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний үндсэн функцууд нь:

1. Нэвчилтийн зохицуулалт:
Эсийн тургорын даралтыг хадгалах:

Өндөр температур, ган гачиг нь ургамлыг ус алдахад хүргэдэг бөгөөд энэ нь цитоплазмын осмосын потенциалыг ихэсгэхэд хүргэдэг (нягшилтай болдог), энэ нь хүрээлэн буй вакуолууд эсвэл илүү хүчтэй ус шингээх чадвартай эсийн хананаас эсийг амархан хатааж, хатгахад хүргэдэг. Бетаин нь цитоплазмд их хэмжээгээр хуримтлагдаж, цитоплазмын осмосын потенциалыг үр дүнтэй бууруулж, эсүүдэд тургорын өндөр даралтыг барьж, улмаар шингэн алдалтыг эсэргүүцэж, эсийн бүтэц, үйл ажиллагааны бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг.

Betaine-ийн ургамал

Тэнцвэртэй вакуол осмосын даралт:

Осмосын даралтыг хадгалахын тулд их хэмжээний органик бус ионууд (K ⁺, Cl ⁻ гэх мэт) вакуольд хуримтлагддаг. Бетаин нь цитоплазмд голчлон оршдог бөгөөд түүний хуримтлал нь цитоплазм ба вакуоль хоорондын осмосын даралтын зөрүүг тэнцвэржүүлж, хэт шингэн алдалтаас болж цитоплазмыг гэмтээхээс сэргийлдэг.

гүзээлзгэнэ Betaine

2. Биомолекулыг хамгаалах:
Тогтвортой уургийн бүтэц:

Өндөр температур нь уургийн денатураци, идэвхгүй байдлыг амархан үүсгэдэг. Бетайн молекулууд нь эерэг ба сөрөг цэнэг (zwitterionic) агуулдаг бөгөөд устөрөгчийн холбоо, чийгшүүлэх замаар уургийн байгалийн хэлбэрийг тогтворжуулж, өндөр температурт буруу нугалах, бөөгнөрөх, денатураци үүсэхээс сэргийлдэг. Энэ нь ферментийн үйл ажиллагаа, фотосинтезийн гол уургууд болон бусад бодисын солилцооны уургийн үйл ажиллагааг хангахад маш чухал юм.

Хамгаалалтын хальсны систем:

Өндөр температур ба реактив хүчилтөрөгч нь эсийн мембраны липидийн давхар бүтцийг (тилакоид мембран, плазмын мембран гэх мэт) гэмтээж, мембраны хэвийн бус шингэн, гоожиж, бүр задрахад хүргэдэг. Бетаин нь мембраны бүтцийг тогтворжуулж, түүний хэвийн шингэн, сонгомол нэвчилтийг хадгалж, фотосинтезийн эрхтэн, эрхтэний бүрэн бүтэн байдлыг хамгаалж чаддаг.

3. Антиоксидант хамгаалалт:
Осмосын тэнцвэрийг хадгалах, стрессээс үүдэлтэй хоёрдогч гэмтлийг багасгах.

Антиоксидант ферментийн бүтэц, үйл ажиллагааг тогтворжуулж (супероксид дисмутаза, каталаза, аскорбат пероксидаза гэх мэт), ургамлын өөрийн антиоксидант хамгаалалтын системийн үр ашгийг дээшлүүлж, реактив хүчилтөрөгчийн төрлийг цэвэрлэхэд шууд бусаар тусална.
Хүчилтөрөгчийн реактив төрлийг шууд бусаар зайлуулах:

Зуны улиралд нарны хүчтэй гэрэл, өндөр температур нь ургамалд их хэмжээний реактив хүчилтөрөгчийн төрлийг бий болгож, исэлдэлтийн гэмтэл үүсгэдэг. Хэдийгээр бетаин нь өөрөө хүчтэй антиоксидант биш боловч дараахь аргаар хүрч болно.

4. Фотосинтезийг хамгаалах:
Өндөр температур, хүчтэй гэрлийн стресс нь фотосинтезийн үндсэн механизм болох фотосистем II-д ихээхэн хохирол учруулдаг. Бетаин нь тилакоид мембраныг хамгаалж, фотосистем II цогцолборын тогтвортой байдлыг хангаж, электрон тээвэрлэх гинжин хэлхээний жигд ажиллагааг хангаж, фотосинтезийн фото дарангуйллыг хөнгөвчлөх чадвартай.

 

5. Метил донорын хувьд:

Бетаин бол метионины мөчлөгт оролцдог амьд организмын чухал метилийн доноруудын нэг юм. Стресстэй нөхцөлд энэ нь метилийн бүлгүүдийг хангах замаар стресст тэсвэртэй зарим бодисын нийлэгжилт, бодисын солилцооны зохицуулалтад оролцдог.

Дүгнэж хэлэхэд, халуун зуны улиралд ургамал дээрх бетаний үндсэн үүрэг нь:

Ус хадгалах, ганд тэсвэртэй байдал:осмосын зохицуулалтаар шингэн алдалттай тэмцэх.
Дулаан эсэргүүцэх хамгаалалт:уураг, фермент, эсийн мембраныг өндөр температурт гэмтэхээс хамгаалдаг.

Исэлдэлтийн эсэргүүцэл:антиоксидант хүчин чадлыг нэмэгдүүлж, фото исэлдэлтийн гэмтлийг бууруулдаг.
Фотосинтезийг хадгалах:фотосинтезийн эрхтнүүдийг хамгаалах, үндсэн эрчим хүчний хангамжийг хадгалах.

Тиймээс ургамал өндөр температур, ган гачиг гэх мэт стрессийн дохиог мэдрэх үед бетаний синтезийн замыг идэвхжүүлдэг (гол төлөв хлоропласт дахь холиныг хоёр шатлалт исэлдүүлэх замаар), бетаиныг идэвхтэй хуримтлуулж, стрессийг эсэргүүцэх чадварыг нэмэгдүүлж, зуны хатуу ширүүн орчинд амьдрах чадвараа сайжруулдаг. Ганд, давсанд тэсвэртэй зарим үр тариа (чихрийн нишингэ, бууцай, улаан буудай, арвай гэх мэт) нь бетаиныг хуримтлуулах хүчтэй чадвартай байдаг.

Хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлд бетаиныг экзогенээр цацах нь үр тарианы (эрдэнэ шиш, улаан лооль, чинжүү гэх мэт) зуны өндөр температур, ган гачигт тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд биостимулятор болгон ашигладаг.

 


Шуудангийн цаг: 2025 оны 8-р сарын 01-ний хооронд