Am Summer si Planzen ausgesat fir villfälteg Belaaschtungen, wéi héijer Temperatur, staarkt Liicht, Dréchent (Waasserstress) an oxidativen Stress. Betain, als wichtegen osmotesche Reguléierer a schützende kompatibel Léisungsmëttel, spillt eng entscheedend Roll an der Resistenz vun de Planzen géint dës Summerstress. Seng Haaptfunktioune sinn:

1. Permeatiounsreguléierung:
Zellturgordrock behalen:

Héich Temperaturen an Dréchent verursaachen, datt Planzen Waasser verléieren, wat zu enger Erhéijung vum zytoplasmatesche osmotesche Potenzial féiert (méi dicht gëtt), wat liicht Dehydratioun a Verwelkung vun Zellen aus ëmleiende Vakuolen oder Zellwänn mat méi staarker Waasserabsorptiounskapazitéit verursaacht. Betain accumuléiert sech a grousse Quantitéiten am Zytoplasma, wouduerch dat osmotescht Potenzial vum Zytoplasma effektiv reduzéiert gëtt, wouduerch d'Zellen en héije Turgordrock behalen, wouduerch Dehydratioun widderstoe kann an d'Integritéit vun der Zellstruktur a -funktioun erhale bleift.

Ausgeglachene vakuolare osmoteschen Drock:

Eng grouss Quantitéit un anorganeschen Ionen (wéi K⁺, Cl⁻, etc.) sammelt sech an der Vakuol un, fir den osmoteschen Drock z'erhalen. Betain gëtt et haaptsächlech am Zytoplasma, a seng Akkumulatioun hëlleft den osmoteschen Drockënnerscheed tëscht dem Zytoplasma an de Vakuolen auszegläichen, wouduerch Schied un der Zytoplasma duerch exzessiv Dehydratioun verhënnert gëtt.

2. Schutz vu Biomolekülen:
Stabil Proteinstruktur:

Héich Temperaturen kënnen einfach zu Denaturatioun an Inaktivatioun vu Proteinen féieren. Betainmoleküle droen positiv a negativ Ladungen (zwitterionesch) a kënnen déi natierlech Konformatioun vu Proteinen duerch Waasserstoffbindungen an Hydratatioun stabiliséieren, wouduerch falsch Faltung, Aggregatioun oder Denaturatioun bei héijen Temperaturen verhënnert gëtt. Dëst ass entscheedend fir d'Enzymaktivitéit, Schlësselproteine ​​bei der Fotosynthese an d'Funktioune vun anere metabolesche Proteinen z'erhalen.

Schutzfoliesystem:

Héich Temperaturen a reaktiv Sauerstoffarten kënnen d'Lipid-Doppelschichtstruktur vun Zellmembranen (wéi Thylakoidmembranen a Plasmamembranen) beschiedegen, wat zu enger anormaler Membranfluiditéit, Leckage a souguer Zerfall féiert. Betain kann d'Membranstruktur stabiliséieren, hir normal Fluiditéit a selektiv Permeabilitéit erhalen an d'Integritéit vu fotosyntheseschen Organer an Organellen schützen.

3. Antioxidantienschutz:
Osmotescht Gläichgewiicht erhalen a sekundär Schued duerch Stress reduzéieren.

Stabiliséieren d'Struktur an d'Aktivitéit vun antioxidativen Enzymen (wéi Superoxiddismutase, Katalase, Ascorbatperoxidase, etc.), verbesseren d'Effizienz vum eegenen antioxidativen Ofwiersystem vun der Planz an hëllefen indirekt, reaktiv Sauerstoffspezies ze läschen.
Indirekt Entfernung vu reaktive Sauerstoffspezies:

Staark Sonneliicht an héich Temperaturen am Summer kënnen d'Produktioun vu grousse Quantitéiten u reaktive Sauerstoffspezies a Planzen ausléisen, wat zu oxidativen Schued féiert. Och wann d'Betain selwer keen staarken Antioxidant ass, kann et duerch:

4. Schutz vun der Fotosynthese:
Héich Temperatur a staarke Liichtstress verursaache bedeitende Schued um Kärmechanismus vun der Fotosynthese, dem Fotosystem II. Betain kann d'Thylakoidmembran schützen, d'Stabilitéit vum Fotosystem II Komplex erhalen, de reibungslosen Oflaf vun der Elektronentransportkette garantéieren an d'Fotohemmung vun der Fotosynthese reduzéieren.

5. Als Methyldonor:

Betain ass ee vun de wichtege Methyldonoren a liewegen Organismen a bedeelegt sech um Methionin-Zyklus. Ënner Stressbedingungen kann et un der Synthese oder der metabolischer Reguléierung vu bestëmmte stressreaktive Substanzen deelhuelen, andeems et Methylgruppen liwwert.

Zesummegefaasst, während dem waarme Summer ass déi zentral Funktioun vu Betain op Planzen:

Waasserretentioun an Dréchentbeständegkeet:Bekämpfung vun Dehydratioun duerch osmotesch Reguléierung.
Hëtztbeständegkeetsschutz:schützt Proteinen, Enzymen a Zellmembranen viru Schied duerch héich Temperaturen.

Resistenz géint Oxidatioun:verbessert d'Antioxidantienkapazitéit a reduzéiert photooxidativen Schued.
Fotosynthese erhalen:schützen d'fotosynthetesch Organer an erhalen d'Basisenergieversuergung.

Dofir, wa Planzen Stresssignaler wéi héich Temperatur an Dréchent empfannen, aktivéiere si de Betainsynthesewee (haaptsächlech duerch zweestufeg Oxidatioun vu Cholin a Chloroplasten), accumuléiere aktiv Betain fir hir Stressresistenz ze verbesseren an hir Iwwerliewensfäegkeet an haarde Summerëmfeld ze verbesseren. Verschidde Dréchent- a Salztolerant Kulturen (wéi Zockerrüben selwer, Spinat, Weess, Gerscht, etc.) hunn eng staark Fäegkeet fir Betain ze accumuléieren.

An der landwirtschaftlecher Produktioun gëtt exogen Sprëtzung vu Betain och als Biostimulant benotzt, fir d'Resistenz vu Kulturen (wéi Mais, Tomaten, Chili, asw.) géint héich Summertemperaturen an Dréchentstress ze verbesseren.