Yaz aylarında bitkilər yüksək temperatur, güclü işıq, quraqlıq (su stressi) və oksidləşdirici stress kimi müxtəlif təzyiqlərlə üzləşirlər. Betain mühüm osmotik tənzimləyici və qoruyucu uyğun məhlul kimi bitkilərin bu yay streslərinə qarşı müqavimətində mühüm rol oynayır. Onun əsas funksiyalarına aşağıdakılar daxildir:

1. Permeasiya tənzimlənməsi:
Hüceyrə turgor təzyiqini qoruyun:

Yüksək temperatur və quraqlıq bitkilərin su itirməsinə səbəb olur ki, bu da sitoplazmik osmotik potensialın artmasına (daha sıxlaşır) gətirib çıxarır ki, bu da ətrafdakı vakuollardan və ya daha güclü su udma qabiliyyətinə malik hüceyrə divarlarından hüceyrələrin asanlıqla susuzlaşmasına və solmasına səbəb olur. Betain sitoplazmada böyük miqdarda toplanır, sitoplazmanın osmotik potensialını effektiv şəkildə azaldır, hüceyrələrə yüksək turgor təzyiqini saxlamağa kömək edir, bununla da dehidrasiyaya qarşı çıxır və hüceyrə strukturunun və funksiyasının bütövlüyünü qoruyur.

Balanslaşdırılmış vakuolyar osmotik təzyiq:

Osmotik təzyiqi saxlamaq üçün vakuolda çoxlu miqdarda qeyri-üzvi ionlar (məsələn, K ⁺, Cl ⁻ və s.) toplanır. Betain əsasən sitoplazmada mövcuddur və onun yığılması sitoplazma və vakuollar arasında osmotik təzyiq fərqini tarazlamağa kömək edir, həddindən artıq susuzlaşdırma nəticəsində sitoplazmanın zədələnməsinin qarşısını alır.

2. Biomolekulların qorunması:
Stabil protein quruluşu:

Yüksək temperatur asanlıqla zülal denatürasiyasına və inaktivasiyasına səbəb ola bilər. Betain molekulları müsbət və mənfi yükləri (zwitterionik) daşıyır və hidrogen bağı və nəmləndirmə vasitəsilə zülalların təbii uyğunlaşmasını sabitləşdirə bilər, yüksək temperaturda yanlış qatlanmanın, yığılmanın və ya denatürasiyanın qarşısını alır. Bu, ferment fəaliyyətini, fotosintezdə əsas zülalları və digər metabolik zülalların funksiyalarını qorumaq üçün çox vacibdir.

Qoruyucu film sistemi:

Yüksək temperatur və reaktiv oksigen növləri hüceyrə membranlarının (məsələn, tilakoid membranlar və plazma membranları kimi) lipid ikiqatlı strukturunu zədələyə bilər, bu da membranın anormal axıcılığına, sızmasına və hətta parçalanmasına səbəb ola bilər. Betain membran quruluşunu sabitləşdirə, onun normal axıcılığını və seçici keçiriciliyini qoruya bilər, fotosintetik orqan və orqanoidlərin bütövlüyünü qoruya bilər.

3. Antioksidantdan qorunma:
Osmotik tarazlığı qoruyun və stressin səbəb olduğu ikincil zərərləri azaldın.

Antioksidan fermentlərin (məsələn, superoksid dismutaza, katalaza, askorbat peroksidaza və s.) strukturunu və fəaliyyətini sabitləşdirin, bitkinin öz antioksidan müdafiə sisteminin effektivliyini artırın və dolayı yolla reaktiv oksigen növlərinin təmizlənməsinə kömək edin.
Reaktiv oksigen növlərinin dolayı yolla çıxarılması:

Yayda güclü günəş işığı və yüksək temperaturlar bitkilərdə böyük miqdarda reaktiv oksigen növlərinin istehsalına səbəb ola bilər və bu da oksidləşdirici zərərə səbəb ola bilər. Betain özü güclü antioksidant olmasa da, ona aşağıdakılar vasitəsilə nail olmaq olar:

4. Fotosintezin qorunması:
Yüksək temperatur və güclü işıq stressi fotosintezin əsas mexanizmi olan fotosistem II-yə ciddi ziyan vurur. Betain tilakoid membranını qoruya, fotosistem II kompleksinin sabitliyini qoruya, elektron daşıma zəncirinin düzgün işləməsini təmin edə və fotosintezin fotoinhibisiyasını yüngülləşdirə bilər.

5. Metil donoru kimi:

Betain canlı orqanizmlərdə metionin siklində iştirak edən vacib metil donorlarından biridir. Stress şəraitində o, metil qrupları təmin edərək bəzi stresə cavab verən maddələrin sintezində və ya metabolik tənzimlənməsində iştirak edə bilər.

Xülasə, qızmar yayda betainin bitkilər üzərindəki əsas funksiyası:

Su tutma və quraqlığa davamlılıq:osmotik tənzimləmə vasitəsilə susuzlaşdırma ilə mübarizə.
İstilik müqavimətinin qorunması:zülalları, fermentləri və hüceyrə membranlarını yüksək temperaturun zədələnməsindən qoruyur.

Oksidləşməyə qarşı müqavimət:antioksidant qabiliyyətini artırır və fotooksidativ ziyanı azaldır.
Fotosintezi qoruyun:fotosintetik orqanları qorumaq və əsas enerji təchizatını təmin etmək.

Buna görə də, bitkilər yüksək temperatur və quraqlıq kimi stress siqnallarını qəbul etdikdə, betain sintez yolunu aktivləşdirirlər (əsasən xloroplastlarda xolinin iki pilləli oksidləşməsi yolu ilə), stres müqavimətini artırmaq və sərt yay mühitlərində yaşamaq qabiliyyətini artırmaq üçün aktiv şəkildə betain yığırlar. Bəzi quraqlığa və duza davamlı bitkilər (məsələn, şəkər çuğundurunun özləri, ispanaq, buğda, arpa və s.) betain toplamaq qabiliyyətinə malikdir.

Kənd təsərrüfatı istehsalında betainin ekzogen çiləmə üsulu bitkilərin (məsələn, qarğıdalı, pomidor, çili və s.) yay yüksək temperaturuna və quraqlıq stresinə davamlılığını artırmaq üçün biostimulyator kimi də istifadə olunur.