গ্রীষ্মকালে, উদ্ভিদ উচ্চ তাপমাত্রা, তীব্র আলো, খরা (জলের চাপ) এবং জারণ চাপের মতো একাধিক চাপের সম্মুখীন হয়। বেটেইন, একটি গুরুত্বপূর্ণ অসমোটিক নিয়ন্ত্রক এবং প্রতিরক্ষামূলক সামঞ্জস্যপূর্ণ দ্রবণীয় পদার্থ হিসেবে, গ্রীষ্মের এই চাপের বিরুদ্ধে উদ্ভিদের প্রতিরোধে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এর প্রধান কাজগুলির মধ্যে রয়েছে:

১. প্রবেশ নিয়ন্ত্রণ:
কোষের টার্গর চাপ বজায় রাখুন:

উচ্চ তাপমাত্রা এবং খরার কারণে উদ্ভিদের জল হ্রাস পায়, যার ফলে সাইটোপ্লাজমিক অসমোটিক সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায় (ঘন হয়ে যায়), যা সহজেই ডিহাইড্রেশন এবং আশেপাশের শূন্যস্থান বা শক্তিশালী জল শোষণ ক্ষমতা সম্পন্ন কোষ প্রাচীর থেকে কোষগুলি শুকিয়ে যায়। বিটেইন সাইটোপ্লাজমে প্রচুর পরিমাণে জমা হয়, কার্যকরভাবে সাইটোপ্লাজমের অসমোটিক সম্ভাবনা হ্রাস করে, কোষগুলিকে উচ্চ টার্গর চাপ বজায় রাখতে সাহায্য করে, যার ফলে ডিহাইড্রেশন প্রতিরোধ করে এবং কোষের গঠন এবং কার্যকারিতার অখণ্ডতা বজায় রাখে।

সুষম ভ্যাকুওলার অসমোটিক চাপ:

অসমোটিক চাপ বজায় রাখার জন্য প্রচুর পরিমাণে অজৈব আয়ন (যেমন K ⁺, Cl ⁻, ইত্যাদি) ভ্যাকুওলে জমা হয়। বেটাইন মূলত সাইটোপ্লাজমে বিদ্যমান থাকে এবং এর জমা সাইটোপ্লাজম এবং ভ্যাকুওলের মধ্যে অসমোটিক চাপের পার্থক্যের ভারসাম্য বজায় রাখতে সাহায্য করে, অতিরিক্ত ডিহাইড্রেশনের কারণে সাইটোপ্লাজমের ক্ষতি রোধ করে।

2. জৈব অণু রক্ষা করা:
স্থিতিশীল প্রোটিন গঠন:

উচ্চ তাপমাত্রা সহজেই প্রোটিনের বিকৃতকরণ এবং নিষ্ক্রিয়করণ ঘটাতে পারে। বেটাইন অণুগুলি ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জ (zwitterionic) বহন করে এবং হাইড্রোজেন বন্ধন এবং হাইড্রেশনের মাধ্যমে প্রোটিনের প্রাকৃতিক গঠন স্থিতিশীল করতে পারে, উচ্চ তাপমাত্রায় ভুল ভাঁজ, একত্রিতকরণ বা বিকৃতকরণ প্রতিরোধ করে। এনজাইম কার্যকলাপ, সালোকসংশ্লেষণে মূল প্রোটিন এবং অন্যান্য বিপাকীয় প্রোটিনের কার্যকারিতা বজায় রাখার জন্য এটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম সিস্টেম:

উচ্চ তাপমাত্রা এবং প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতি কোষের ঝিল্লির (যেমন থাইলাকয়েড ঝিল্লি এবং প্লাজমা ঝিল্লি) লিপিড দ্বিস্তর কাঠামোর ক্ষতি করতে পারে, যার ফলে অস্বাভাবিক ঝিল্লির তরলতা, ফুটো এবং এমনকি বিচ্ছিন্নতা দেখা দিতে পারে। বেটেইন ঝিল্লির গঠন স্থিতিশীল করতে পারে, এর স্বাভাবিক তরলতা এবং নির্বাচনী ব্যাপ্তিযোগ্যতা বজায় রাখতে পারে এবং সালোকসংশ্লেষণকারী অঙ্গ এবং অর্গানেলের অখণ্ডতা রক্ষা করতে পারে।

৩. অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট সুরক্ষা:
অসমোটিক ভারসাম্য বজায় রাখুন এবং চাপের কারণে সৃষ্ট গৌণ ক্ষতি কমান।

অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট এনজাইমগুলির (যেমন সুপারঅক্সাইড ডিসমিউটেজ, ক্যাটালেস, অ্যাসকরবেট পারক্সিডেস ইত্যাদি) গঠন এবং কার্যকলাপ স্থিতিশীল করে, উদ্ভিদের নিজস্ব অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট প্রতিরক্ষা ব্যবস্থার দক্ষতা বৃদ্ধি করে এবং পরোক্ষভাবে প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতি পরিষ্কার করতে সহায়তা করে।
প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির পরোক্ষ অপসারণ:

গ্রীষ্মকালে তীব্র সূর্যালোক এবং উচ্চ তাপমাত্রা উদ্ভিদে প্রচুর পরিমাণে প্রতিক্রিয়াশীল অক্সিজেন প্রজাতির উৎপাদন ঘটাতে পারে, যার ফলে জারণ ক্ষতি হয়। যদিও বেটেইন নিজেই একটি শক্তিশালী অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট নয়, তবে এটি নিম্নলিখিত উপায়ে অর্জন করা যেতে পারে:

৪. সালোকসংশ্লেষণ রক্ষা করা:
উচ্চ তাপমাত্রা এবং তীব্র আলোর চাপ সালোকসংশ্লেষণের মূল প্রক্রিয়া, ফটোসিস্টেম II-এর উল্লেখযোগ্য ক্ষতি করে। বেটেইন থাইলাকয়েড ঝিল্লি রক্ষা করতে পারে, ফটোসিস্টেম II কমপ্লেক্সের স্থিতিশীলতা বজায় রাখতে পারে, ইলেকট্রন পরিবহন শৃঙ্খলের মসৃণ পরিচালনা নিশ্চিত করতে পারে এবং সালোকসংশ্লেষণের ফটোইনহিবিশন কমাতে পারে।

৫. মিথাইল দাতা হিসেবে:

জীবন্ত প্রাণীর মধ্যে বেটেইন অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ মিথাইল দাতা, যা মিথিওনিন চক্রের সাথে জড়িত। চাপের পরিস্থিতিতে, এটি মিথাইল গ্রুপ সরবরাহ করে কিছু চাপ-প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থের সংশ্লেষণ বা বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণে অংশগ্রহণ করতে পারে।

সংক্ষেপে, প্রচণ্ড গ্রীষ্মকালে, উদ্ভিদের উপর বেটেইনের মূল কাজ হল:

জল ধারণ এবং খরা প্রতিরোধ ক্ষমতা:অসমোটিক নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে পানিশূন্যতার বিরুদ্ধে লড়াই করা।
তাপ প্রতিরোধের সুরক্ষা:উচ্চ তাপমাত্রার ক্ষতি থেকে প্রোটিন, এনজাইম এবং কোষের ঝিল্লি রক্ষা করে।

জারণ প্রতিরোধ ক্ষমতা:অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ক্ষমতা বৃদ্ধি করে এবং ফটোঅক্সিডেটিভ ক্ষতি কমায়।
সালোকসংশ্লেষণ বজায় রাখুন:সালোকসংশ্লেষণকারী অঙ্গগুলিকে রক্ষা করুন এবং মৌলিক শক্তি সরবরাহ বজায় রাখুন।

অতএব, যখন উদ্ভিদ উচ্চ তাপমাত্রা এবং খরার মতো চাপের সংকেত অনুভব করে, তখন তারা বিটেইন সংশ্লেষণ পথ সক্রিয় করে (প্রধানত ক্লোরোপ্লাস্টে কোলিনের দ্বি-পদক্ষেপের জারণের মাধ্যমে), তাদের চাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে এবং কঠোর গ্রীষ্মের পরিবেশে তাদের বেঁচে থাকার ক্ষমতা উন্নত করতে সক্রিয়ভাবে বিটেইন জমা করে। কিছু খরা এবং লবণ সহনশীল ফসলের (যেমন চিনির বিট, পালং শাক, গম, বার্লি ইত্যাদি) বিটেইন জমা করার শক্তিশালী ক্ষমতা থাকে।

কৃষি উৎপাদনে, গ্রীষ্মের উচ্চ তাপমাত্রা এবং খরার চাপের বিরুদ্ধে ফসলের (যেমন ভুট্টা, টমেটো, মরিচ ইত্যাদি) প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য জৈব উদ্দীপক হিসেবে বেটাইনের বহিরাগত স্প্রেও ব্যবহৃত হয়।