ზაფხულში მცენარეები მრავალ ზეწოლას განიცდიან, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა, ძლიერი სინათლე, გვალვა (წყლის სტრესი) და ჟანგვითი სტრესი. ბეტაინი, როგორც მნიშვნელოვანი ოსმოსური რეგულატორი და დამცავი თავსებადი ხსნარი, გადამწყვეტ როლს ასრულებს მცენარეების ამ ზაფხულის სტრესების მიმართ მდგრადობაში. მისი ძირითადი ფუნქციებია:

1. გამტარობის რეგულირება:
უჯრედის ტურგორის წნევის შენარჩუნება:

მაღალი ტემპერატურა და გვალვა იწვევს მცენარეების წყლის დაკარგვას, რაც იწვევს ციტოპლაზმური ოსმოსური პოტენციალის ზრდას (მკვრივობას), რაც ადვილად იწვევს უჯრედების დეჰიდრატაციას და ჭკნობას მიმდებარე ვაკუოლებიდან ან უჯრედის კედლებიდან, რომლებსაც უფრო ძლიერი წყლის შთანთქმის უნარი აქვთ. ბეტაინი დიდი რაოდენობით გროვდება ციტოპლაზმაში, ეფექტურად ამცირებს ციტოპლაზმის ოსმოსურ პოტენციალს, ეხმარება უჯრედებს მაღალი ტურგორის წნევის შენარჩუნებაში, რითაც ეწინააღმდეგება დეჰიდრატაციას და ინარჩუნებს უჯრედის სტრუქტურისა და ფუნქციის მთლიანობას.

დაბალანსებული ვაკუოლური ოსმოსური წნევა:

ვაკუოლში ოსმოსური წნევის შესანარჩუნებლად დიდი რაოდენობით არაორგანული იონები (როგორიცაა K⁺, Cl⁻ და ა.შ.) გროვდება. ბეტაინი ძირითადად ციტოპლაზმაში არსებობს და მისი დაგროვება ხელს უწყობს ციტოპლაზმასა და ვაკუოლებს შორის ოსმოსური წნევის სხვაობის დაბალანსებას, რაც ხელს უშლის ციტოპლაზმის დაზიანებას ჭარბი დეჰიდრატაციის გამო.

2. ბიომოლეკულების დაცვა:
სტაბილური ცილის სტრუქტურა:

მაღალ ტემპერატურას შეუძლია ადვილად გამოიწვიოს ცილის დენატურაცია და ინაქტივაცია. ბეტაინის მოლეკულები ატარებენ დადებით და უარყოფით მუხტებს (ცვიტერიონული) და შეუძლიათ ცილების ბუნებრივი კონფორმაციის სტაბილიზაცია წყალბადური ბმებისა და ჰიდრატაციის გზით, რაც ხელს უშლის არასწორად დაკეცვას, აგრეგაციას ან დენატურაციას მაღალ ტემპერატურაზე. ეს გადამწყვეტია ფერმენტული აქტივობის, ფოტოსინთეზში ძირითადი ცილების და სხვა მეტაბოლური ცილების ფუნქციების შესანარჩუნებლად.

დამცავი ფირის სისტემა:

მაღალმა ტემპერატურამ და რეაქტიულმა ჟანგბადის სახეობებმა შეიძლება დააზიანოს უჯრედული მემბრანების (მაგალითად, თილაკოიდური მემბრანების და პლაზმური მემბრანების) ლიპიდური ორმაგი შრის სტრუქტურა, რაც იწვევს მემბრანის დარღვეულ დენადობას, გაჟონვას და დაშლასაც კი. ბეტაინს შეუძლია მემბრანის სტრუქტურის სტაბილიზაცია, მისი ნორმალური დენადობისა და შერჩევითი გამტარიანობის შენარჩუნება და ფოტოსინთეზური ორგანოებისა და ორგანელების მთლიანობის დაცვა.

3. ანტიოქსიდანტური დაცვა:
ოსმოსური ბალანსის შენარჩუნება და სტრესით გამოწვეული მეორადი დაზიანების შემცირება.

ანტიოქსიდანტური ფერმენტების (როგორიცაა სუპეროქსიდდისმუტაზა, კატალაზა, ასკორბატ პეროქსიდაზა და ა.შ.) სტრუქტურისა და აქტივობის სტაბილიზაცია, მცენარის საკუთარი ანტიოქსიდანტური თავდაცვის სისტემის ეფექტურობის გაზრდა და ირიბად რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების გაწმენდაში დახმარება.
რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების არაპირდაპირი მოცილება:

ზაფხულში მზის ძლიერმა სხივებმა და მაღალმა ტემპერატურამ შეიძლება მცენარეებში დიდი რაოდენობით რეაქტიული ჟანგბადის სახეობების წარმოქმნა გამოიწვიოს, რაც ჟანგვით დაზიანებას იწვევს. მიუხედავად იმისა, რომ ბეტაინი თავისთავად ძლიერი ანტიოქსიდანტი არ არის, ამის მიღწევა შესაძლებელია შემდეგი გზით:

4. ფოტოსინთეზის დაცვა:
მაღალი ტემპერატურა და ძლიერი სინათლის სტრესი მნიშვნელოვან ზიანს აყენებს ფოტოსინთეზის ძირითად მექანიზმს, ფოტოსისტემა II-ს. ბეტაინს შეუძლია დაიცვას თილაკოიდური მემბრანა, შეინარჩუნოს ფოტოსისტემა II კომპლექსის სტაბილურობა, უზრუნველყოს ელექტრონების ტრანსპორტირების ჯაჭვის შეუფერხებელი ფუნქციონირება და შეამსუბუქოს ფოტოსინთეზის ფოტოინჰიბირება.

5. მეთილის დონორის სახით:

ბეტაინი ცოცხალი ორგანიზმების ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მეთილის დონორია, რომელიც მონაწილეობს მეთიონინის ციკლში. სტრესის პირობებში, მას შეუძლია მონაწილეობა მიიღოს ზოგიერთი სტრეს-მგრძნობიარე ნივთიერების სინთეზში ან მეტაბოლურ რეგულირებაში მეთილის ჯგუფების უზრუნველყოფით.

შეჯამებისთვის, მცხუნვარე ზაფხულის განმავლობაში, ბეტაინის ძირითადი ფუნქცია მცენარეებზეა:

წყლის შეკავება და გვალვისადმი მდგრადობა:დეჰიდრატაციასთან ბრძოლა ოსმოსური რეგულირების გზით.
სითბოს წინააღმდეგობის დაცვა:იცავს ცილებს, ფერმენტებს და უჯრედის მემბრანებს მაღალი ტემპერატურის დაზიანებისგან.

ჟანგვისადმი წინააღმდეგობა:აძლიერებს ანტიოქსიდანტურ შესაძლებლობებს და ამცირებს ფოტოოქსიდაციურ დაზიანებას.
ფოტოსინთეზის შენარჩუნება:ფოტოსინთეზური ორგანოების დაცვა და ძირითადი ენერგიის მომარაგების შენარჩუნება.

ამიტომ, როდესაც მცენარეები აღიქვამენ სტრესის სიგნალებს, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა და გვალვა, ისინი ააქტიურებენ ბეტაინის სინთეზის გზას (ძირითადად ქლოროპლასტებში ქოლინის ორეტაპიანი დაჟანგვის გზით), აქტიურად აგროვებენ ბეტაინს სტრესისადმი მდგრადობის გასაძლიერებლად და ზაფხულის მკაცრ გარემოში გადარჩენის უნარის გასაუმჯობესებლად. ზოგიერთ გვალვისა და მარილისადმი გამძლე კულტურას (მაგალითად, თავად შაქრის ჭარხალი, ისპანახი, ხორბალი, ქერი და ა.შ.) აქვს ბეტაინის დაგროვების ძლიერი უნარი.

სასოფლო-სამეურნეო წარმოებაში ბეტაინის ეგზოგენური შესხურება ასევე გამოიყენება ბიოსტიმულატორის სახით, რათა გაიზარდოს კულტურების (როგორიცაა სიმინდი, პომიდორი, წიწაკა და ა.შ.) წინააღმდეგობა ზაფხულის მაღალი ტემპერატურისა და გვალვის სტრესის მიმართ.