Дар тобистон, растаниҳо бо фишорҳои гуногун, аз қабили ҳарорати баланд, рӯшноии қавӣ, хушксолӣ (стресси об) ва стресси оксидшавӣ рӯбарӯ мешаванд. Бетаин, ҳамчун танзимгари муҳими осмотикӣ ва маҳлули мувофиқи муҳофизатӣ, дар муқовимати растаниҳо ба ин стрессҳои тобистона нақши муҳим мебозад. Вазифаҳои асосии он инҳоянд:

1. Танзими гузарандагӣ:
Фишори тургори ҳуҷайраро нигоҳ доред:

Ҳарорати баланд ва хушксолӣ боиси аз даст додани об аз ҷониби растаниҳо мегардад, ки боиси афзоиши потенсиали осмотикии ситоплазма (зичтар шудан) мегардад, ки ба осонӣ боиси хушкшавӣ ва пажмурда шудани ҳуҷайраҳо аз вакуолҳои атроф ё деворҳои ҳуҷайра бо қобилияти қавитари ҷабби об мегардад. Бетаин дар ситоплазма миқдори зиёд ҷамъ мешавад ва потенсиали осмотикии ситоплазмаро самаранок коҳиш медиҳад ва ба ҳуҷайраҳо кӯмак мекунад, ки фишори баланди тургорро нигоҳ доранд ва бо ин роҳ ба хушкшавӣ муқовимат мекунанд ва якпорчагии сохтор ва фаъолияти ҳуҷайраро нигоҳ медоранд.

Фишори осмотикии вакуолярӣ баробар карда шудааст:

Миқдори зиёди ионҳои ғайриорганикӣ (ба монанди K⁺, Cl⁻ ва ғайра) дар вакуол ҷамъ мешаванд, то фишори осмотикиро нигоҳ доранд. Бетаин асосан дар ситоплазма мавҷуд аст ва ҷамъшавии он ба мувозинат кардани фарқияти фишори осмотикӣ байни ситоплазма ва вакуолҳо мусоидат мекунад ва аз осеб дидани ситоплазма аз сабаби хушкшавии аз ҳад зиёд пешгирӣ мекунад.

2. Ҳифзи биомолекулаҳо:
Сохтори устувори сафеда:

Ҳарорати баланд метавонад ба осонӣ боиси денатуратсия ва ғайрифаъолшавии сафедаҳо гардад. Молекулаҳои бетаин зарядҳои мусбат ва манфӣ (цвиттерионӣ) доранд ва метавонанд конформатсияи табиии сафедаҳоро тавассути пайванди гидрогенӣ ва гидрататсия устувор кунанд ва аз печиши нодуруст, агрегатсия ё денатуратсия дар ҳарорати баланд пешгирӣ кунанд. Ин барои нигоҳ доштани фаъолияти ферментҳо, сафедаҳои калидӣ дар фотосинтез ва вазифаҳои дигар сафедаҳои мубодилаи моддаҳо муҳим аст.

Системаи филми муҳофизатӣ:

Ҳарорати баланд ва намудҳои оксигени реактивӣ метавонанд ба сохтори дуқабатаи липидии мембранаҳои ҳуҷайра (масалан, мембранаҳои тилакоидӣ ва мембранаҳои плазмавӣ) зарар расонанд, ки боиси моеъшавии ғайримуқаррарии мембрана, ихроҷ ва ҳатто парокандагӣ мегардад. Бетаин метавонад сохтори мембранаро устувор кунад, моеъшавии муқаррарӣ ва гузариши интихобии онро нигоҳ дорад ва якпорчагии узвҳо ва органеллаҳои фотосинтетикиро ҳифз кунад.

3. Ҳифзи антиоксидант:
Мувозинати осмотикиро нигоҳ доред ва зарари дуюмдараҷаро, ки аз стресс ба вуҷуд меояд, кам кунед.

Сохтор ва фаъолияти ферментҳои антиоксидантӣ (ба монанди супероксиддисмутаза, каталаза, аскорбат пероксидаза ва ғайра)-ро устувор созед, самаранокии системаи дифоъи антиоксидантии худи растаниро афзоиш диҳед ва ба таври ғайримустақим ба тоза кардани намудҳои реактивии оксиген мусоидат кунед.
Бартарафсозии ғайримустақими намудҳои реактивии оксиген:

Нури офтоби қавӣ ва ҳарорати баланд дар тобистон метавонад боиси истеҳсоли миқдори зиёди намудҳои оксигени реактивӣ дар растаниҳо гардад, ки боиси зарари оксидшавӣ мегардад. Гарчанде ки худи бетаин антиоксиданти қавӣ нест, онро метавон тавассути:

4. Ҳифзи фотосинтез:
Ҳарорати баланд ва фишори шадиди рӯшноӣ ба механизми асосии фотосинтез, фотосистемаи II, зарари назаррас мерасонанд. Бетаин метавонад мембранаи тиракоидро муҳофизат кунад, устувории комплекси фотосистемаи II-ро нигоҳ дорад, кори бефосилаи занҷири интиқоли электронро таъмин кунад ва фотоингибридии фотосинтезро коҳиш диҳад.

5. Ҳамчун донори метил:

Бетаин яке аз донорҳои муҳими метил дар организмҳои зинда буда, дар давраи метионин иштирок мекунад. Дар шароити стресс, он метавонад тавассути таъмини гурӯҳҳои метил дар синтез ё танзими мубодилаи моддаҳои баъзе моддаҳои ба стресс ҷавобгӯ иштирок кунад.

Хулоса, дар тобистони сӯзон, вазифаи асосии бетаин дар растаниҳо чунин аст:

Нигоҳдории об ва муқовимат ба хушксолӣ:мубориза бо дегидратсия тавассути танзими осмотикӣ.
Муҳофизати муқовимат ба гармӣ:сафедаҳо, ферментҳо ва мембранаҳои ҳуҷайраро аз осеби ҳарорати баланд муҳофизат мекунад.

Муқовимат ба оксидшавӣ:қобилияти антиоксидантиро афзоиш медиҳад ва зарари фотооксидативиро коҳиш медиҳад.
Нигоҳ доштани фотосинтез:узвҳои фотосинтезкунандаро муҳофизат мекунад ва таъминоти асосии энергияро нигоҳ медорад.

Аз ин рӯ, вақте ки растаниҳо сигналҳои стрессро, ба монанди ҳарорати баланд ва хушксолиро дарк мекунанд, онҳо роҳи синтези бетаинро фаъол мекунанд (асосан тавассути оксидшавии думарҳилавии холин дар хлоропластҳо), бетаинро фаъолона ҷамъ мекунанд, то муқовимати стрессро афзоиш диҳанд ва қобилияти зинда мондани худро дар муҳити сахти тобистон беҳтар кунанд. Баъзе зироатҳои ба хушксолӣ ва намак тобовар (масалан, худи лаблабуи қанд, исфаноҷ, гандум, ҷав ва ғайра) қобилияти қавии ҷамъ кардани бетаинро доранд.

Дар истеҳсоли кишоварзӣ, пошидани бетаин бо истифода аз экзогенӣ ҳамчун биостимулятор барои баланд бардоштани муқовимати зироатҳо (ба монанди ҷуворимакка, помидор, чили ва ғайра) ба ҳарорати баланди тобистон ва стресси хушксолӣ низ истифода мешавад.