Melatonin, a növényi karmester

A melatonin természetes hormonfejlődésben betöltött szerepéről jelent meg közös tanulmányuk a Debreceni Egyetem MÉK Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ, valamint az Élelmiszertechnológiai Intézet kutatóinak a Frontiers in Plant Science nemzetközi szakfolyóirat Woman in Plant Science 2022 című különszámában. Vizsgálataik bizonyították, hogy a melatonin szabályozza a növények fejlődését, valamint különböző környezeti stresszre adott válaszait.

A melatonin az emberek, valamint az állatok legtöbb élettani folyamatának szabályozásában részt vesz. Az utóbbi két évtized kutatásai rávilágítottak azonban arra, hogy a melatonin szintézise a növényekben is megtörténik, lényeges szabályozó szerepe lehet a magok csírázásában, gyökerek, hajtások növekedésében, az öregedés késleltetésében, illetve a környezeti abiotikus stresszek kivédésében.

- A kutatások eredményeként biostimulátorként kezdték el használni a melatonint a szántóföldi kultúrák hozamának javítására. A termelt, azaz endogén melatonin bioszintézis,  a külsőleg, biostimulátorként adagolt - exogén - melatonin kölcsönhatásának, illetve a növekedésre kifejtett hatásairól azonban nagyon kevés információval rendelkezünk. Ennek a természetes hormonnak több funkciója is van, így nem kérdőjelezhető meg, hogy a növényekre és a tápláléklánc többi tagjára nem csak kedvező, de toxikus hatása is lehet, ha nem megfelelő időben és nem kellő mennyiségben alkalmazzuk. Különös tekintettel a szántóföldi környezetben élő baktériumokra és gombákra, mikroflórára és például a talajban élő állatokra – fejtette ki Remenyik Judit, a Debreceni Egyetem (DE) Mezőgazdaság-, Élelmiszertudományi és Környezetgazdálkodási Kar (MÉK) Élelmiszertechnológiai Intézet tudományos főmunkatársa.

A kutatócsoport tagjai in vitro tenyésztett és különböző fejlődési-növekedési szakaszokból származó burgonya-növény endogén melatonin szintjét vizsgálták stresszmentes helyzetben és stressz-állapotot követően.

- Kutatásaink szoros összefüggést tártak fel az auxin növényi hormon endogénszintje, valamint a melatonin és az aszkorbinsav szintje között. A melatonin kettős szerepet töltött be a stressznek kitett növényekben: antioxidánsként és növekedésszabályozóként is működött. Az endogén melatoninszintet a növény állandó szinten tartotta a stresszhatást követően, védelmet biztosítva a stressz okozta membránkárosodás ellen, emellett a stresszelt növények biomasszáját is megnövelte – ismertette Dobránszki Judit, a DE MÉK Agrár Genomikai és Biotechnológiai Központ tudományos tanácsadója.

Remenyik Judit hozzátette: a vizsgálatok bebizonyították, hogy a növényekben a melatonin szabályozza a növekedést, a fejlődést, valamint a különböző környezeti stresszre adott válaszokat.

- Kutatási eredményeink a melatonin növényekben betöltött szerepének jobb megértésével hozzájárulnak egyebek mellett a hatékonyabb mezőgazdasági felhasználáshoz, így például a biostimulátorként való alkalmazási protokoll javításához – egészítette ki Dobránszki Judit.

A kutatás részben a TKP2021-EGA-20 (Biotechnológia) számú projekt keretében, a Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alap támogatásával valósult meg.

Sajtóközpont - ÉE