loading

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی آمین در کشاورزی، گروه جدیدی از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی که در سال‌های اخیر اثرات بسیار ارزشمندی را در گیاهان و به ویژه در افزایش کیفیت و فعال کردن سیستم‌های مقاومت در بافت‌های گیاهی نشان داده‌اند، پلی‌آمین‌ها یا آمینو اسیدها  هستند. این گروه مواد هورمونی برای اولین بار توسط یک دانشمند بلژیکی در سال ۱۹۶۶ شناسایی شدند، اگرچه ساختمان شیمیایی پلی‌آمین‌ها در حدود سال‌های ۱۹۲۰ مشخص گردیده بود، ولی اهمیت و نقش این ترکیبات در رشد و نمو گیاهان از اواخر دهه ۱۹۸۷ شناخته شده است، امروزه در بسیاری از کودهای با کیفیت رد پای این مواد دیده می شود.

پلی‌آمین‌ها هیدروکربن‌های آلیفاتیک با وزن مولکولی کم و دارای زنجیره راست ۱۵-۳ کربنه و دارای گروه‌های آمینی انتهایی هستند. این ترکیبات در همه موجودات زنده وجود دارند و از این نظر یکی از نقاط اشتراک آنها به شمار می‌روند. تحقیقات متعدد نشان می‌دهد که پلی‌آمین‌ها به عنوان ترکیبات طبیعی در بسیاری از فرآیندهای رشد و نمو گیاهان نقش دارند. از آنجایی‌که این ترکیبات در pHهای فیزیولوژیک به صورت کاتیون حضور دارند، لذا دارای اثرات بسیار مفیدی هستند که از طبیعت پلی کاتیونی آنها ناشی شده و این طبیعت پلی کاتیونیک خواص مهمی را در فعالیت‌های فیزیولوژیکی به این ترکیبات می‌دهد. این خاصیت باعث شده که پلی‌آمین‌ها در گیاهان اغلب در ترکیب با آنیون‌های مختلف نظیر اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها، فسفولیپیدها، پلی‌ساکاریدها و مانند آنها وجود داشته باشند.

اثر بسیار مهم دیگر این ترکیبات که ناشی از این طبیعت پلی کاتیونیک آنهاست عبارتست از:

قابلیت اتصال به رادیکال‌های آزاد و خنثی کردن آنها بطوری که خود اکسید شده و رادیکال‌های آزاد را احياء کرده و آنها را از حالت رادیکالی در می‌آورند. از این رو این گروه هورمونی به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی نقش مؤثری در کاهش اثر تنش‌ها و جلوگیری از تخریب سلول‌های گیاهی و حیوانی دارند.

پلی‌آمین‌های غالب شامل دی‌آمین‌ها، تری‌آمین‌ها و تترا آمین‌ها هستند. از دی‌آمین‌ها می‌توان به پوتریسین، از تری‌آمین‌ها به اسپرمیدین و از تترا‌آمینها به اسپرمین اشاره کرد. پلی‌آمین‌های دیگری نیز می‌توان ذکر کرد، نظیر کادوارین، هومواسپرمیدین، کاناوالمين، تیرامین، سینفرین و متیل تیرامین که به مقادیر مختلف در گیاهان، حیوانات، باکتری‌ها و سایر ارگانیسم‌های زنده وجود دارند. از آنجایی‌که اثرات فیزیولوژیکی پلی‌آمین‌ها تابع بار الکتریکی آنهاست لذا میزان فعالیت تترا‌آمین‌ها بیشتر از تری‌آمین‌ها و میزان فعالیت آنها نیز بیشتر از دی‌آمین‌هاست.

اشکال پلی‌آمین‌ها در گیاهان

در طبیعت پلی‌آمین‌ها ممکن است بصورت مولکول آزاد باشند.اما اغلب در ترکیب با مولکول‌های کوچک نظیر اسیدهای فنولیک، آمیدها، اسید هیدروکسی سینامیک و ماکرومولکول‌های گوناگونی نظیر پروتئین‌ها یافت می‌شوند. دی و پلی‌آمین‌ها با اسید سینامیک ترکیب شده و دربیشتر تیره‌های گیاهی خصوصا تيره سولاناسه نظیر بادمجان وجود دارند.

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

گیاهان تیره Solanaceae مثل بادمجان

ترکیبات متداول پلی‌آمین‌ها آنهایی هستند که به صورت کووالانسی به هیدروکسی سینامیک اسید می‌پیوندند. پلی‌آمین‌ها با تشکیل یک زنجیره آمید به صورت ترکیبی در می‌آیند. این ترکیبات برای تنظیم غلظت پلی‌آمین‌های درون سلولی اهمیت دارند.

این ترکیبات به عنوان شروع کننده چرخه‌های انتقال علائم یا به عنوان تنظیم‌کننده رشد عمل می‌کنند که باعث ایجاد مقاومت در مقابل عوامل نامساعد می‌گردند. بطور کلی چون بافت‌های گیاهی در طول دوره رشد و نیز محصولات برداشت شده بیشتر در معرض عوامل نامساعد هستند، وجود پلی‌آمین‌ها و ترکیبات کمپلکس آنها برای حفظ ساختار سلول و ایجاد مقاومت در مقابل عوامل نامساعد ضروری می‌باشد. شکل‌های ذخیره‌ای پلی‌آمین‌ها به عنوان تأمین کننده فوری این ترکیبات در شرایط نامساعد عمل می‌کنند زیرا سنتز پلی‌آمین‌های جدید اغلب ساعت‌ها بطول می‌انجامد و در این مدت ممکن است اثرات تخریبی تنش‌ها نمایان شود. در حالی‌که آزاد شدن پلی‌آمین‌ها از حالت کمپلکس در مدت زمان بسیار کوتاهی انجام یافته و سلول می‌تواند آنها را به سرعت مورد استفاده قرار دهد. این موضوع در مورد تمامی هورمون‌ها و تنظیم‌کننده‌های رشد صادق است.

اثرات کلی پلی‌آمین‌ها در گیاهان

به عنوان گروهی از تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی، پلی‌آمین‌ها دارای اثرات مختلفی بر فیزیولوژی گیاهان هستند. این ترکیبات به دلیل داشتن بارهای مثبت و توانایی خنثی نمودن رادیکال‌های آزاد به عنوان عوامل ضد تنش عمل کرده و باعث کاهش سرعت پیری می‌شوند. به همین دلیل به عنوان هورمون‌های ضد پیری نیز نامیده می‌شوند. علاوه بر این نقش مهمی در جلوگیری از تولید دارند که این نقش نیز اهمیت این ترکیبات به عنوان عوامل ضد پیری و استرس را بیشتر نمایان می‌کند. زیرا اتیلن به عنوان هورمون رسیدن و پیری شناخته می‌شود و هر عاملی که از تولید و با اثر آن جلوگیری کند، به عنوان عامل ضد رسیدن شناخته خواهد شد. پلی‌آمین‌ها نقش مهمی در جنین‌زایی، شکستن خواب بذر و اندام‌های گیاهی وکاهش سرعت پیری، افزایش سرعت جوانه‌زنی دانه گرده و بذور، فعال کردن سیستم‌های دفاعی در مقابل شرایط نامساعد، حفاظت از ماکرومولکول‌ها، پروتئین‌ها و کلروفیل در مقابل تجزیه شدن، استحکام غشاء های زیستی و دیواره سلولی و تحریک تقسیم سلولی دارند.

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی‌آمین‌ها نقش مهمی در جنین‌زایی، شکستن خواب بذر و اندام‌های گیاهی دارند.

در بافت‌های برداشت شده به دلیل اثر ضد اتیلنی سرعت رسیدن و پیری را به تأخیر انداخته و در نتیجه باعث تأخیر در تغییر رنگ، حفظ سفتی، تأخیر در تولید اتیلن و کاهش تنفس، القا مقاومت به بیماری‌ها و کاهش علائم سرمازدگی اشاره کرد. پلی‌آمین‌ها با تحریک سنتز DNA و بیان ژن و نیز فسفوریلاسیون پروتئین‌ها، تغييرات بعد از نسخه‌برداری ژن و کمک به انتقال صحيح DNA در تقسیم سلولی نقش دارند و به آن کمک می‌نمایند.

نقش پلی‌آمینها در فتوسنتز و فرآیندهای رشدی گیاهان

یکی از اثرات ثابت شده پلی‌آمین‌ها نقش آنها در تولید سلول‌های جنینی و رشد و تقسیم سلول‌ها می باشد. این ترکیبات هورمونی به عنوان تحریک کننده ساخته شدن DNA و RNA و نسخه‌برداری ژن‌ها عمل می‌کنند و سنتز پروتئین‌ها را تحریک می‌کنند. در حقیقت نه تنها به عنوان مولکول‌های سیگنالی در بیان ژن‌ها و رونویسی نقش محرک ایفا می‌کنند، بلکه به دلیل داشتن گروه‌های آمینی به راحتی متابولیزه شده و برای ساخته شدن پروتئین‎ها بکار می‌روند. علاوه بر این بسیاری از اثرات پلی‌آمین‌ها در تحرک بیان ژن‌ها و رونویسی به بارهای الکتریکی آنها مربوط می‌شود. افزایش تولید کلروفیل و به خصوص کلروفیل آ در گیاهان مختلف در نتیجه تیمار با پلی آمین‌ها گزارش شده است.

محققین زیادی تحریک سریع تقسیم سلولی در نتیجه تیمار با پلی‌آمین‌ها را در شرایط کشت بافت گیاهانی گزارش نموده‌اند. به عنوان مثال تحریک تقسیم سلولی در جریان تشکیل سلول‌های جنینی در هویج، گوجه‌فرنگی و تنباکو گزارش شده است. همچنین کاربرد بیرونی پلی‌آمین‌ها باعث افزایش سرعت رشد میوه در گیاهان مختلف می‌شود. اغلب بیشترین میزان پلی‌آمین‌ها در بافت‌های گل و میوه‌های تازه تشکیل شده یافت می‌شود و این خود بیانگر نقش آنها در رشد چنین بافت‌هایی می‌باشد. طی مطالعاتی در گیاه آرابیدوپسیس با کاربرد بازدارنده‌های تولید پلی‌آمین‌ها قدرت جوانه‌زنی بذر و میزان تولید گل و میوه به شدت کاهش یافت ولی کاربرد بیرونی اسپرمیدین باعث از بین رفتن این اثر منفی شد

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

اغلب بیشترین میزان پلی‌آمینها در بافت‌های گل و میوه‌های تازه تشکیل شده یافت می‌شود.

نقش پلی‌آمین‌ها در فتوسنتز و فرآیندهای رشدی گیاهان

علاوه‌بر این‌که پلی‌آمین‌ها بطور مستقیم بزرگ شدن و تقسیم سلولی و در نتیجه رشد را تحت تأثیر قرار می‌دهند بلکه با تحریک تولید هورمون‌های رشد (اکسین‌ها، سایتوکینین‌ها و جیبرلین‌ها) و حفظ سطوح آنها در شرایط نامساعد باعث افزایش پتانسیل بزرگ شدن و تقسیم سلولی می‌شوند. همچنین این ترکیبات باعث تحریک تولید نیتریک‌اکسید می شوند که این مولکول از تحریک‌کننده‌های تقسیم سلولی به شمار می‌رود. نقش پلی‌آمین‌ها در افزایش پتانسیل فتوسنتزی گیاهان و تشکیل و حفظ کلروفیل، انتقال عناصر معدنی و تولیدات فتوسنتزی را در افزایش پتانسیل رشد گیاهان نباید از نظر دور داشت.

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی‌آمینها در افزایش پتانسیل فتوسنتزی گیاهان نیز نقش دارند.

کلروفیل‌ها دارای مقادیر زیادی از آنزیم‌های سازنده پلی‌آمین‌ها و نیز ترانس‌گلوتاميناز هستند و از همین‌رو مقادیر زیادی از پلی‌آمین‌ها در کلروفیل‌ها ساخته شده و بوسیله آنزيم ترانس‌گلوتامیناز به پروتئین‌ها متصل می‌شوند. اتصال پلی‌آمین‌ها به پروتئین‌ها باعث پایداری آنها و افزایش فعالیتشان می‌شود. آنزیم آرژنین دکربوکسیلاز که یک آنزیم کلیدی در سنتز پلی‌آمین‌هاست، عمدتا در کلروپلاست برگ‌ها و هسته سلول‌های ریشه متمرکز است، این آنزیم با برداشت نور در فتوسیستم 11 در ارتباط بوده و باعث افزایش آن می‌شود. همچنین پلی‌آمین‌های تولید شده در کلروپلاست در ایجاد استحکام و پایداری غشاء تیلاکوئید در شرایط استرس نقش مهمی دارند و به این روش نیز باعث حفظ پتانسیل فتوسنتزی در شرایط تنش می‌شوند.

نقش پلی‌آمینها در مقاومت بافت‌های گیاهی به تنش‌های زنده و غیر زنده پلی آمین در کشاورزی

گیاهان در معرض تنش‌های مختلفی نظیر سرما، خشکی، شوری، گرما و فلزهای سنگین قرار دارند که بر رشد و نمو آنها تأثیر می‌گذارد.پلی آمین در کشاورزی

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

گیاهان در معرض تنش‌های مختلفی از جمله سرما قرار دارند.

این شرایط به دلیل کاهش رشد و تحریک تولید رادیکال‌های آزاد و گونه‌های فعال اکسیژن ایجاد کننده برای سلول‌های گیاهی خطرناک هستند و منجر به کاهش میزان محصول تولیدی و کیفیت آن می‌شوند. تحت این شرایط گیاه استراتژی‌های گوناگونی را برای مقابله با تنش به کار می‌گیرد. این استراتژی‌ها گیاهان را قادر به حفظ ساختار و وظایف طبیعی خود می‌سازند. برای مقابله با تنش گیاهان قبل از این‌که در معرض عوامل محیطی کشنده قرار بگیرند به منظور پاسخ به تنش باید تعدادی از مسیرهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی را فعال کنند. در حقیقت در این شرایط گیاه با کاهش سرعت تقسیم و بزرگ شدن سلولی (رشد) کربوهیدرات‌های موجود را برای تولید ساختارها و ترکیبات دفاعی بکار می‌برد. تا بتواند در مقابل عوامل تهدیدکننده مقاومت بکند چرا که ادامه رشد با همان سرعت قبلی مستلزم مصرف کربوهیدرات‌ها برای تأمین ترکیبات جدید و انرژی لازم برای تقسیم و بزرگ شدن می باشد و چون ظرفیت تولید و مصرف کربوهیدرات در سلول‌های گیاهی محدود است، لذا همزمان نمی‌تواند اقدام به تولید ترکیبات مقاومتی (نمو) و ادامه تقسیم و بزرگ شدن سلولی (رشد) نماید. از این رو برای موفقیت بیشتر در هر کدام باید سرعت دیگری را کاهش دهد. تولید و تجمع موادی همچون متابولیت‌های سازگار و پروتئین‌های حفاظتی از اجزا مهم فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در پاسخ به شرایط تنش است که باید توسط گیاه تولید شود. پلی‌آمین‌ها به عنوان یک جز مکمل در پاسخ به تنش‌های گیاهی تولید و فعال می‌شوند. زمانی که گیاه در معرض تنش قرار می‌گیرد اقدام به تولید پلی‌آمین‌های آزاد یا ترکیبی می‌کند که نشان دهنده آن است که پلی‌امین‌ها به عنوان ترکیبات مؤثر در پاسخ به تنش عمل می‌کنند.

نقش پلی‌آمین‌ها در مقاومت بافت‌های گیاهی به تنش‌های زنده و غیر زنده

از اتفاقات مهمی که در شرايط تنش در گیاهان می‌افتد، کاهش سطح هورمون‌های رشد است که اگرچه برای  برای تغییر مسیرهای متابولیکی برای تولید ترکیبات مقاومتی این اتفاق لازم است ولی کاهش بیش از اندازه این هورمون‌ها می‌تواند به از بین رفتن پروتئین‌ها و کلروفیل منجر شود، که نتیجه آن از دست رفتن ظرفیت فتوسنتزی و مختل شدن فعالیت‌های طبیعی گیاه است. 

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

 با در نظر گرفتن این واقعیت که پس از برطرف شدن شرایط تنش گیاه باید بتواند به سرعت فعالیت‌های رشد و نموی خود را از سر بگیرد، که لازمه آن شروع فتوسنتز عادی می‌باشد، از بین رفتن کلروفیل و آنزیم‌ها  منجر به عدم توانایی گیاه در بازیابی شرایط فتوسنتز طبیعی خواهد بود. نقش پلی‌آمین‌ها در این موضوع تقریبا بی‌بدیل و حیاتی است. پلی‌آمین‌ها با اتصال به پروتئین‌ها، کلروفیل و سایر مولکول‌های مفید از تجزیه آنها جلوگیری می‌کند و باعث حفظ مقادیر پایه اکسین‌ها، سایتوکینین‌ها، جیبرلین‌ها و براسینواستروئیدها می‌شوند. از طرف دیگر با کاهش تولید اتیلن و عوامل تحریک‌کننده تخریب سلولی باعث کاهش قدرت تخریب‌کنندگی آنها می‌شود. بنابراین کاربرد بیرونی پلی‌آمین‌ها در شرایط تنش یک استراتژی بسیار مهم برای حفظ شرایط تنش یک استراتژی بسیار مهم برای حفظ شرایط طبیعی سلول‌ها می‌باشد.

بنابراین می‌توان گفت که تولید بیشتر پلی‌آمین‌ها نتیجه تصمیم گیاه برای افزایش سرعت نمو و کاهش سرعت رشد است. پلی‌آمین‌ها به سه روش به کمک سلول‌های گیاهی می‌شتابند. اول این‌که در فعال کردن سیستم‌های مقاومتی و تحریک تولید متابولیت‌های ثانویه مفید برای مقاومت به تنش به عنوان سیگنال‌های مؤثر عمل می‌کنند، دوم این‌که با حذف رادیکال‌های آزاد تولید شده، اتصال به غشاها، پروتئین‌ها، کلروفیل و سایر ماکرومولکول‌‌ها آنها را از آسیب ناشی از تنش محافظت می‌کنند که این اثر مستقیم این ترکیبات است، سوما با حفظ کلروفیل و ساختارهای دخیل در فتوسنتز باعث حفظ پتانسیل فتوسنتزی گیاه می‌شوند.پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی‌آمین‌ها در گیاهان با حفظ کلروفیل باعث حفظ پتانسیل فتوسنتزی گیاه می‌شوند.

باید توجه داشت که تقریبا سایتوکینین‌ها و اکسین‌ها نیز چنین اثراتی دارند. چرا که با کلروفیل‌ها و پروتئین‌ها اتصال ایجاد کرده و باعث استحکام آنها می‌شوند، ولی اولا توانایی فعال کردن سیستم‌های مقاومت را ندارند، دوما توانایی حذف رادیکال‌های آزاد را ندارند و سوما در غلظت‌های زیاد باعث تحریک تقسیم و بزرگ شدن سلولی یعنی رشد می‌شوند، که برای مقاومت به تنش‌ها مضر است. لذا استفاده از این ترکیبات برای حفظ ساختارها در شرایط تنش باید با حساسیت و غلظت کم انجام پذیرد درحالی‌که پلی‌آمین‌ها مزایای این هورمون‌ها را دارند، بدون این‌که معایبشان را هم داشته باشند.

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

سایتوکینین‌ها و اکسین‌ها در شرایط تنش باید با حساسیت و غلظت کم انجام پذیرد.

یکی از مشکلاتی که در شرایط کمبود تنش‌های مختلف برای گیاهان بوجود می‌آید مواجه شدن با کمبود نیتروژن است. به دلیل ایجاد مشکل در جذب عناصر غذایی و خصوصا ازت از یک طرف و مصرف آنها برای ساخته شدن متابولیت‌های ثانویه و ترکیبات دفاعی از طرف دیگر گیاهان با مشکل کمبود نیتروژن مواجه می‌شوند که پلی‌آمین‌ها در غلبه بر این تنش بسیار اهمیت دارند. اگرچه پلی‌آمین‌ها حدود 2/1% از وزن خشک گیاهان را تشکیل می‌دهند، ولی جالب توجه است که در شرایط تنش بیش از ۲۰٪ نیتروژن گیاه از پلی‌آمین‌ها تأمین می‌گردد. این موضوع نقش بی‌بدیل این ترکیبات را در تغذیه نیتروژن گیاهان در شرایط تنش نشان می‌دهد. گیاهان مقاوم به تنش دارای قابلیت بالایی برای تولید پلی‌آمین‌ها در شرایط تنش هستند، که این ترکیبات بلافاصله پس از تولید مسیرهای سیگنالی مقاومت را فعال نموده و خود اکسیده می‌شوند و نیتروژن خود را به شکل‌های مختلف در مسیرهای متابولیکی قرار می‌دهند. همچنین گیاهانی که دارای مقادیر بالای پلی‌آمین‌ها هستند و یا قبل از تنش با پلی‌آمین‌ها تیمار شده‌اند، دارای توانایی بالایی برای مقابله با تنش‌ها بوده و قدرت تولید متابولیت‌های ثانویه و دفاعی بالاتری دارند. علاوه‌بر این پلی‌آمین‌ها با اکسید شدن و تبدیل شدن به مولکول‌های سیگنالی (تنظیم‌کننده‌های رشد) دیگر باعث فعال شدن مسیرهای مختلف مقاومتی می‌شوند. به عنوان مثال نیتریک‌اکسید و گاما آمینوبوتیریک‌اسید از ترکیباتی هستند که در نتیجه اکسیداسیون پلی‌آمین‌ها تولید شده و هر کدام مسیرهای مختلفی را برای ایجاد مقاومت به تنش‌ها در گیاهان فعال می‌کنند. افزایش در تولید و تجمع پلی‌آمین‌ها در بافت‌های گیاهی تحت شرایط تنش ممکن است نتیجه سنتز جدید پلی‌آمین‌ها یا کاهش تجزیه آنها باشد. اگرچه مکانیسم دقیق آن هنوز مشخص نیست ولی به نظر می‌رسد که هر دو اتفاق می‌افتد. تحت شرایط تنش گونه‌های مختلف گیاهی پاسخ‌های متفاوتی نشان می‌دهند و مقدار پلی‌آمین‌ها تغییر پیدا می‌کند. ممکن است در گونه‌ای میزان پلی‌آمین‌ها کاهش یابد، یا در گونه‌ای دیگر تغییر نکند و در گونه‌ای دیگر تغییر نکند و در گونه‌ای دیگر افزایش یابد. متابولیسم پلی‌آمین‌ها در پاسخ به استرس‌های گوناگون محیطی تغییر می‌کند. پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

متابولیسم پلی‌آمینها در پاسخ به استرس‌های گوناگون محیطی تغییر می‌کند.

 در گیاهان حساس به تنش (هر نوع تنش زنده و غیر زنده) میزان پلی‌آمین‌ها در شرایط بروز تنش به بسرعت کاهش پیدا می‌کند و به همین دلیل دارای حساسیت زیادی به تنش‌ها هستند در حالی‌که در گیاهان مقاوم به تنها میزان سنتز آنها افزایش می‌یابد که یکی از دلایل مقاومت به تنش نیز همین امر است. اگر در گیاهان حساس به تنش در زمان بروز تنش از پلی‌آمین‌های بیرونی استفاده شود، میزان مقاومت آنها به تنش مربوطه افزایش خواهد یافت. به هر حال کاربرد بیرونی پلی‌آمین‌ها در همه گیاهان به عنوان یک استراتژی مهم برای ایجاد مقاومت به تنش‌ها به شمار می‌رود و در همه گیاهان اثر مثبت بر برقراری سیستم‌های مقاومت دارند.

پلی‌آمین‌ها و مقاومت به تنش سرمایی

پراکسیداسیون چربی‌های غشا یکی از اثرات منفی تنش سرمایی در سلول‌های مختلف گیاهی است که توسط پلی‌آمین‌ها به مقدار زیادی کاهش می‌یابد. پلی‌آمین‌ها هم با کاهش تولید و فعالیت لیپید پراکسیدازها و هم با اتصال به غشاها از اکسیداسیون غشاهای سلولی و غشا اندامک‌های درون سلول جلوگیری می‌کنند. گزارش محققین مختلف نشان می‌دهد که در گیاهان مختلف تيمار با پلی‌آمین‌هایی مثل پوتریسین باعث کاهش تولید و تجمع گونه‌های فعال اکسیژن و پراکسید هیدروژن می‌شود. در حالی‌که در گیاهان شاهد مقادیر این ترکیبات سمی به شدت افزایش می‌یابد. همین نتایج در محصولات مختلف برداشت شده نیز گزارش شده است. تجمع پوتریسین در میوه‌های فلفل، پپینو ، کدو زوچینی و مرکبات در شرایط آسيب سرمایی گزارش شده است.

پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

گیاه پپینو

تنش اکسیداتیو پدیده‌ای است که عامل اصلی آسیب سلولی در همه ارگانیسم‌های هوازی است که در معرض شرايط تنش قرار گرفته‌اند. سلول گیاهی می‌تواند در مقابل آسیب اکسیداتیو با تولید و فعال کردن آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی مثلآسکوربات‌پراکسیداز، گلوتاتیون‌ردوکتاز، سوپراکسیددیسموتاز و نیز ترکیبات آنتی‌اکسیدانی غیر آنزیمی نظیر گلوتاتیون، کارتنوئیدها، اسكوربات و توکوفرول و … از خود محافظت نمایند. پلی‌آمین‌ها به عنوان عواملی مهم در حفاظت سلول‌های گیاهی در مقابل آسیب اکسیداتیو معرفی شده‌اند. زیرا به سادگی در پاسخ به شرایط تنش القا شده و ضمن این‌که خود به دلیل داشتن بارهای مثبت به عنوان آنتی‌اکسیدان‌های قوی عمل می‌کنند، بلکه سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی مختلف را نیز فعال می‌کنند. رادیکال‌های آزاد و گونه‌های اکسیژن فعال باعث آسیب پراکسیداتیو به غشاها و تسریع پیری می‌شوند. این رادیکال‌های آزاد توسط آنزیم‌های تخریب‌کننده‌ای نظیر لیپوکسی‌ژنازها و فسفولیپازها تولید می‌شوند. عقیده بر این است که یکی از مهم‌ترین نقش‌های پلی‌آمین‌ها در گیاهان در این رابطه، نقش آنها در استحکام بخشی به غشاها از طریق از بین بردن رادیکال‌های آزاد می‌باشد و این به دلیل داشتن بارهای مثبت است که باعث خنثی شدن رادیکال‌های آزاد می‌شوند. در این رابطه نتایج تحقیقات نشان می‌دهد که اسپرمین مؤثرترین پلی‌آمین در جلوگیری از پراکسیداسیون لیپید می‌باشد و اسپرمیدین و پوتریسین به ترتیب در رده‌های بعدی قرار می‌گیرند و به طور کلی قدرت آنتی‌اکسیدانی و قدرت ایجاد استحکام در غشاها و دیواره‌های سلولی توسط  پلی‌آمین‌ها تابع تعداد بارهای مثبت آنها می‌باشد. در گیاهان مقاوم به تنش‌های زیستی و غیر زیستی بروز تنش اکسیداتیو باعث افزایش پلی‌آمین‌ها بویژه پوتریسین و آنزیم‌های بیوسنتز کننده آنها می‌شود. نقش مؤثر پلی‌آمین‌ها در فعال کردن سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی در تمامی گیاهان مورد مطالعه به اثبات رسیده است. تقریبا افزایش در تولید تمامی آنتی‌اکسیدان‌های آنزیمی و غیرآنزیمی و فعالیت سیستم‌های مختلف آنتی‌اکسیدانی در نتیجه افزایش در محتوای داخلی پلی‌آمین‌های گیاهی گزارش شده است. گیاهانی که دارای مقادیر بالاتر پلی‌آمین‌ها هستند، قادرند در شرایط تنش سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی خود را به سرعت فعال نموده و رادیکال‌های آزاد را خنثی نمایند. همچنین گیاهانی که مقاوم به تنش هستند دارای مقادیر بالای این ترکیبات بوده و در موقع تنش‌ها انواع سیستم‌های آنتی‌اکسیدانی را به اجرا می‌گذارند.پلی‌ آمین‌ در کشاورزی

همیار دشت آبرون 02188616460