Glycine Betaine (GB) är en organisk förening som fungerar som kompatibelt löst ämne för växters acklimatisering till olika typer av abiotiska påfrestningar. Det stimulerar också tillväxten av växter genom att öka fotosynteshastigheten och klorofyllinnehållet.

Exogent GB-tillskott mildrar signifikant oxidativ stress inducerad av Cd-toxicitet i bomullsplantor genom minskning av MDA-innehåll och EL-nivåer [81]. Det upprätthåller också de fotosyntetiska aktiviteterna under vattenbristförhållanden.
Osmoskyddande medel

Glycinbetain (GB) är en viktig komponent i mänsklig urin och har visat sig skydda bakterier från hyperton saltstress. GB produceras genom oxidation av kolin i levern och transporteras sedan över membranet in i njuren. Denna osmoskyddande egenskap har visats för enteriska bakterier såsom E. coli.

Syntesen av GB regleras av en uppsättning enzymer, inklusive två kolinaldehyddehydrogenaser. Dessa metaboliserar kolin för att bilda betainaldehyd, som sedan omvandlas av de två GB-syntaserna till GB och acetylkolin. Denna osmoskyddande funktion hos GB har gjort det till ett populärt val som kosttillskott.

I mungbönas rhizosfär uppvisade bakterieisolat som ackumulerat GB ökad motståndskraft mot salthaltsstress. Dessa rhizobakterier producerade också ett antal andra sekundära metaboliter, vilket kan hjälpa dem att motverka de negativa effekterna av salthaltsstress. Den osmoskyddande kapaciteten hos GB har fått forskare att undersöka möjligheten att konstruera denna molekyl till grödor som naturligt saknar den.
Antioxidant

Glycin Betain är en organisk förening med en dipolär molekylstruktur som gör att den kan interagera med både de hydrofila och hydrofoba regionerna av proteiner och andra makromolekyler. Det är därför det har visat sig vara effektivt som en antioxidant, som skyddar celler från skador av reaktiva syrearter (ROS) som induceras av olika påfrestningar.

Det är en amfotär kvartär ammoniummolekyl och är elektriskt neutral vid fysiologiskt pH. Det härrör från kolin och syntetiseras i växter genom två vägar, en involverar N-metylering av glycin och den andra involverar oxidation av kolin av ett lösligt NAD-beroende kolinaldehyddehydrogenas för att producera betainaldehyd.

GB kan avsevärt mildra saltstress i växter genom att öka nivåerna av kompatibla lösta ämnen, minska membranskador och oxidativ stress och reglera aktiviteten hos antioxidantenzymer. Dessutom kan det förbättra växternas tolerans mot höga temperaturer genom att justera cellmembranpermeabiliteten och osmotisk justering. Det ökar också rot- och skotttillväxt, bladantal, stomatal konduktans, fotosynteshastighet (Pn), relativ vattenhalt (RWC) och ackumulering av lösligt protein (SP).
Tillväxtfrämjare

Glycinbetain (GB) är en N,N'-trimetylglycin kvartär ammoniumförening som produceras i många organismer inklusive växtarter. Det är en viktig kompatibel osmolyt som spelar avgörande roll i osmoreglering, upprätthåller membranintegritet mot olika påfrestningar och rensar ROS. Många halofyter och vissa växtväxter har kapacitet att naturligt ackumulera GB. Den mekanism genom vilken de gör det har dock inte klarlagts.

GB produceras på två vägar som involverar antingen N-metylering av kolin eller oxidation av glycin till betainaldehyd av ett kolinbetaindehydrogenas. I växter regleras syntesen av GB av både kloroplaster och cytosol. Ansamlingen av GB i kloroplasten är positivt korrelerad med stresstolerans, medan den i cytosolen inte gör det.

Stressavlastare

Ackumuleringen av glycinbetain (GB; N,N,N-trimetylglycin) i celler fungerar som en osmolyt och skyddar bakterier och vissa växtarter från osmotisk stress. Dessutom minskar GB membran-lipidperoxidation och ökar aktiviteten hos antioxidantenzymer.

Hos organismer som inte kan syntetisera de novo lösta ämnen, regleras storleken på intracellulära betainpooler genom att balansera upptag med katabolism eller export. Till exempel tar P. syringae upp betain under hyperosmotisk stress och den resulterande ackumuleringen balanseras av katabolism. Denna balansering demonstreras också av de observerade högre betainnivåerna i den katabola mutanten gbcAB.

Förändringarna i blad-GB-koncentrationer bland plantor som överlevde och gav efter för exponering efter frysning tyder på att glycinbetainackumulering är en anpassning för kyltolerans. Storleken på förändringen i GB påverkades inte nämnvärt av källregionen eller frysexponeringsplatsen, vilket tyder på att denna anpassning är gemensam för alla A. germinans-populationer i studieområdet.