Czy rośliny się stresują?
Stres jest reakcją organizmu w odpowiedzi na zewnętrzne bodźce, które zakłócają jego równowagę i wymagają szybkiej adaptacji do aktualnych warunków. Roślina jest organizmem żywym i – tak jak każdy żywy organizm – może się stresować. Przez stres rośliny rozumie się stan fizjologiczny wywołany działaniem czynników środowiskowych, powodujący zahamowanie procesów wzrostu i rozwoju oraz zakłócenie reprodukcji. Roślina odpowiada na stres poprzez szereg reakcji obronnych zakodowanych w genotypie, które wynikają z jej pochodzenia i adaptacji do określonej strefy klimatycznej.
Co stresuje rośliny?
Wyodrębnione są dwie grupy czynników wywołujących stres u roślin: biotyczne i abiotyczne. Stres biotyczny to taka sytuacja, w której zachodzi negatywny wpływ jednego organizmu na drugi. Może to być zarówno konkurencja między pokrewnymi lub takimi samymi organizmami, jak i atak jednego organizmu (np. chorobotwórczego, czyli patogenu) na drugi. Natomiast stres abiotyczny u roślin wywołują czynniki stresogenne pochodzące z przyrody nieożywionej (np. temperatura, nasłonecznienie, wiatr, nawodnienie, zasolenie itp.). Wynika z tego, że roślina przeżywać może w swoim życiu bardzo dużo różnych stresów, co z pewnością ma wpływ na jej właściwości.
Dlaczego stres roślin je zmienia?
Roślina, żeby przetrwać w otaczającym ją środowisku, musi być wyposażona w różne narzędzia, które umożliwią jej to przetrwanie. Należy do nich m.in. złożony system immunologiczny roślin. Częścią tego układu jest bogaty zestaw białek nazywanych białkami związanymi z patogenezą (ang. pathogenesis related), czyli tzw. białka PR. Aktualnie znanych jest kilkanaście rodzin białek PR (od PR-1 do PR-17). Białka te reagują na różne bodźce środowiskowe działające na roślinę. Ulegają aktywacji w odpowiedzi obronnej roślin na atak patogenów, uszkodzenia spowodowane przez szkodniki oraz różne czynniki abiotyczne. Aktywacja białek PR wiąże sia zarówno ze wzrostem ich stężenia, jak i wzrostem aktywności enzymatycznej (w przypadku białek posiadających takie właściwości). Zmiany te mają na celu zapewnienie roślinie możliwości przetrwania, wzrostu i rozwoju w zmiennych warunkach środowiska.
Dlaczego białka systemu obronnego roślin są ważne dla ludzi?
Roślinne białka stresu są uznanymi alergenami. Najbardziej znana, choć niejedyna, jest prawdopodobnie grupa białek PR-10. Do tej grupy alergenów należy bowiem główny alergen pyłku brzozy – Bet v 1. Alergen ten odpowiada przed wszystkim za uczulenie na brzozę, ale jest też związany z zespołem alergii jamy ustnej, który wynika z reakcji alergicznej na różne owoce, warzywa czy orzechy spowodowanej przez alergeny podobnie do Bet v 1, również będące białkami PR-10.
Nie tylko białka PR-10 są istotnymi alergenami roślinnymi pełniącymi w roślinach funkcje odpornościowe. Wiele spośród tych alergenów znanych jest jednak głównie pod nazwami biochemicznymi lub wynikającymi z ich funkcji. Należą tu m.in. defensyny (PR-12), białka podobne do taumatyny (PR-5) czy białka transportujące lipidy (LTP, PR-14). Wszystkie mają właściwości uczulające.
Czyli co ma wspólnego stres roślin z alergią u ludzi?
Sprawa wydaje się jasna. Jeśli roślina jest poddawana czynnikom stresującym, to stężenie i/lub aktywność białek systemu obronnego (PR) wzrasta. Ponieważ białka te są alergenami, wzrasta w roślinie stężenie/aktywność białek alergennych. To natomiast czyni ją „groźniejszą” dla alergika. W kontekście zmieniającego się klimatu i związanych z tym stresujących rośliny czynników abiotycznych i biotycznych, jak np. gwałtowne zjawiska atmosferyczne, znaczne wahania temperatury, zmieniający się profil roślinnych czynników chorobotwórczych, może być bardzo istotne dla osób uczulonych na alergeny pochodzenia roślinnego (zarówno wziewne, jak i pokarmowe).
