Чи буває у рослин стрес?
Стрес – це реакція організму на зовнішні подразники, які порушують його рівновагу і вимагають швидкої адаптації до поточних умов. Рослина – живий організм і, як і будь-який живий організм, може піддаватися стресу. Під стресом розуміють фізіологічний стан рослини, викликаний факторами навколишнього середовища, що призводить до пригнічення процесів росту і розвитку та порушення репродукції. Рослина реагує на стрес за допомогою серії захисних реакцій, закодованих у генотипі, які є результатом її походження та адаптації до певної кліматичної зони.
Що викликає стрес у рослин?
Існує дві групи факторів, які викликають стрес у рослин: біотичні та абіотичні. Біотичний стрес – це негативний вплив одного організму на інший. Це може варіюватися від конкуренції між спорідненими або однаковими організмами до нападу одного організму (наприклад, збудника хвороби, або патогена) на інший. Абіотичний стрес у рослин, з іншого боку, спричинений стресовими факторами неживої природи (наприклад, температура, інсоляція, вітер, зрошення, засоленість тощо). Звідси випливає, що рослина може зазнавати найрізноманітніших стресів у своєму житті, що, безумовно, має вплив на її властивості.
Чому стрес рослин змінює їх самих?
Для того, щоб вижити в навколишньому середовищі, рослина повинна бути оснащена різними інструментами, які дозволяють їй це зробити. До них належить складна імунна система рослини. Частиною цієї системи є багатий набір білків, які називаються білками, пов’язаними з патогенезом (PR-білками). Наразі відомо більше десятка родин PR-білків (від PR-1 до PR-17). Ці протеїни реагують на різні стимули навколишнього середовища, що діють на рослину. Вони активуються при захисній реакції рослини на атаку патогенів, пошкодження шкідниками та різні абіотичні фактори. Активація PR-білків передбачає як збільшення їхньої концентрації, так і підвищення ферментативної активності (у випадку білків з такими властивостями). Ці зміни спрямовані на те, щоб рослина могла виживати, рости і розвиватися в мінливих умовах навколишнього середовища.
Чому білки захисних систем рослин важливі для людини?
Стресові білки рослин є визнаними алергенами. Найвідомішою, хоча і не єдиною, є, мабуть, група білків PR-10. Дійсно, основний алерген пилку берези, Bet v 1, належить до цієї групи алергенів. Цей алерген в першу чергу відповідає за алергію на березу, але також пов’язаний з синдромом оральної алергії, який виникає в результаті алергічної реакції на різні фрукти, овочі або горіхи, викликаної алергенами, подібними до Bet v 1, що також є білками PR-10.
Не лише білки PR-10 є важливими рослинними алергенами з імунними функціями у рослин. Однак багато з цих алергенів в основному відомі за їхніми біохімічними назвами або за їхніми функціями. До них відносяться дефензини (PR-12), тауматиноподібні білки (PR-5) або ліпідні транспортні білки (LTP, PR-14). Всі вони мають сенсибілізуючі властивості.
Тож яке відношення має рослинний стрес до алергії у людини?
Питання здається зрозумілим. Якщо рослина піддається впливу стресових факторів, концентрація та/або активність білків захисної системи (PR) збільшується. Оскільки ці білки є алергенами, концентрація/активність алергенних білків у рослині збільшується. Це, в свою чергу, робить її «більш небезпечною» для алергіка. У контексті мінливого клімату та пов’язаних з ним абіотичних і біотичних стресів для рослин, таких як бурхливі атмосферні явища, значні коливання температури, зміна профілю рослинних патогенів може викликати велике занепокоєння у людей з алергією на рослинні алергени (як інгаляційні, так і харчові).
_________________
Переклад: Соломія Пукаляк
