Как различните видове захари влияят на растежа на растенията

Здравословният растеж на растенията зависи от непрекъснато снабдяване с хранителни вещества от естествени източници. Коренната система на растенията черпи голяма част от необходимото си от подпочвените води под почвената повърхност, но значителна част от храненето, необходимо за развитието на растението, идва от слънцето. Преработката на слънчевата светлина, известна като фотосинтеза, произвежда различни захари, които растението използва за образуването на нови издънки, листна маса и разширяване на кореновата система.

Общ преглед

Растенията произвеждат разнообразие от захари в процеса на преобразуване на слънчевата светлина в енергия. Хлорофилът, съдържащ се в листата на растенията, абсорбира слънчевата енергия и с помощта на подпочвените води и въглеродния диоксид произвежда кислород и естествени захари, както и белтъчини, синтезирани с участието на азота. Тези прости захари впоследствие се преработват в по-сложни захари и нишестета, които представляват градивните блокове на целулозата – основният компонент при изграждането на клетките по време на растежа на растенията.

Видове растителни захари

Глюкозата и фруктозата са простите захари, които растенията използват за производството на по-сложни захари, необходими за тяхното развитие. Сахарозата и малтозата са основните сложни растителни захари, създавани в този процес, които отговарят за синтезирането на белтъчините и образуването на клетки – процеси от жизненоважно значение за растежа на растенията. Количеството на тези захари в растенията варира в зависимост от вида на растението и неговото ботаническо предназначение. Например фруктозата и глюкозата се срещат в най-високи концентрации в плодовете и в растения като захарното цвекло и захарната тръстика. Сладкият вкус на тези плодове и растения се дължи именно на високото съдържание на прости захари в състава им.

Влияние на захарите върху растежа на растенията

Научни изследвания дават ценна представа за ефектите на различните захари върху растежа на растенията. Arabidopsis – цъфтящ род растения, включващ зеле и горчица, – се използва широко в ботаническите изследвания като моделно растение. Ефектите на различните захари се изучават в лабораторни условия чрез култивиране на растителни проби in vitro заедно с растителни захари.

Едно такова изследване, проведено през 2007 година от Департамента по биотехнологии към университета Катманду в Непал, тества ефектите на малтозата и декстрозата върху образуването на корени и нови издънки при ориза сорт басмати. Резултатите показват, че декстрозата в концентрации под 0,25 процента стимулира най-силно растежа на корените и издънките, докато малтозата във всички тествани концентрации предизвиква умерен растеж на корените и издънките.

Ефект на захарите върху размножаването

Развитието на нови издънки и коренова система е само един аспект от растежа на растенията. За да оцелеят, растенията трябва да бъдат способни да се размножават. В много случаи това включва образуването на цветове – процес, известен като флорална трансформация, чрез който се създават нови семена.

Влиянието на захарите върху този процес беше обект на изследване в Япония през 2001 година, финансирано от правителствени грантове и фондация Sumitomo. Изследването се фокусира основно върху сахарозата и ролята ѝ във флоралната трансформация. Установено беше, че по-високите концентрации (5 процента) на сахароза, надвишаващи обичайните нива при растението Arabidopsis, забавят цъфтежа – главно защото тази захар удължава вегетативния стадий, през който продължава образуването на корени и издънки. Освен това беше установено, че ниските концентрации (1 процент) на сахароза потискат растежа на нови растения в дивата природа.