Thực vật sử dụng Hydrogen Peroxide như kem chống nắng

Cây cần ánh sáng mặt trời để tồn tại. Nhưng giống như con người, cây có thể bị thiệt hại do tiếp xúc quá mức và đương nhiên cũng có thể bị cháy nắng.

Một nghiên cứu mới cho thấy chất Hydrogen Peroxide đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thực vật khỏi ánh nắng mặt trời. Hydro Peroxide, ký hiệu H2O2, được cây dùng như một chất kem chống nắng hiệu quả.

H2O2 là một sản phẩm phụ của quang hợp. Trước đây nó được coi là một chất hóa đọc, đóng vai trò cảm giác và báo hiệu trong thực vật, nhưng các nhà khoa học không thể xác định được nơi nào và nó biểu hiện như thế nào trong cây.

Nghiên cứu mới được trình bày chi tiết trong tạp chí Nature Communications - cho biết các chất Hydrogen Peroxide di chuyển từ các tế bào thực vật được gọi là lục lạp đến nhân tế bào, làm thay đổi phản ứng của tế bào với các mức ánh sáng mặt trời khác nhau.

Nick Smirnoff, nhà nghiên cứu tại Đại học Exeter cho biết: "Điều quan trọng là cây có thể phát hiện ra mức ánh sáng xung quanh nó, và hấp thụ bao nhiêu vừa đủ vậy nên cây có thể khai thác tối đa hiệu quả từ việc quang hợp. Nhưng cây cũng phải điều chỉnh để bảo vệ bản thân, vì mức độ ánh sáng cao có thể làm hỏng lá”.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một protein huỳnh quang để theo dõi chuyển động và hành vi của H2O2 bên trong tế bào thực vật. Các đánh dấu sinh học cho thấy Hydrogen Peroxide chuyển từ lục lạp đến nhân tế bào, nơi gen được điều khiển để điều chỉnh tốc độ quang hợp và đảm bảo lá cây không bị cháy nắng.

Một số chất lục lạp được kết nối trực tiếp với hạt nhân thực vật cũng cho phép H2O2 di chuyển dễ dàng.

Marino Exposito-Rodriguez, nhà nghiên cứu tại Đại học Essex cho biết: "Thí nghiệm đột phá này có thể thực hiện được nhờ sự phát triển của các cảm biến protein huỳnh quang Hydrogen Peroxide, cho phép chúng ta quan sát sự di chuyển của H2O2 trong tế bào thực vật ở thời gian thực".

Vì H2O2 đóng một vai trò trong việc điều chỉnh tốc độ quang hợp nên hóa chất này có thể được thiết kế để tăng năng suất cây trồng.