Melatonin sebagai antistres abiotik Sifat melatonin yang sangat baik sebagai molekul antioksidan telah banyak dibuktikan secara in vitro dan in vivo, terutama dalam penelitian pada hewan. Melatonin bertindak sebagai pemulung radikal bebas yang efektif melawan molekul reaktif berbahaya seperti radikal hidroksil, hidrogen peroksida, asam hipoklorit, asam nitrat.
Oksida, anion peroksinitrit, asam peroksinitrous dan radikal lipid peroksil, antara lain. Oleh karena itu, melatonin berperilaku sebagai pemulung yang murah hati dari oksigen reaktif dan spesies nitrogen reaktif (ROS dan RNS). Selain itu, melatonin bertindak sebagai pengatur banyak enzim redoks dalam jaringan hewan, mengatur enzim antioksidan, seperti katalase, peroksidase, dan dismutase superoksida, dan enzim pro-oksidan, seperti sintase oksida nitrat dan lipoksigen, berkontribusi pada tindakan Anda. agen anti-inflamasi, antikanker dan geroprotektif, di antara disfungsi patologis lainnya
Mengingat pendahulunya yang dijelaskan pada hewan dan setelah deteksi melatonin pada tanaman, kemungkinan efek pengobatan dengan melatonin eksogen dalam situasi stres abiotik yang berbeda segera dipelajari.
Dari studi awal dalam sel kultur wortel ( Daucus carota ) di mana kehadiran melatonin eksogen melemahkan apoptosis yang diinduksi dingin, kemungkinan peran protektif melatonin pada tanaman terhadap stresor abiotik didalilkan. Dengan demikian, banyak situasi stres telah dianalisis. Studi pada tanaman kacang polong ( Pisum sativum ) menonjol, di mana penerapan melatonin eksogen ke tanah yang terkontaminasi tembaga meningkatkan toleransi dan kelangsungan hidup tanaman. Selain itu, perlakuan awal benih dengan melatonin mengurangi toksisitas tembaga pada bibit kubis merah ( Brassica oleracea rubrum ). Biji mentimun yang diberi melatonin meningkatkan tingkat perkecambahannya selama stres dingin dibandingkan biji yang tidak diberi perlakuan. Selain itu, melatonin meningkatkan kelangsungan hidup kalus cryopreserved dari Crassulaceae Rhodiola crenulata , ramuan tradisional Tibet yang tumbuh di tempat yang sangat dingin, oksigen rendah, kondisi ketinggian tinggi dan radiasi UV yang intens. Dalam kasus lain, tanaman mentimun kelangkaan air yang diobati dengan melatonin menunjukkan peningkatan yang jelas dalam tingkat perkecambahan benih dan pertumbuhan akar, yang menunjukkan bahwa penerapan melatonin yang diminimalkan menyebabkan stres air.
Apabila bibit apel ( Malus hupehensis ) yang sebelumnya diberi melatonin mengalami cekaman salin, tinggi pucuk, jumlah daun, kandungan klorofil, dan kehilangan elektrolit, tanaman tidak terlalu terpengaruh oleh cekaman salin dibandingkan dengan tanaman yang tidak diberi perlakuan. Menariknya, tingkat hidrogen peroksida berkurang setengahnya, enzim metabolisme ROS (spesies oksigen reaktif, askorbat peroksidase, katalase, dan peroksidase diinduksi), dan transporter Na + dan K + (NHX1 dan AKT1) diatur ke atas, yang akan membantu meringankan inhibisi yang diinduksi garam. Kehadiran melatonin dalam media prakultur dan pertumbuhan kembali meningkatkan pertumbuhan tunas beku American elm ( Ulmus americana) , menunjukkan kegunaan melatonin untuk penyimpanan jangka panjang plasma nutfah untuk kultur sel tanaman.