Barát vagy ellenség? Az etilén szerepe

Az etilén az egyik legkülönösebb anyag a növényvilágban. Fontos szerepet tölt be a növények életében: befolyásolja a gyümölcsök érését, a levelek hullását, a virágok hervadását, sőt, még a növények stresszre adott válaszait is.

Kevesen tudják, hogy a gyümölcsök és zöldségek között láthatatlan „kommunikáció” zajlik a kamrában. Ennek kulcsszereplője az etilén, egy egyszerű gáz, amely képes felgyorsítani az érési folyamatokat, de egyúttal megrövidítheti a friss termények eltarthatóságát is.
Aki ismeri az etilén működését, az nemcsak elkerülheti a gyors romlást, hanem tudatosan kihasználhatja az érésserkentő hatását is – például az éretlenül leszedett paradicsom vagy körte utóérleléséhez.

Az etilén kémiája röviden

Az etilén (C₂H₄) a legegyszerűbb telítetlen szénhidrogén. Molekulájában két szénatom kettős kötéssel kapcsolódik egymáshoz, és mindkettőhöz két hidrogénatom tartozik. A kettős kötés miatt az etilén reaktív, könnyen kapcsolódik más anyagokhoz, és gyorsan lebomlik a levegő oxigénjének hatására.

Gáz halmazállapotú, színtelen, enyhén édeskés szagú anyag, amely könnyebb a levegőnél, ezért gyorsan terjed a növényi szövetek között és a levegőben is. A növény egyik részében keletkezve más részein is képes hatni, hiszen a sejtek etilénre érzékeny receptorai felismerik, és ennek hatására különböző élettani folyamatok indulnak el – például az érés, az öregedés vagy a levélhullás.

Az iparban etilént főként olaj- és földgáz-alapú krakkolással állítanak elő, és rengeteg műanyag, például a polietilén alapanyaga is. A növények azonban egy aminosav (metionin) lebontásával termelik saját etilénjüket – ez a biológiai úton képződő gáz az, amely a hormonhatásért felelős.

Miért nevezik az etilén gázt növényi hormonnak?

A hormon szó a görög hormao igéből ered, ami annyit jelent: „serkenteni, mozgásba hozni”. A növényi hormonok, vagy más néven fitohormonok, olyan természetes anyagok, amelyek kis mennyiségben termelődnek, mégis nagy hatással vannak a növény életére.

Az etilén is ilyen: bár kémiailag különbözik a többi hormontól, működése tipikusan hormonális. Egyes sejtekben képződik, majd a levegőn keresztül eljut más sejtekhez vagy szervekhez, és ott változásokat indít el – például az érés, a levélhullás vagy a hervadás folyamatát.

Más növényi hormonok a sejtnedvekben áramlanak, az etilén azonban gáz halmazállapotú, így a levegőben terjed. Épp ez teszi különlegessé: a növény egyik részében keletkezik, a másik részében fejti ki hatását. Már egészen kis mennyiségben is erős élettani reakciókat vált ki, akárcsak a többi növényi hormon — hiszen a fitohormonok is rendkívül kis koncentrációban szabályozzák a növény működését.

Az etilén termelődése helye

A növény szinte minden sejtje képes etilént termelni, de különösen aktív ez a folyamat azokban a szövetekben, ahol gyors növekedés vagy egyéb okok miatt aktív folyamatok zajlanak – például a gyökércsúcsban, ahol a sejtek folyamatosan osztódnak és nyúlnak.

Mivel az etilén gáz halmazállapotú, a levegőben is terjed, így egyetlen érett gyümölcs képes beindítani a mellette lévők érését, vagy éppen felgyorsítani a hervadást egy vázában álló virágcsokornál.

A csírázás és gyökérnövekedés finomhangolása etilénnel

Az etilén nemcsak a termésre fejti ki hatását, hanem a növény fejlődésének kezdeti szakaszában, a csírázásban is fontos szerepet játszik. A csírázó magban segít lebontani a sejtfalakat gyengítő enzimek termelődését, így a fiatal hajtás könnyebben áttöri a talajréteget. A csírázás során a mag belsejében nő az etilén koncentrációja, ami fokozza a sejtfal-lazító lebontó enzimek, például a celluláz és pektináz termelődését. Ezek az enzimek lebontják a sejtfal merev szerkezeti elemeit, így a sejtek könnyebben, gyorsabban tágulnak és nyúlnak. Ennek köszönhetően a fiatal hajtás nagyobb nyomóerőt képes kifejteni, és áttöri a talajréteget, még akkor is, ha az kissé tömörödött. Kísérletek igazolták, hogy ha a magot etilénszegény közegben csíráztatják, a hajtás gyakran elakad a talajban, vagy meggörbülve próbál utat törni – vagyis az etilén hiánya gátolja a normális talajáttörést.

A gyökér növekedését szintén befolyásolja az etilén. Normál esetben a gyökér lefelé, egyenesen halad, miközben az auxin nevű növekedési hormon serkenti a sejtek nyúlásos növekedését.
Ha azonban a gyökér tömör, levegőtlen talajrétegbe ütközik, a gázok – köztük az etilén – nem tudnak eltávozni, mert a talaj pórusai tömődöttek. Ilyenkor az etilén feldúsul a gyökércsúcs sejtjeiben, és lassítja az auxin elszállítását a gyökércsúcsból, ahol az auxin termelődik. Ahová a gyökérben kevesebb kevesebb auxin kerül, ott a sejtek kevésbé nyúlnak meg, a másik oldalon viszont a növekedés folytatódik – így a gyökér elhajlik, és így elkerüli az akadályt. Ennek köszönhetően a növény gyökérzete mindig a lazább, oxigéndúsabb talajrétegek felé talál utat.

Az etilén tehát nemcsak az érés hormonja, hanem a növény alkalmazkodóképességének finom szabályozója is: segíti, hogy a növény megtalálja a fejlődéséhez legkedvezőbb irányt.

Etilén termelődés, mint a stresszre adott válasz

A növények életében, akárcsak a mi életünkben, a stressz elkerülhetetlen. A növényben számára stresszreakciót vált ki például a mechanikai sérülés, a vízhiány, a környezeti tényezők hirtelen megváltozása, vagy a különböző betegségek. Ilyenkor a sejtek etilént kezdenek termelni, amely segít beindítani a védekező mechanizmusokat.

A fokozott etiléntermelés átprogramozza a sejtek működését, ugyanis beindítja bizonyos gének működését, másokat pedig leállít.

Példák az etilén hatására történ válaszreakciókra:

• Enzimek kezdenek termelődni, amelyek fellazítják a sejtfalat, így a növény el tudja különíteni a sérült szöveteket az egészségesektől,
• Egyes sejtek elhalnak a seb körül (ezt hívjuk nekrózisgyűrűnek), ami akadályt képez a fertőzés továbbterjedése ellen,
• Beindul olyan védő folyamatok, amelyek segítik a seb lezárását vagy a kórokozók elleni védekezést.

Az etilén szerepe az öregedésben, az őszi lombszín kialakulásában és a lombhullásban

Érdekes módon az etilén nemcsak a fiatal, gyorsan növekvő növényi részekben, hanem az öregedés folyamán is termelődik. Ahogy a növények sejtjei elöregednek, és etilén termelődésük fokozódik, a lebontó folyamatok felgyorsulnak a sejtfalak fellazulnak, a klorofill lebomlik, és a levelek elsárgulnak. Ez a folyamat – a szeneszcencia – nem betegség, hanem a növény életciklusának természetes része.

Az őszi lombszín és az etilén kapcsolata

A klorofill eltűnésével előbukkannak azok a színek, amelyek eddig is ott voltak a levélben, csak a zöld szín elnyomta őket. Előtünnek a karotinoidok sárgás és narancsos árnyalatai, valamint a xantofillok aranysárgái. Ezzel párhuzamosan a sejtek stresszválaszként — részben az etilén által indított öregedési folyamatokhoz kapcsolódva — antociánokat kezdenek termelni. Az antociánok új színanyagok, amelyek pirosas, lilás, bíboros árnyalatokat adnak az őszi leveleknek.

A lombhullás és az etilén kapcsolata

A lombhullás is az etilén irányítása alatt zajlik. A levélnyél tövében leválási réteg alakul ki, ahol az etilén olyan enzimek termelését serkenti, amelyek megbontják a sejtek közötti kapcsolatokat. Ennek hatására a levél könnyedén leválik a hajtásról, miközben a növény védőszövetet képez a seb helyén, hogy megelőzze a vízvesztést és a fertőzéseket.

Az érés láthatatlan karmestere

A gyümölcsök érésének kulcsa az etilén. A klimakterikus, azaz utóérő gyümölcsök – például a banán, az alma, a körte, a paradicsom és a szilva – a gyümölcsben termelődő etilén hatására a gyümölcsök még leszedés után is tovább érnek. A folyamat során a keményítő cukorrá alakul, a sejtfalak fellazulnak, és kialakulnak a gyümölcsre jellemző színek, illatok és ízek.

A gyümölcstermesztésben és -tárolásban ennek az etilén hatását pontosan ismerik, sőt írányítottan fel is használják. Nagyüzemi termesztésben a tárolóhelyiségekben az etilénszintet precízen szabályozzák: az etilén kis koncentrációban gyorsítja az érést, de a túl magas koncentráció már minőségi romlást okozhat. A hosszabb eltarthatóság érdekében gyakran alkalmaznak gátló anyagokat, például az 1-MCP nevű vegyületet, amely átmenetileg blokkolja az etilén hatását.

Az együtt tárolás buktatói

A hobbikertészek számára az etilén legfontosabb gyakorlati vonatkozása az, hogy együtt vagy külön tárolhatják-e a terményeket. Sok bosszúság – gyorsan puhuló alma, sárguló répa – vezethető vissza arra, hogy az etilént kibocsátó és az etilénre érzékeny növények, termések egy helyre kerültek.

A sok etilént termelő gyümölcsök közé tartozik az alma, a körte, a banán, a barack, a sárgadinnye és a paradicsom. Ezek mellé nem célszerű tenni olyan zöldségeket, mint a sárgarépa, a saláta, az uborka, a brokkoli vagy a káposztafélék, mert ezek nagyon érzékenyen reagálnak: gyorsan elöregednek, megpuhulnak, megsárgulnak, elveszítik a ropogósságukat.

A vágott virágokat sem tanácsos gyümölcs közelében tartani, mert az etilén már néhány óra alatt elindíthatja a hervadást.

Tárolásnál ezért érdemes szeparált gyümölcsös és zöldséges részt kialakítani, vagy ha kamrában történik a tárolás, gyakran szellőztetni, hogy a gáz ne halmozódjon fel.

Etilénbarát praktikák a kamrában

Aki ismeri az etilén működését, a mindennapokban is profitálhat belőle. Ha gyorsítani szeretnéd az érést, tedd az éretlen paradicsomot egy almával papírzacskóba – az etiléngáz néhány nap alatt csodát tesz.

Banánhéj a spájzban

A banán a legerősebben etilént kibocsátó gyümölcsök közé tartozik, ezért a banánhéj is kiváló természetes érésserkentő. Ha néhány éretlen paradicsomot vagy körtét teszel egy zárható papírzacskóba egy darab banánhéjjal, az etiléngáz néhány nap alatt beindítja az érési folyamatot. A módszer akkor működik jól, ha a zacskót nem zárod teljesen légmentesen, így a nedvesség nem csapódik le, de a gáz meg tud maradni a térben.

Hogyan érleld be a paradicsomot etilénnel?

A paradicsom az egyik legjobban utóérő növény, vagyis akkor is beérik, ha még kissé zölden szeded le – például az első fagyok előtt.
Az érési folyamatot az etilén indítja el, ezért néhány trükk segíthet, hogy a gyümölcsök szépen bepirosodjanak.

Papírzacskós módszer: tedd a zöld paradicsomokat egy papírzacskóba egy érett almával vagy banánnal. Ezek etilént bocsátanak ki, ami felgyorsítja az érés folyamatát. Szobahőmérsékleten néhány nap alatt látványos eredményt hoz.

Ládás érlelés: ha nagyobb mennyiségű paradicsomot szedtél le, helyezd őket egy rétegben egy ládába, majd takard le újságpapírral. Tedd hűvös, száraz helyre. Az érett szemekből felszabaduló etilén egyenletesen hat a többire is.

Ne érlelj műanyag zacskóban! A műanyag alatt a pára lecsapódik, ami elősegíti a penészedést. A papírzacskó viszont átereszti a levegőt, de megtartja az etilént – ez a kulcs a sikerhez.

Így a kertből kissé zölden leszedett paradicsom is szép, piros, ízes lesz, miközben nem kell attól tartanod, hogy megrohad vagy foltosodik.

Termésérlelő  és tárolási praktikák összefoglalása

Az etilén a növényi élet nélkülözhetetlen szereplője. Ez az egyszerű gáz a növények minden életszakaszában ott van: segíti a mag csírázását, irányítja a gyökér növekedését, jelzi az érés kezdetét, és elindítja a levelek, virágok természetes elmúlását is.
Egyszer a fejlődést támogatja, a másszor részt vesz az öregedési folyamatokban — épp ez a kettősség teszi különlegessé.

A kertben és a kamrában egyaránt érdemes ismernünk az etilén viselkedését. Ha megértjük, mikor segít és mikor árt, nemcsak a terméseinket óvjuk meg, hanem bepillantást is nyerünk a növények finoman szabályozott, láthatatlan világába.