Osmolyte sind organische gelöste Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht, eine breite Gruppe, die eine Vielzahl von Verbindungen wie Aminosäuren, tertiäre Sulfonium- und quartäre Ammoniumverbindungen, Zucker und mehrwertige Alkohole umfasst. Osmolyte werden im Zytoplasma halophytischer Arten angereichert, um das osmotische Potential des in der Vakuole angereicherten Na+ und Cl– auszugleichen. Die Vorteile der Akkumulation von Osmolyten bestehen darin, dass sie die wichtigsten physiologischen Funktionen der Zelle aktiv halten, die Induktion ihrer Biosynthese durch Umweltreize gesteuert wird und sie in allen Entwicklungsstadien synthetisiert werden können. Zusätzlich zu ihrer Rolle bei der Osmoregulation haben Osmolyte entscheidende Funktionen beim Schutz subzellulärer Strukturen und beim Abfangen reaktiver Sauerstoffspezies.
Dieser Aufsatz diskutiert die Diversität von Osmolyten unter Halophyten und ihre Verteilung innerhalb taxonomischer Gruppen, die intrinsischen und extrinsischen Faktoren, die ihre Akkumulation beeinflussen, und ihre Rolle bei der Osmoregulation und Osmoprotektion. Die Erhöhung des Osmolytgehalts in Pflanzen ist eine interessante Strategie, um das Wachstum und den Ertrag von Pflanzen zu verbessern, wenn sie Salz ausgesetzt sind. Beispiele für transgene Pflanzen sowie exogene Anwendungen einiger Osmolyte werden ebenfalls diskutiert. Schließlich wird die potenzielle Verwendung von Osmolyten bei der Proteinstabilisierung und -solvatisierung in der Biotechnologie, einschließlich der pharmazeutischen Industrie und Medizin, betrachtet.
