การเพิ่ม เบทาอีน ในพืชสามารถปรับปรุงความต้านทานต่อการแช่แข็งและความทนทานต่อความแห้งแล้งของพืชบางชนิด

ความเครียดที่อุณหภูมิต่ำมีผลกระทบต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาทั้งหมดของพืช เช่น เมแทบอลิซึมของออกซิเจนปฏิกิริยา การหายใจ การสังเคราะห์ด้วยแสง และเมแทบอลิซึมของไนโตรเจน。 ระบบเมมเบรนเป็นตำแหน่งหลักของการบาดเจ็บจากการแช่แข็ง。 ปฏิกิริยาเริ่มต้นของความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ที่เกิดจากอุณหภูมิต่ำคือ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุลของไขมันในระบบไบโอฟิล์ม。 อนุมูลอิสระของออกซิเจนและออกซิเจนชนิดปฏิกิริยาในร่างกายของพืชมีความสามารถในการออกซิเดชันของอากาศที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถทำลายโครงสร้างโมเลกุลของจุลินทรีย์จำนวนมาก。

อนุมูลอิสระจากออกซิเจน ออกซิเจนชนิดปฏิกิริยา และสารต้านอนุมูลอิสระและสารเคมีที่ไม่ใช่สารต้านอนุมูลอิสระที่กำจัดพวกมันยังคงอยู่ในสภาวะสมดุลภายใต้มาตรฐานปกติทั้งหมด และไม่นำไปสู่เมมเบรนลิปิดเปอร์ออกไซด์ภายในช่วงอุณหภูมิต่ำบางช่วงได้ง่าย เมื่ออุณหภูมิลดลงหรืออุณหภูมิต่ำ เวลาล่าช้าเพิ่มขึ้น อนุมูลอิสระจากออกซิเจนและชนิดออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ปริมาณการกำจัดจะลดลง นำไปสู่การสะสมของอนุมูลอิสระจากออกซิเจนและไขมันเปอร์ออกไซด์ของเมมเบรน ส่งผลให้มีการสะสมจำนวนมากของผลิตภัณฑ์เมมเบรน lipid peroxidation malondialdehyde (MDA) และ การซึมผ่านของเมมเบรนและการรั่วของอิเล็กโทรไลต์ที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ระบบไซโตพลาสซึมเสียหาย

ความเครียดที่อุณหภูมิต่ำยังช่วยลดกำลังอัดของการสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าความเครียดที่อุณหภูมิต่ำเป็นอันตรายต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีทั้งหมดของส่วนประกอบเม็ดสีสังเคราะห์แสงของพืชในโครงสร้างย่อยคลอโรพลาสต์ การใช้พลังงานสังเคราะห์แสง และปัจจัยสำคัญอื่นๆ