Khi vi khuẩn  Pseudomonas syringae tấn công Arabidopsis, cây này gia tăng mạnh sản phẩm acid azelaic, sau đó được vận chuyển thông qua hệ thống mạch dẫn của cây trồng đến các bộ phận khác của cây. Acid azelaic không bảo vệ trực tiếp mà tác động lên cây trồng khả năng đáp trả lại nhanh và mạnh khi cây trồng bị vi khuẩn này tấn công trở lại. Làm được điều này bằng việc gia tăng sản phẩm acid salicylic, là chất có khả năng kháng vi khuẩn trên một số cây trồng. Những nhà nghiên cứu cũng tìm thấy acid azelaic kích thích tạo 5-azacytidine induced 1 (AZI1), là một loại protein được tạo ra do gen AZI1. Protein này giúp cây trồng hoàn thiện hệ thống miễn dịch bằng việc sản sinh thêm acid salicylic.

Vai trò của acid azelaic như là tín liệu của hệ miễn dịch cây trồng đại diện cho khám phá quan trọng bởi vì đó là hợp chất tự nhiên, rẻ được tìm thấy trong Arabidopsis và nhiều loài cây trồng khác. Hơn nữa, nó được xem như là an toàn từ khi được thử nghiệm trên người. Nó được sử dụng như là kem kháng khuẩn.

Những nhà nghiên cứu cho rằng việc sử dụng acid azelaic làm chất mồi cho hệ thống miễn dịch của cây trồng, sẽ không làm ảnh hưởng đến sự phát triển và năng suất của cây. Vì vậy, cây trồng được xử lý với acid azealic sẽ không phải đầu tư nhiều năng lượng trong việc bảo vệ cây khỏi các mầm bệnh cho đến khi chúng cần phải làm như vậy.

Acid azealic sẽ được áp dụng bằng cách phun xịt lên cây trồng. “Đây là phương cách hấp dẫn để tăng sự bảo vệ mùa màng bởi vì nó tự nhiên và không liên quan đến quá trình chuyển gen” Greenberg nói. “Arabidopsis được sử dụng là một cây điển hình cho  nghiên cứu cơ bản trên cây trồng, và chúng ta đã xác định rằng acid azelaic cũng hiệu quả tốt với nhiều họ cây trồng khác”.

Azelaic acid  có nhiều tiềm năng trong nông nghiệp bởi vì nó thì ‘xanh’, an toàn hơn hóa chất và được tìm thấy trong nhiều cây trồng như lúa mì, lúa mạch đen, và lúa mạch, theo Wade Williams, người quản lý dự án tại Office of Technology và Intellectual Property (Văn phòng Công nghệ và Sở hữu trí tuệ) thuộc trường Đại học Chicago. Ông cũng cho rằng “ Chúng ta đã tìm thấy một vài điều quan tâm trong ý tưởng này từ những công ty nông nghiệp, nhưng bây giờ thì không nhiều bởi vì  tinh hình kinh tế khó khăn. Chúng tôi hy vọng rằng việc xuất bản những tạp chí hàng đầu, tuyển chọn như Science sẽ làm nảy sinh nhiều sự quan tâm đổi mới.

Ngòai ra Ho Won Jung, post-doctor về Di truyền phân tử và sinh học tế bào của trường Đại học Chicago đã tối ưu hóa được phương pháp tách chiết những hợp chất này trong nhựa cây và Timothy Tschaplinski của phòng  Energy’s Oak Ridge National Laboratory  cũng phân tích được sự trao đổi chất của chúng trong nhựa cây.

Giáo sư Jane Glazebrook và sinh viên  Lin Wang tại khoa Sinh học Cây trồng tại trường Minnesota đã xây dựng dự án về việc kiểm tra các mức độ biểu hiện gen trong việc đáp ứng với acid azelaic.

Sự trao đổi chất trong nhựa cây là một nguồn phong phú cho các phân tử quan trọng đầy tiềm năng trong lĩnh vực Sinh học, Tschaplinski nói, “Một lượng lớn các nhận dạng mới lạ là bằng chứng rõ ràng và có thể được theo đuổi như là thành phần của lĩnh vực khoa học tập trung vi khuẩn cây trồng, nếu đó là một lộ trình mà chúng ta quyết định giành lấy”.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Hiệp hội Khoa học Quốc gia và Khoa Văn phòng Năng lượng của Nghiên cứu Môi trường và Sinh học.

Lược dịch: CN. Bùi Thị Thu Ngân