Bawang adalah salah satu kawan lama manusia-menyediakan rezeki (dan air mata) selama sekurang-kurangnya 5, 000 tahun.
Tidak sampai beberapa dekad yang lalu para penyelidik mula memikirkan mengapa menghirup bawang merah mentah membuat kami menangis. Dan satu makalah baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal ACS Chemical Biology membentangkan sekeping teka-teki yang terakhir, menggaru bagaimana kimia utama mata-menjengkelkan bawang terbentuk.
Kesan yang menghasilkan air atau penghasil bawang merah adalah sejenis peperangan kimia yang digunakan oleh tumbuhan untuk menangkis pemangsa dan pemasak pisau yang sama. Tetapi langkah-langkah yang berlaku pada kepingan pertama ke dalam kulit nipis bawang adalah rumit.
Sebagai laporan Ashton Yoon untuk Discover, sel bawang mengandungi kantung cecair yang diisi dengan enzim yang dipanggil allinase. Apabila bawang dihiris, pecah ini pecah, melepaskan allinase yang kemudian bertindak balas dengan asid amino bawang untuk mencipta asid sulfenik.
Bahawa asid sulfenik kemudiannya memasuki reaksi yang lain, dibantu bersama oleh enzim yang dikenali sebagai sintase factor lachrymatory (LFS), yang menimbulkan sebatian yang tidak menentu yang dikenali sebagai faktor lachrymatory (LF) yang mengalir ke udara dan bertindak balas dengan saraf kornea anda, menyebabkan air mata tak terkawal.
Ia mengambil masa beberapa dekad untuk memproses proses itu, kata Marcin Golczak, pengarang kajian dan profesor farmakologi di Case Western University. Semasa penyelidik mendapati LF adalah mata utama yang merengsa pada tahun 1970-an, mereka tidak menemui enzim LFS sehingga tahun 2002. Tetapi memikirkan bagaimana LFS membantu menghasilkan LF terbukti lebih mencabar kerana ketidakstabilan dan kecenderungan LF untuk menguap.
Untuk menangani soalan ini, Golczak dan pasukannya perlu kreatif. Mereka mampu membuat kristal stabil enzim LFS dengan mengikatnya ke sebatian yang lebih stabil, crotyl alcohol. Mereka kemudian mengkaji struktur enzim, yang mendedahkan bahawa sebatian itu mirip dengan protein superfamily yang dipelajari yang dipanggil START. Dengan membandingkan bahagian enzim LFS di mana sebatian lain melekat pada tapak yang sama pada protein START, penyelidik mengusik selain langkah bagaimana asid sulfenik menjadi LF.
Semasa menyelesaikan teka-teki bawang adalah bulu di topi mereka, pasukan Golczak lebih tertarik pada enzim apa yang dapat memberitahu mereka tentang protein manusia. "Kami tidak bekerja dengan tumbuhan sama sekali, kami adalah sebahagian daripada sekolah perubatan, " katanya kepada Smithsonian.com. "Kajian makmal kami adalah protein yang terlibat dalam pengangkutan metabolit. Tetapi struktur LFS dan bentuknya sama dengan apa yang ada pada manusia, jadi kami memutuskan untuk melihatnya. "
Walaupun begitu, penemuan itu boleh memberi implikasi kepada pertanian. Pada tahun 2015, para penyelidik Jepun yang menemui LFS mendapati bahawa mereka boleh menghasilkan bawang putih yang kurang menguap dengan membombardir mentol dengan ion, yang memecahkan enzim yang terlibat dalam tindak balas rantai yang membawa kepada LF. Pada tahun 2008, satu lagi kumpulan penyelidik di New Zealand menghasilkan bawang pemisahan air mata dengan mengeluarkan gen yang menghasilkan LFS dari genom bawang. Walaubagaimanapun, teknik-teknik ini belum membawa bawang merah kepada pasar.
Golczak mengatakan bahawa mengetahui dengan tepat bagaimana LFS mencipta LF dapat membantu penyelidik merancang perencat untuk mencegah pembentukan senyawa pemedih mata, yang mungkin kurang kontroversial daripada pengubahsuaian genetik. "Anda boleh merancang penyelesaian atau semburan dengan perencat. Saya tidak tahu sama ada pendekatan itu baik, "katanya. "Kami tidak mengejarnya. Kami akan membiarkan orang Jepun melihatnya. "
Sehingga itu, cuba kisar bawang anda sebelum anda memotong untuk melancarkan pelepasan asap beracun.
