Τα κρεμμύδια είναι ένας από τους παλαιότερους φίλους της ανθρωπότητας που παρέχουν τροφή (και δάκρυα) για τουλάχιστον 5.000 χρόνια.
Δεν ήταν μέχρι τις τελευταίες δεκαετίες που οι ερευνητές άρχισαν να καταλάβουν γιατί ο τεμαχισμός σε ακατέργαστα κρεμμύδια μας κάνει να κλάψουμε. Και ένα πρόσφατο έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό ACS Chemical Biology παρουσιάζει το τελευταίο κομμάτι του παζλ, διερευνά πώς σχηματίζεται η κύρια χημική ουσία ερεθιστική για τα μάτια.
Το αποτέλεσμα της δημιουργίας δακρύων ή το κρυσταλλοειδές αποτέλεσμα των κρεμμυδιών είναι ένας τύπος χημικού πολέμου που χρησιμοποιείται από τα φυτά για να αποκρούσει τους ενδεχόμενους θηρευτές και τους μαγειρευμένους σεφ μαχαίρια. Αλλά τα βήματα που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια αυτής της πρώτης φέτας στο λεπτό δέρμα του κρεμμυδιού είναι πολύπλοκα.
Όπως αναφέρουν οι Ashton Yoon για το Discover, τα κύτταρα κρεμμυδιού περιέχουν θύλακες ρευστού που είναι γεμάτες με ένα ένζυμο που ονομάζεται allinase. Όταν ένα κρεμμύδι τεμαχίζεται, αυτά τα σάκχαρα διαλύονται, απελευθερώνοντας την αλλανσήση η οποία στη συνέχεια αντιδρά με τα αμινοξέα του κρεμμυδιού για να δημιουργήσει σουλφενικό οξύ.
Στη συνέχεια, το σουλφενικό οξύ εισέρχεται σε μια άλλη αντίδραση, βοηθούμενη από ένα ένζυμο γνωστό ως συνθάση παράγοντα καταβύθισης (LFS), το οποίο δημιουργεί μια πτητική ένωση γνωστή ως παράγοντα κατακρήμνισης (LF) που απορροφάται στον αέρα και αντιδρά με τα νεύρα του κερατοειδούς σας, προκαλώντας ανεξέλεγκτα δάκρυα.
Χρειάστηκαν δεκαετίες για να ξεπεραστεί αυτή η διαδικασία, λέει ο Marcin Golczak, συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής φαρμακολογίας στο Case Western University. Ενώ οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η LF ήταν η κύρια ερεθιστική για τα μάτια στη δεκαετία του 1970, δεν ανακάλυψαν το ένζυμο LFS μέχρι το 2002. Ωστόσο, η μελέτη του πώς η LFS βοηθά στην παραγωγή LF αποδείχθηκε ακόμη πιο δύσκολη λόγω της αστάθειας και της τάσης της LF να εξατμίζεται.
Για να αντιμετωπίσει αυτή την ερώτηση, ο Golczak και η ομάδα του έπρεπε να γίνουν δημιουργικοί. Ήταν σε θέση να κάνουν σταθερούς κρυστάλλους του ενζύμου LFS συνδέοντάς τον με μια πιο σταθερή ένωση, κροτυλική αλκοόλη. Στη συνέχεια εξέτασαν τη δομή του ενζύμου, η οποία αποκάλυψε ότι η ένωση είναι παρόμοια με μια καλά μελετημένη υπεροικογένεια πρωτεϊνών που ονομάζεται START. Με τη σύγκριση των τμημάτων του ενζύμου LFS, όπου άλλες ενώσεις συνδέονται με παρόμοιες θέσεις στις πρωτεΐνες START, οι ερευνητές διδάσκουν τα βήματα για το πώς το σουλφενικό οξύ γίνεται LF.
Ενώ η επίλυση του παζλ κρεμμυδιού είναι ένα φτερό στο καπάκι τους, η ομάδα του Golczak ενδιαφέρεται περισσότερο για το τι μπορεί να πει το ένζυμο για τις ανθρώπινες πρωτεΐνες. "Δεν εργαζόμαστε με φυτά καθόλου, είμαστε μέρος ιατρικής σχολής", λέει ο Smithsonian.com. "Τα εργαστηριακά μας εργαστήρια μελετούν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη μεταφορά μεταβολιτών. Αλλά η δομή της LFS και το σχήμα της είναι παρόμοια με αυτό που έχουμε στον άνθρωπο, έτσι αποφασίσαμε να το εξετάσουμε ».
Παρόλα αυτά, η ανακάλυψη θα μπορούσε να έχει συνέπειες για τη γεωργία. Το 2015, οι Ιάπωνες ερευνητές που ανακάλυψαν την LFS διαπίστωσαν ότι θα μπορούσαν να παράγουν λιγότερο δάκρυα κρεμμύδια βομβαρδίζοντας τους βολβούς με ιόντα, τα οποία διασπούν τα ένζυμα που εμπλέκονται στην αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί στην LF. Το 2008, μια άλλη ομάδα ερευνητών στη Νέα Ζηλανδία παρήγαγε ένα κρεμμύδι χωρίς δάκρυα, αποσπώντας το γονίδιο που παράγει LFS από το γονιδίωμα του κρεμμυδιού. Ωστόσο, καμία από αυτές τις τεχνικές δεν έχει ακόμη φέρει στην αγορά αγριοκίτρινα κρεμμύδια.
Ο Golczak λέει ότι η γνώση του πώς ακριβώς η LFS δημιουργεί LF θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να σχεδιάσουν έναν αναστολέα για να αποτρέψουν το σχηματισμό της σύνθεσης που προκαλεί δάκρυ, κάτι που μπορεί να είναι λιγότερο αμφιλεγόμενο από τη γενετική τροποποίηση. "Θα μπορούσατε να σχεδιάσετε μια λύση ή ένα σπρέι με τον αναστολέα. Δεν ξέρω αν αυτή είναι μια καλή προσέγγιση », λέει. "Δεν το επιδιώκουμε. Θα αφήσουμε τους Ιάπωνες να το δουν. "
Μέχρι τότε, δοκιμάστε να ψήσετε τα κρεμμύδια σας πριν φέρετε για να επιβραδύνετε την απελευθέρωση αυτών των επιβλαβών αναθυμιάσεων.
