Лук - один из старейших друзей человечества, обеспечивающий пищу (и слезы) не менее 5000 лет.
Лишь в последние пару десятилетий исследователи начали выяснять, почему нарезка сырого лука заставляет нас плакать. И последняя статья, опубликованная в журнале ACS Chemical Biology, представляет последний кусочек головоломки, рассказывающий о том, как образуется основной раздражающий глаза химикат.
Слезоточивый или слезоточивый эффект лука - это разновидность химической войны, используемая растениями для отражения потенциальных хищников и поваров, владеющих ножом. Но шаги, которые имеют место при этом первом срезе в тонкую кожуру лука, сложны.
Как сообщает Ashton Yoon для Discover, луковые клетки содержат карманы жидкости, заполненные ферментом, называемым аллиназой. Когда лук нарезается, эти мешочки разрываются, высвобождая аллиназу, которая затем вступает в реакцию с аминокислотами лука с образованием сульфеновой кислоты.
Затем эта сульфеновая кислота вступает в другую реакцию, чему способствует фермент, известный как синтаза слезоточивого фактора (LFS), который создает летучее соединение, известное как фактор слезоточивости (LF), которое вылетает в воздух и реагирует с нервами вашей роговицы, вызывая неконтролируемые слезы.
Марцин Гольчак, автор исследования и профессор фармакологии в Университете Кэз Вестерн, потребовались десятилетия, чтобы понять этот процесс. Хотя исследователи обнаружили, что LF был основным раздражителем глаз в 1970-х годах, они не открывали фермент LFS до 2002 года. Но выяснить, как LFS помогает продуцировать LF, оказалось еще сложнее из-за нестабильности LF и тенденции к испарению.
Чтобы решить этот вопрос, Гольчак и его команда должны были проявить творческий подход. Они смогли сделать стабильные кристаллы фермента LFS, связав его с более стабильным соединением, кротиловым спиртом. Затем они изучили структуру фермента, которая показала, что это соединение похоже на хорошо изученное суперсемейство белков, называемое START. Сравнивая участки фермента LFS, где другие соединения присоединяются к аналогичным участкам белков START, исследователи разделили этапы превращения сульфеновой кислоты в LF.
В то время как решение загадки лука - перо в их кепке, команда Гольчака больше интересуется тем, что фермент может сказать им о человеческих белках. «Мы вообще не работаем с растениями, мы являемся частью медицинской школы», - говорит он Smithsonian.com. «Наша лаборатория изучает белки, участвующие в транспорте метаболитов. Но структура LFS и ее форма похожи на то, что мы имеем на людях, поэтому мы решили изучить ее ».
Тем не менее, открытие может иметь последствия для сельского хозяйства. В 2015 году японские исследователи, открывшие LFS, обнаружили, что они могут производить менее слезный лук, бомбардируя луковицы ионами, которые расщепляют ферменты, участвующие в цепной реакции, которая приводит к LF. В 2008 году другая группа исследователей в Новой Зеландии произвела лук без слез, отсекая ген, который производит LFS из генома лука. Однако ни один из этих методов еще не принес лука без слез на рынок.
Гольчак говорит, что знание того, как именно LFS создает LF, могло бы помочь исследователям разработать ингибитор для предотвращения образования вызывающего слезы соединения, которое может быть менее спорным, чем генетическая модификация. «Вы можете разработать раствор или спрей с ингибитором. Я не знаю, хороший ли это подход », - говорит он. «Мы не преследуем это. Мы дадим японским парням разобраться в этом ».
До этого, попробуйте охладить лук перед тем, как его нарезать, чтобы замедлить выброс этих ядовитых паров.
