Bawang adalah salah satu teman tertua manusia — menyediakan makanan (dan air mata) selama setidaknya 5.000 tahun.
Tidak sampai beberapa dekade terakhir para peneliti mulai mencari tahu mengapa mengiris bawang mentah membuat kita menangis. Dan sebuah makalah baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal ACS Chemical Biology menyajikan potongan terakhir dari teka-teki itu, mencari tahu bagaimana bahan kimia iritasi mata utama bawang ini terbentuk.
Efek penghasil air mata — atau lachrymatory — dari bawang adalah sejenis perang kimia yang digunakan oleh tanaman untuk mengusir calon pemangsa dan koki yang menggunakan pisau. Tetapi langkah-langkah yang terjadi pada irisan pertama ke kulit tipis bawang itu rumit.
Seperti yang dilaporkan Ashton Yoon untuk Discover, sel-sel bawang mengandung kantong berisi cairan dengan enzim yang disebut allinase. Ketika bawang diiris, kantung-kantung ini pecah, melepaskan allinase yang kemudian bereaksi dengan asam amino bawang untuk membuat asam sulfenat.
Asam sulfenat itu kemudian masuk ke dalam reaksi lain, dibantu oleh enzim yang dikenal sebagai lachrymatory factor synthase (LFS), yang menciptakan senyawa volatil yang dikenal sebagai lachrymatory factor (LF) yang berembus ke udara dan bereaksi dengan saraf kornea Anda, menyebabkan air mata tak terkendali.
Butuh beberapa dekade untuk memahami proses itu, kata Marcin Golczak, seorang penulis studi dan profesor farmakologi di Case Western University. Sementara para peneliti menemukan LF adalah mata-iritasi utama pada tahun 1970-an, mereka tidak menemukan enzim LFS sampai tahun 2002. Tetapi mencari tahu bagaimana LFS membantu menghasilkan LF terbukti lebih menantang karena ketidakstabilan LF dan kecenderungan untuk menguap.
Untuk mengatasi pertanyaan ini, Golczak dan timnya harus menjadi kreatif. Mereka mampu membuat kristal stabil dari enzim LFS dengan mengikatnya pada senyawa yang lebih stabil, alkohol crotyl. Mereka kemudian memeriksa struktur enzim, yang mengungkapkan bahwa senyawa ini mirip dengan superfamili protein yang dipelajari dengan baik yang disebut START. Dengan membandingkan bagian-bagian dari enzim LFS di mana senyawa lain menempel pada situs serupa pada protein START, para peneliti memisahkan langkah-langkah bagaimana asam sulfenat menjadi LF.
Sementara memecahkan teka-teki bawang adalah bulu di topi mereka, tim Golczak lebih tertarik pada apa yang bisa dikatakan enzim tentang protein manusia. "Kami sama sekali tidak bekerja dengan pabrik, kami bagian dari sekolah kedokteran, " katanya kepada Smithsonian.com. “Laboratorium kami mempelajari protein yang terlibat dalam transportasi metabolit. Tetapi struktur LFS dan bentuknya mirip dengan apa yang kita miliki pada manusia, jadi kami memutuskan untuk memeriksanya. ”
Meski begitu, penemuan itu bisa berimplikasi pada pertanian. Pada 2015, para peneliti Jepang yang menemukan LFS menemukan bahwa mereka dapat menghasilkan bawang yang lebih sedikit dengan membombardir umbi dengan ion, yang memecah enzim yang terlibat dalam reaksi berantai yang mengarah ke LF. Pada 2008, sekelompok peneliti lain di Selandia Baru menghasilkan bawang yang bebas air mata dengan mengambil gen yang menghasilkan LFS dari genom bawang. Namun, tidak satu pun dari teknik-teknik itu yang membawa bawang bebas air mata ke pasar.
Golczak mengatakan bahwa mengetahui persis bagaimana LFS menciptakan LF dapat membantu peneliti merancang penghambat untuk mencegah pembentukan senyawa penginduksi air mata, yang mungkin kurang kontroversial daripada modifikasi genetik. “Anda bisa merancang solusi atau semprotan dengan inhibitor. Saya tidak tahu apakah itu pendekatan yang baik, ”katanya. "Kami tidak mengejar itu. Kami akan membiarkan orang-orang Jepang melihatnya. ”
Sampai saat itu, cobalah mendinginkan bawang Anda sebelum Anda mengiris untuk memperlambat pelepasan asap berbahaya itu.
