Лукът е един от най-старите приятели на човечеството - осигурява подхранване (и сълзи) от поне 5000 години.
Едва през последните няколко десетилетия изследователите започнаха да разберат защо нарязването на суров лук ни кара да плачем. И неотдавнашна публикация в списанието ACS Chemical Biology представя последното парче от пъзела, което разкрива как се формира първичното химическо вещество, дразнещо очите.
Ефектът от лук, който произвежда сълзи, или е съкровен, е вид химическа война, използвана от растенията, за да предпази бъдещите хищници и готвачите, носещи нож. Но стъпките, които се извършват при този първи резен в тънката кожа на лука, са сложни.
Както Аштън Йоон съобщава за Discover, луковите клетки съдържат джобове с течност, напълнена с ензим, наречен алиназа. Когато лукът се нарязва, тези чували се разрушават, освобождавайки алиназата, която след това реагира с аминокиселините на лука, за да създаде сулфенова киселина.
След това сулфеновата киселина влиза в друга реакция, подпомогната от ензим, известен като лакритичен фактор синтаза (LFS), който създава летливи съединения, известни като лакритивен фактор (LF), които се разнасят във въздуха и реагират с нервите на роговицата ви, причинявайки неконтролируеми сълзи.
Марсин Голчак, автор на изследването и професор по фармакология в Case Western University, отне десетилетия. Докато изследователите откриват, че LF е основният дразнител на очите през 70-те, те откриват LFS ензима чак през 2002 г. Но да разберат как LFS помага за производството на LF се оказаха още по-предизвикателни поради нестабилността и тенденцията към изпаряване на LF.
За да се справят с този въпрос, Голчак и неговият екип трябваше да проявят творчество. Те бяха в състояние да направят стабилни кристали на LFS ензима, като го свързват с по-стабилно съединение, кротилов алкохол. След това те изследват структурата на ензима, която разкрива, че съединението е подобно на добре проучена суперсемейство от протеини, наречено СТАРТ. Сравнявайки участъци от ензима LFS, където други съединения се прикрепят към подобни места върху START протеините, изследователите разделиха стъпките на това как сулфеновата киселина става LFS.
Докато решаването на пъзела с лук е перо в капачката им, екипът на Golczak се интересува повече от това, което ензимът може да им каже за човешките протеини. „Изобщо не работим с растения, ние сме част от медицинско училище“, казва той за Smithsonian.com. „Нашата лаборатория проучва протеини, участващи в транспорта на метаболити. Но структурата на LFS и неговата форма е подобна на тази, която имаме при хората, затова решихме да я разгледаме. "
Въпреки това откритието може да има последици за селското стопанство. През 2015 г. японските изследователи, които откриха LFS, откриха, че могат да произвеждат по-малко сълзлив лук, като бомбардират луковиците с йони, които разграждат ензимите, участващи във верижната реакция, която води до LF. През 2008 г. друга група изследователи в Нова Зеландия произвеждат лук без сълзи, като изрязват гена, който произвежда LFS от генома на лука. Нито една от тези техники обаче все още не е донесла лук без сълзи на пазара.
Голчак казва, че познаването точно как LFS създава LF може да помогне на изследователите да проектират инхибитор, за да предотвратят образуването на съединение, индуциращо сълза, което може да бъде по-малко противоречиво от генетичната модификация. „Можете да създадете разтвор или спрей с инхибитора. Не знам дали това е добър подход “, казва той. „Не го преследваме. Ще позволим на японците да го разгледат. “
Дотогава опитайте да охладите лука си, преди да режете, за да забавите отделянето на тези вредни изпарения.
