Почему мы плачем, когда режем лук?

Репчатый лук, провоцирующий у многих, если не у всех, обильное слезотечение, имеет весьма сложный химический состав: содержит как азотистые вещества и различные сахара, так и жиры, группу ферментов, соли фосфора и кальция, некоторые витамины (продукт ценится за наличие витамина С). Конечно при изучении проблемы слезотечения больше интересует наличие в нем эфирных масел, обладающих достаточно резким запахом. 

Почти у всех появляется, как минимум, жжение в глазах при резке репчатого лука. Но ведь признаки дискомфорта появляются только тогда, когда мы режем лук, при этом мы никак не реагируем, если просто держим его в руках. То есть, у лука есть специальный механизм защиты от “врагов”. Когда различные насекомые пытаются съесть растение или даже жить в нем, то лук этого им не позволяет. Он начинает как бы «защищаться». То же происходит и в момент механического повреждения ножом покровной ткани луковицы.

Известно из многих источников, что причиной слезоточивости лука является особое вещество, выделяющееся при разрезании луковицы и растворяющееся в любой жидкости. Это химическое соединение способно преобразоваться до серной кислоты, которая и становится причиной обильного слезотечения.

Как все происходит с точки зрения биологических процессов?

В цитоплазме клетки луковицы есть вид органических веществ, которые можно объединить общей формулой RS-OH, где R — органический остаток. А в клеточной цитоплазме находятся вакуоли, которые в обычных условиях отделены от цитоплазмы тонкой мембраной и содержат белок алииназу. Разрезая луковицу, мы массово разрушаем все структуры клетки и выпускаем этот белок в цитоплазму, которая является жидкостью. В жидкой части клетки растения начинается реакция того самого органического остатка с белком из вакуоли с образованием производных серосодержащих кислот, в результате чего и выделяются так называемые слезоточивые молекулы. 

С точки зрения биохимии при разрушении структуры клетки ферменты, аминокислоты, которые прежде были изолированы друг от друга различными структурами, начинают взаимодействовать. Это приводит к превращению ряда аминокислот в неустойчивую пропенсульфеновую кислоту, которая достаточно быстро переходит в устойчивую структуру - сульфинилпропан (C3H6SO). И именно это соединение и является лакриматором (слезоточивым веществом), которое в газообразной форме попадает в глаза и вызывает слезотечение. Происходит это потому, что данное, весьма устойчивое соединение, хорошо растворяется в воде, каковой выступает слезная жидкость, с образованием серной кислоты. Количество вновь образованного продукта незначительно, но его достаточно для того, чтобы появился дискомфорт, жжение слизистой глаз. В итоге - потоки слезной жидкости.

Почему лук так агрессивен? 

В природе всему есть логическое объяснение. Это примитивная защитная реакция. Попытался навредить - получил ответную реакцию. И так действует не только лук репчатый. Такими же защитными свойствами обладает и чеснок, и гвинейская Petriveria alliacea.

Конечно, биологи пытаются вывести эти слезоточивые свойства растения без столь “вредоносного ответа” - так называемый “неслезоточивый лук”. Но оказывается, что при подавлении выработки растением аллииназы практически полностью меняется не только запах, но и вкус лука. 

А как предотвратить слезотечение, и возможно ли это? 

Оказывается, что если луковицу сначала заморозить, и только потом приступать к различным манипуляциям с ней, то лакриматор становится менее активен, и, соответственно, поток слез практически прекращается.