המולקולה הגורמת לנו לדמוע בעת חיתוך הבצל

כולנו מכירים את תחושת הצריבה בעיניים כאשר אנו חותכים בצל טרי. לצריבה זו אחראי חומר הנקרא syn-Propanethial-S-oxide, שבכלל לא נמצא בבצל. מדוע אם כן אנו חשים בצריבה בעיניים בעת חיתוך בצל?
כאשר אנו חותכים ירקות, תאים רבים בירק נפגעים ומשחררים את תכנם החוצה. בתהליך אבולציוני, צמח הבצל פיתח מנגנון הישרדות: כאשר תאיו “נפצעים” אחד החומרים המשתחררים הוא מולקולה בשם Syn-1-propenyl-L-cysteine sulfoxide (ראו איור). מולקולה זו מגיבה עם אנזים בשם אליינאז (Alliinase) המפרק אותה לשתי מולקולות: propenyl sulfenic acid וחומצת האמינו אלאנין (ראו איור). מולקולת ה-propenyl sulfenic acid מגיבה עם אנזים נוסף (מכונה “lachrymatory-factor synthase” – כלומר אנזים היוצר חומר הגורם לדמעות). תוצר תגובה זו הינו syn-Propanethial-S-oxide (החומר הגורם לנו לדמוע) [1].
כאשר מולקולות ה-syn-Propanethial-S-oxide מגיעות לעינינו, הגוף מזהה אותן כחומר מזיק, ומיד גורם לשחרור מוגבר של דמעות על-מנת לשטוף אותן החוצה. תחושת הצריבה נובעת מסיבה אחרת: כאשר מולקולות ה-syn-Propanethial-S-oxide פוגשות בעין, חלק קטן מהן הופך לחומצה גופרתית. כמות החומצה הגופרתית הנוצרת אינה גדולה מספיק כדי ליצור נזק כלשהו, אך היא מספיקה בשביל לגרום לתחושת הצריבה המוכרת.
על-מנת למנוע את הדמעות ותחושת הצריבה, יש להפחית את כמות מולקולות ה-syn-Propanethial-S-oxide המגיעות לעינינו. לאור הבנתנו את האופן בו חיתוך בצל גורם לנו לדמוע, אנו יכולים למצוא לכך פתרונות: אוורור טוב של אזור חיתוך הבצל עוזר לפזר את מולקולות ה-syn-Propanethial-S-oxide כך שפחות מהן תגענה לעינינו. קירור הבצל לפני חיתוכו יגרום להאטה של קצב התגובות הכימיות המובילות ליצור syn-Propanethial-S-oxide, וכך יפחית את ריכוז המולקולות הפוגשות בעיניים. דרך נוספת להגן על העיניים היא הרכבה של משקפיים אשר יגנו עליהן מחשיפה לחומרים הנפלטים בעת החיתוך – אך כמובן שרק משקפיים אטומות לחלוטין תוכלנה לעזור במקרה זה (למשל, משקפי צלילה).
עם התפתחות שיטות ההנדסה הגנטית, קרב ובא היום בו נוכל לקנות בצלים שהונדסו כך שלא ייצרו את האנזים האחראי לשלב האחרון בשרשרת התגובות המובילה לייצור syn-Propanethial-S-oxide, וכך לא יגרמו לנו לדמוע בזמן חיתוכם. למעשה, חוקרים כבר הצליחו להנדס בצל באופן זה ממש [2], אך לצערנו ממגוון סיבות שונות, כניסתו לשוק עוד רחוקה.

התהליך המתואר בפוסט, מרגע חיתוך הבצל.