Luk je jedan od najstarijih prijatelja čovječanstva - pružajući hranu (i suze) najmanje 5.000 godina.
Tek u posljednjih nekoliko desetljeća istraživači su počeli otkrivati zašto nas rezanje sirovim lukom plače. A nedavni rad objavljen u časopisu ACS Chemical Biology predstavlja posljednji komad zagonetke, koji pokazuje kako nastaje primarna kemikalija koja iritira oči.
Učinak luka koji proizvodi suzu ili je slijep - vrsta je kemijskog rata koje biljke koriste za podbacivanje potencijalnih predatora i kuvara koji drže nožem. Ali koraci koji se događaju na tom prvom krišku tanke kože luka su složeni.
Kako Ashton Yoon izvještava za Discover, stanice luka sadrže džepove tekućine napunjene enzimom zvanim alinaza. Kad se luk naribe, ti se vrećici puknu, oslobađajući alinazu koja tada reagira s lukom aminokiselina stvarajući sulfensku kiselinu.
Ta sulfenska kiselina tada ulazi u drugu reakciju, uz pomoć enzima poznatog kao sintaza lakrimentalnog faktora (LFS), koji stvara isparljivi spoj poznat kao lakriminatorni faktor (LF) koji ispliva u zrak i reagira s živcima vaše rožnice, izazivajući nekontrolirane suze.
Marcin Golczak, autor studije i profesor farmakologije na Sveučilištu Case Western, trajao je desetljeća da se taj postupak riješi. Dok su istraživači otkrili da je LF primarni nadražaj očiju u 1970-ima, oni nisu otkrili LFS enzim tek 2002. godine. Ali shvatiti kako LFS pomaže u stvaranju LF-a pokazalo se još izazovnijim zbog nestabilnosti LFS-a i sklonosti isparavanju.
Da bi se pozabavili tim pitanjem, Golczak i njegov tim morali su se kreativno stvarati. Uspjeli su napraviti stabilne kristale enzima LFS vezujući ga na stabilniji spoj, krotilni alkohol. Zatim su ispitali strukturu enzima, koji su otkrili da je spoj sličan dobro proučenoj super-obitelji proteina zvanoj START. Uspoređujući dijelove enzima LFS gdje se drugi spojevi vežu na slična mjesta na proteinima START, istraživači su razdijelili korake kako sulfenska kiselina postaje LFS.
Dok rješavanje zagonetke luka pere u njihovoj kapici, Golczakov tim više zanima što im enzim može reći o ljudskim proteinima. "Uopće ne radimo s biljkama, dio smo medicinske škole", kaže on Smithsonian.com. „Naša laboratorija proučava proteine koji su uključeni u transport metabolita. Ali struktura LFS-a i njegov oblik sličan je onome što imamo kod ljudi, pa smo ga odlučili istražiti. "
Uprkos tome, otkriće bi moglo imati posljedice za poljoprivredu. U 2015., japanski istraživači koji su otkrili LFS otkrili su da mogu proizvesti manje suzav luk bombardiranjem žarulja ionima, koji razgrađuju enzime koji sudjeluju u lančanoj reakciji koja dovodi do LF-a. 2008. godine, druga skupina istraživača na Novom Zelandu proizvela je luk bez suze isjekavši gen koji stvara LFS iz genoma luka. Nijedna od ovih tehnika, međutim, još nije donijela luk bez suza na tržište.
Golczak kaže da bi točno poznavanje načina na koji LFS stvara LF moglo pomoći istraživačima da dizajniraju inhibitor kako bi se spriječilo stvaranje spoja koji izaziva suzu, što bi moglo biti manje kontroverzno od genetske modifikacije. "Možete dizajnirati otopinu ili sprej s inhibitorom. Ne znam je li to dobar pristup ", kaže on. "Ne slijedimo to. Pustit ćemo japanske da to pregledaju. "
Do tada, pokušajte ohladiti svoj luk prije nego što ga narežete da usporite oslobađanje tih štetnih isparavanja.
