Du kennst dieses vertraute Gefühl: prickelnde, stechende Augen, gefolgt von Tränen. Warum sollte die bescheidene Zwiebel, eine Schlüsselzutat in Ihrer nächsten kulinarischen Kreation, Ihnen solche Unannehmlichkeiten bereiten?
Bei Pflanzen und Tieren dreht sich alles um Überleben und Fortpflanzung. Zwiebeln sind keine Ausnahme. Um gierige Räuber davon abzuhalten, die Zwiebeln zu essen, lösen Zwiebeln flüchtige Chemikalien aus, die unsere Augen gut aufquellen lassen.
Zwiebeln sind mehrjährige Pflanzen und ein Teil der Familie. Dies bedeutet, dass sie im ersten Jahr ihres Lebenszyklus eine schmackhafte Glühbirne bilden, die als Energiespeicher dient. Im folgenden Jahr produziert die Pflanze eine Blume und Samen, damit sie sich vermehren können.
Eine ausgefeilte Chemie ist erforderlich, um die Zwiebel vor Angriffen zu schützen, und Wissenschaftler haben kürzlich herausgefunden, wie das für diesen Prozess verantwortliche Enzym funktioniert.
Reißfaktor
Die Chemikalie im Herzen unserer Beschwerden heißt Propanethial S-Oxid, das auch als Tränenfluss-Faktor (LHR) bekannt ist. Der technische Ausdruck für unsere Tränendrüsen ist "Tränendrüsen", und LF ist eine Chemikalie, die Tränen verursacht.
Bisher wurden nur drei andere Moleküle mit ähnlichen reißinduzierenden Eigenschaften gefunden, und sie werden alle von Pflanzen produziert.
Marcin Golczak, Ph.D. – ein Assistenzprofessor in der Abteilung für Pharmakologie an der Case Western Reserve Universität in Cleveland, OH – und Kollegen haben kürzlich die Struktur des Enzyms entdeckt, das LF in Zwiebeln produziert: Tränenfluss-Faktor-Synthase (LF-Synthase).
Wenn wir anfangen zu hacken, werden die Zellen in der Zwiebel aufgebrochen. Als Konsequenz wird ein Enzym namens Allinase freigesetzt, das die Chemikalien produziert, die anschließend in Aromamoleküle zerlegt werden. Diese geben Zwiebeln ihren charakteristischen Geschmack.
Einige der an dieser Reaktion beteiligten Chemikalien werden durch LF-Synthase in LF umgewandelt. Wenn LF in Kontakt mit der Vorderseite des Auges oder der Hornhaut kommt, signalisieren die Nervenenden, die hier lokalisiert sind, dem Gehirn, dass ein Reizstoff auf der Szene angekommen ist. Dies wiederum führt zu einer Rückübertragung vom Gehirn zu den Tränendrüsen.
Danach werden Tränen und Blinzeln ausgelöst, um das lästige Reizmittel von der Hornhaut zu entfernen.
Das schwer fassbare Enzym
Das Verständnis der Struktur und Funktion von Enzymen ist eine komplexe Wissenschaft. Obwohl LF-Synthase bereits im Jahr 2002 identifiziert wurde, konnte bisher niemand zeigen, wie es tatsächlich funktioniert.
Prof. Golczak und seine Kollegen wandelten die Lösungen des Enzyms in mikroskopische Kristalle um, die sie dann mit Röntgenstrahlen sichtbar machen konnten. Dies ermöglichte ihnen, die 3-D-Struktur des Enzyms zu bestimmen und die kleine Tasche zu identifizieren, in der die chemische Umwandlung von LF stattfindet.
Detaillierte Kenntnisse dieses chemischen Prozesses füllen eine fundamentale Wissenslücke und ermöglichen Wissenschaftlern ein besseres Verständnis des biochemischen Potenzials von Zwiebeln.
Nutzen für die Gesundheit nutzen
Zwiebeln haben eine Fülle von gesundheitlichen Vorteilen. Studien schlagen eine Verbindung zwischen den Chemikalien in den Zwiebeln und der Verhinderung des Krebswachstums, sowie Verbesserung des Schlafes und der Stimmung vor.
Da sie auch eine sehr gute Quelle für diätetisches Vitamin C sind, das ein Baustein von Kollagen ist, können Zwiebeln eine Rolle bei der Gesundheit von Haut und Haaren spielen.
Um uns vor den Unannehmlichkeiten der Tränen zu bewahren, haben bereits zwei Gruppen von Wissenschaftlern an der Herstellung von tränenfreien Zwiebeln gearbeitet. Eine dieser neuen Zwiebeln hemmt nachweislich die Plättchenaggregation, die mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen einhergeht.
Das nächste Mal, wenn Sie Ihr Schneidebrett fertig machen, um eine Mahlzeit mit gesunden Zwiebeln zu kochen, denken Sie an die erstaunlichen biochemischen Prozesse, die sich vor Ihren tränenden Augen entfalten werden.
