洋葱泪不泪?不再赚人热泪的洋葱!

无泪洋葱的发展

每每提到洋葱,大家马上就会联想到流眼泪。究竟为什么洋葱会让人流眼泪呢? 一篇感人的文章,也常被形容是加了洋葱,但是感人的眼泪与洋葱的眼泪真的相同吗?

过去的研究认为当我们切开洋葱时,洋葱的细胞被破坏,释出一种酵素,蒜氨酸酶 (alliinase)。蒜氨酸酶会将基质 (1-propenyl-L-cysteine sulfoxide, PRENCSO) 催化成中间产物 (1-propenylsulphenic acid),而中间产物会迅速且自发性地转换成两种物质丙硫醛-S-氧化物 (propanthial S-oxide) 或硫代亚硫酸盐 (thiosulfinate) (1)(2)(3)。丙硫醛-S-氧化物为一挥发性气体,当与人体眼角膜接触会刺激人体命令泪腺分泌泪液,将刺激物质排除。

既然知道主谋是谁,以现在的生物技术,只要将这段基因剔除掉,就可以生产出不会让人流眼泪的洋葱,我们也可以开心地切洋葱。

但是蒜氨酸酶的另一个产物,硫代亚硫酸盐为新鲜洋葱产生香味的来源,且会转换成具有降血脂与抗血小板凝聚的效果的功效成分。如果降低了蒜氨酸酶,洋葱的香味与营养价值也会跟着流失,洋葱将不再是洋葱。实际上美国早已有无泪洋葱的产品诞生,不过口味就是和原本的洋葱有差异。

这样的两难局面现今已经被打破!日本研究发现,蒜氨酸酶的中间产物不会自发性变成丙硫醛-S-氧化物,而是需要另一种酵素,泪腺分子合成酶 (lachrymatory-factor synthase) 催化产生,而另一产物硫代亚硫酸盐则不需要此酵素的参与。因此只要将此段基因剃除,就可以得到既有洋葱香味与营养价值,且不会让人流眼泪的洋葱了。

时至今日,经过纽西兰科学家六年的努力,藉由基因剔除 (gene knockout) 技术已经成功培育出真正的无泪洋葱,其味道与营养价值都与一般洋葱无异。美国威斯康辛大学的园艺学教授迈克尔‧哈维甚至认为这种无泪洋葱将取代一般洋葱成为未来世界厨房的主角,厨房内婆婆妈妈流眼泪的情况也将不复存在。但是在无泪洋葱推广前,要如何降低切洋葱造成的眼泪呢?

我们可以从两方面着手,第一,从酵素着手。酵素都有本身适合的反应温度,温度的差异会导致酵素变性,进而失去作用,先将洋葱冷冻或加热后再进行处理,蒜氨酸酶已经失去作用,自然就不会有刺激泪腺的物质产生。第二,从刺激物着手。丙硫醛-S-氧化物可以部份溶于水中,因此在水中切洋葱可以降低丙硫醛-S-氧化物与角膜接触,减缓流泪。

了解洋葱催泪的原理后,那眼泪的成分呢?看完感人文章所留下的泪与其是否有差异?有名的摄影家 Rose-Lynn Fisher 也对这个议题产生了兴趣,于是在 2013 年收集了 100 个眼泪样本,风干后以光学显微镜拍摄。如图中所示,左边为切洋葱所留下的眼泪,右边为因悲伤而流下的眼泪。洋葱之泪的外型较为规则且细长,就像铺满了一片片的雪花般,而悲伤之类的外型则较为零散,且常有大块不规则物出现。

洋葱泪不泪?不再赚人热泪的洋葱!
左为洋葱之泪,右为悲伤之泪

从科学的角度来看,眼泪可以依据其产生原因分为三种类型。快乐或悲伤的眼泪被归为同一类型,属于精神眼泪 (psychic tears),无论是正面或负面情绪,极端的情绪皆会引发该类型眼泪。保持眼角膜的润滑的工作交给基础眼泪 (basal tears),小量但持续性的流出,平均每天可以流出 0.75 ~ 1.1 克。反射性眼泪 (reflex tears) 则是当眼角膜遇到刺激性物质,包含洋葱或灰尘时所流出的眼泪。所有的眼泪都是由盐水与多种生物物质,包含抗体与酵素 (例如可以杀菌的溶菌酶) 所组成。而不同种的眼泪也具有本身特别的分子。史丹佛大学的 William Frey II 教授在 1981 年做了一个有趣的实验。他收集了两种眼泪,一种为看悲剧电影留下的眼泪,一种为切洋葱所留下的泪。分析化学成分后发现看悲剧电影所留下的泪含有较高的蛋白质,例如神经传导物质脑啡 (enkephalin)。脑啡具有止痛的效果,这也是为什么在哭过以后感受会比较好的原因之一。但是切洋葱所造成的眼泪并无此类成分,因此切完洋葱并不会觉得好受。因此以后看到一篇令人感动的文章,不要再说作者在里面加了洋葱了,因为产生的泪是不一样的!

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2555.html