玉ねぎを切り始めると、においが広がり、やがて目がしみて涙が出ます。これは単なる強いにおいではなく、切断で別々に保たれていた成分と酵素が出会い、揮発性の催涙因子が作られるためです。玉ねぎ側の反応と、人の目を守る反射を分けて見ていきます。
結論：切断で生まれた揮発性物質が目を刺激する
玉ねぎの催涙因子は、(Z)-プロパンチアールS-オキシドと呼ばれる揮発性の硫黄化合物です。切る前から同じ形で大量に漂っているのではなく、組織が傷ついた直後の酵素反応で作られます。空気中へ広がった分子が目の表面へ届くと刺激になり、涙が増えます。
切ると、離れていた材料と酵素が混ざる
無傷の細胞では、含硫アミノ酸由来の前駆体と、それを分解する酵素アリイナーゼが区切られています。包丁で細胞膜や細胞壁を壊すと両者が混ざり、前駆体から反応性の高いスルフェン酸が生じます。つまり、切断が化学反応の開始スイッチです。
専用の酵素が催涙因子を作る
生じた1-プロペニルスルフェン酸は、催涙因子合成酵素（LFS）の働きで催涙因子へ変換されます。LFSの立体構造研究や、LFSの働きを抑えた玉ねぎで催涙因子が大幅に減る研究は、この経路を裏づけています。玉ねぎ特有の涙は、段階的な酵素反応の結果です。
涙は目を守り、刺激物を薄めて流す
催涙因子は揮発しやすいため、切った場所から目まで届きます。目の表面が刺激を受けると、感覚神経を介した防御反射で涙の分泌が増えます。涙は刺激物を薄め、目の表面から洗い流す役割を持ちます。玉ねぎが涙を直接押し出しているのではなく、体が保護反応を起こしているのです。
安全上の注意
よく切れる包丁を安定したまな板で使い、指を刃の進行方向へ出さないでください。目が刺激されたら作業を止め、こすらず、清潔な水で洗い流してください。強い痛みや症状が続く場合は医療機関へ相談してください。包丁使用中に顔を近づけたり、無理な方法で切ったりしないでください。
参考資料
- Investigation of Volatiles Emitted from Freshly Cut Onions (Allium cepa L.) by Real Time PTR-MS
- Enzyme That Makes You Cry—Crystal Structure of Lachrymatory Factor Synthase from Allium cepa
- Production and characterization of tearless and non-pungent onion
次回のテーマ
次回は『電車のレールにすき間がある理由』を解説します。
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