Всё о науке за 60 минут

Возьмите нож и начните резать мякоть лука. Делая это, вы вскрываете множество необычно больших его клеток. Внутри клеток есть два химических вещества, которые обычно не вступают во взаимодействие, поскольку содержатся в разных клеточных отсеках. Разрезая клетки, вы разрушаете целостность отсеков, так что химические вещества смешиваются. Первое из этих веществ – группа аминокислот, белковых строительных блоков, имеющих в своем составе атомы серы и кислорода. Когда эти аминокислоты соединяются с ферментом аллииназа, они производят высокоактивные сульфокислоты. Кстати, английское слово alliinase («аллииназа») происходит от латинского allium – это научное название рода лук.

Образование сульфокислот еще не конец химической цепочки. Далее в дело вступает второй фермент. Величественно названный «синтаза слезного фактора», он начинает взаимодействовать с сульфокислотами и производит, как вы уже наверняка догадались, этот самый «слезный фактор». Учитывая, что по-научному его именуют syn-propanethial-S-oxide, или «пропантиальный оксид серы», я полагаю, что в данном случае разумно ограничиться названием «слезный фактор». Итак, мы подходим к концу нашей истории, поскольку это соединение – очень летучая жидкость, которая моментально превращается в газ, достигающий наших глаз (и других слизистых оболочек).

Возможно, вы удивитесь, но передняя прозрачная часть наружной оболочки вашего глаза, роговица, заполнена сенсорными, или чувствительными, нервными окончаниями. Они нужны, чтобы выявлять все, что касается нежной роговицы. Когда происходит контакт чего-либо с роговицей, мы бессознательно моргаем и у нас появляются слезы, чтобы смыть раздражитель. Слезный фактор же прилипает к нервным окончаниям, заставляя их поверить, будто роговицы коснулось что-то горячее. Мы чувствуем это как жгучую боль, хотя никакого тепла на самом деле нет, и наши глаза начинают слезиться. Есть много химических веществ, способных вызывать такую же реакцию, например капсаицин, но лишь лук и родственные ему растения являются источниками летучих слезоточивых веществ, или лакриматоров.

С химией разобрались. Однако пока совершенно неясно, почему в луке эволюционировала столь запутанная цепь химических событий, ожидающих своего часа. Для этого нам нужно обратиться к ботанике, а также к пониманию природы травоядности животных. Лук – растение двулетнее. В первый год он вырастает из семени в веер толстых, но полых зеленых листьев и попутно создает себе запас пищи в основании этих листьев, поскольку, набухая, именно листья формируют под землей луковицу. Она перезимовывает и весной пускает побег, затем еще больше листьев и, наконец, цветонос. Цветы в свою очередь дают семена, и весь цикл начинается снова. Очевидно, что с точки зрения выживания растения крайне важно, чтобы луковица, переполненная накопленной энергией, оставалась в земле невредимой в течение всей зимы. С этой целью в ходе эволюции у лука выработалась способность последовательно выделять неприятные химические вещества. Если какое-либо животное начинает жевать луковицу, из нее высвобождаются слезоточивые летучие соединения, и глаза травоядного начинают гореть. В итоге оно благоразумно оставляет растение в покое.

Но к несчастью для лука, после разрушения слезоточивых соединений проявляется восхитительный вкус и аромат. Так что ради этого мы готовы терпеть боль и дискомфорт.

Людям так нравится лук, что они то и дело пытаются придумать, как избежать слез. Эти методы варьируются от причудливых и бесполезных, таких как покусывание деревянной ложки во время измельчения лука, до чрезвычайно неудобных, например резки лука под проточной водой. Однако есть и несколько вполне научных методов. Поскольку слезный фактор воздействует на слизистую оболочку глаз, обычные очки для плавания полностью избавят вас от слез. Выглядеть вы будете довольно глупо, так что, если вам это не подходит, попробуйте открыть окно или включить вентилятор, чтобы создать ветерок и сдуть слезный фактор.

Решение проблемы, популярное среди профессиональных поваров, еще проще – быстро измельчать лук. Проходит около 30 секунд, прежде чем в ходе химической реакции начнет выделяться слезный фактор. Владея очень острым ножом и отточенной техникой, опытный шеф-повар способен нарезать луковицу даже быстрее. Добавлю также, что крайне важно сразу же выложить нарезанный лук на сковородку, залить его маслом и начать готовить. Если же вы оставите лук на доске, все ваши усилия окажутся напрасными.