안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
양파를 썰 때 눈물이 나는 현상은 양파 세포 속에 격리되어 있던 성분들이 칼질로 인해 서로 만나면서 일어나는 정교한 화학 반응의 결과입니다.
양파의 세포 내부에는 평소에 아미노산의 일종인 황 화합물 성분과 알리나아제라는 효소 성분이 서로 다른 공간에 분리되어 저장되어 있습니다. 하지만 칼로 양파를 썰면 세포 벽이 파괴되면서 이 두 성분이 한곳으로 섞이게 됩니다. 이때 알리나아제 효소가 황 화합물을 빠르게 분해하면서 1차적으로 프로펜실스페닐산이라는 물질을 만들어냅니다.
이후 양파 속에 포함된 또 다른 효소인 최루인자 합성효소가 이 물질을 가스 형태인 프로판티알 설포옥사이드라는 휘발성 황 화합물로 전환시킵니다. 이 화합물은 기체 상태로 공기 중에 쉽게 퍼져 나가며 주변으로 확산하는 성질을 가지고 있습니다.
공기 중으로 방출된 이 가스가 양파를 썰고 있는 사람의 눈에 도달하면, 눈 표면을 덮고 있는 수분과 반응하게 됩니다. 기체가 눈물에 녹아들면서 미량의 화학적 자극 물질을 형성하고, 이것이 눈 표면의 각막에 분포된 신경계의 통각 수용기를 강하게 자극합니다.
뇌는 눈에 들어온 이 자극 물질을 씻어내기 위해 방어 기제를 작동시킵니다. 그 결과 자율신경계를 통해 눈물샘에 신호를 보내 눈물을 다량으로 분비하게 만드는 것입니다. 결국 양파의 눈물 유발 가스는 식물이 외부의 공격으로부터 자신을 보호하기 위해 진화시킨 일종의 화학적 방어 무기라고 볼 수 있습니다.