양파 속의 아미노산 설폭사이드 성분이 세포 파괴 시 효소에 의해 분해되어 휘발성 유기 황 화합물로 변하는 과정과, 이 기체가 눈의 수분과 만나 산을 형성하여 점막을 자극하는 과정이 무엇인가요?

Question

양파 속의 아미노산 설폭사이드 성분이 세포 파괴 시 효소에 의해 분해되어 휘발성 유기 황 화합물로 변하는 과정과, 이 기체가 눈의 수분과 만나 산을 형성하여 점막을 자극하는 과정이 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

양파를 썰 때 눈물이 나는 과정은 식물의 자기방어 기제가 인간의 점막과 만나 일으키는 정교한 화학 반응의 결과입니다. 양파 세포 속에는 평소 분리된 상태로 존재하는 아미노산 설폭사이드 성분과 알리나아제라는 효소가 들어있습니다.

​칼이 양파 세포를 파괴하는 순간, 격리되어 있던 아미노산 설폭사이드와 효소가 서로 섞이게 됩니다. 이때 효소의 작용으로 설폭사이드 성분이 빠르게 분해되면서 술펜산이라는 중간 물질을 거쳐 시엔-프로판티알-에스-옥사이드라는 휘발성 유기 황 화합물로 변합니다. 이 화합물은 기체 상태로 공기 중에 아주 쉽게 퍼져나가는 특성이 있습니다.

​공기 중으로 날아오른 이 휘발성 기체가 우리 눈에 도달하면 눈 표면을 덮고 있는 수분과 즉각적으로 반응합니다. 기체가 눈물에 녹아드는 과정에서 화학 반응을 일으켜 미량의 황산을 형성하게 되는데, 이 산성 성분이 눈 점막의 신경 말단을 날카롭게 자극합니다.

​우리 뇌는 이 자극을 위험 신호로 인지하고, 안구 표면에 생성된 산성 물질을 씻어내기 위해 눈물샘을 자극하여 다량의 눈물을 흘리게 만듭니다. 결국 양파를 썰 때 나는 눈물은 세포 파괴로 생성된 기체가 수분과 만나 산으로 변하면서 발생하는 화학적 자극에 대한 인체의 자연스러운 방어 반응이라고 할 수 있습니다.