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.