Warum ist die Zwiebel so ein Heuler?

Japanische Forscher haben das Enzym entdeckt, das uns beim Zwiebelhacken die Tränen in die Augen treibt

Zwiebeln haben viele Schalen, die gewaltig das Wasser in die Augen treiben, sobald man das Messer ansetzt. Auch Tipps wie Zwiebeln bei geöffnetem Fenster, mit einem Holzkochlöffel im Mund oder bei angeschalteter Dunsthaube zu zerlegen, erweisen sich nur bedingt als tauglich. Im Vorteil sind einzig die Kontaktlinsenträger.

Die Zwiebel enthält ähnlich wie die anderen Allium-Arten Knoblauch und Bärlauch schwefelhaltige Verbindungen, die beim Zerkleinern der Schalen enzymatisch zersetzt werden. Bislang war die Forschung davon ausgegangen, dass die Bildung des tränenreizenden Faktors (lachrymatory factor, LF) und des Geschmacksstoffs Thiosulfinat untrennbar miteinander verknüpft seien. Dass der Tränenfaktor sozusagen zufällig und als Nebenprodukt der Geschmacksbildung entsteht.

Forscher der House Foods Corporation im japanischen Chiba unter der Leitung von Shinsuke Imai sind jedoch zu einem anderen Ergebnis gekommen. In der aktuellen Ausgabe von Nature berichten sie, dass Tränenfaktor und Geschmacksstoff nicht miteinander verknüpft sind. Nach ihren Untersuchungen entstehen beide Substanzen zwar aus demselben Molekül, zur Bildung des Tränenfaktors ist jedoch ein weiteres, bislang unbekanntes Enzym nötig. Nach seiner Wirkung haben es die Wissenschaftler Tränenfaktor-Synthase genannt.

Doch warum ist die Zwiebel so ein Heuler? Das Innere der Zwiebel besteht aus Millionen von Zellen. Jede einzelne davon enthält zwei Verbindungen: in der äußeren Zellschicht ist es eine schwefelhaltige Aminosäure, das Iso-Alliin, im Inneren der Zelle das Enzym Alliinase. Solange die Zelle intakt ist, sind beide Stoffe völlig geruchs- und reizfrei. Wird die Zwiebel jedoch angeschnitten, werden den Zellen zerstört, die beiden Stoffe kommen in Berührung und es setzt eine Kette chemischer Reaktionen ein: Das Eiweiß spaltet die Aminosäure in einzelne Teile auf. Dabei entsteht auch der tränentreibende Reizstoff Propanthial-S-Oxid. Fehlt in diesem Prozess das von den japanischen Forscher entdeckte Eiweiß Tränenfaktor-Synthase, entsteht kein Tränenfaktor, dafür aber eine größere Menge des Geschmacksstoffs.

Dem Team um Shinsuke Imai ist es aber nicht nur gelungen, das Enzym zu isolieren, das die Tränenfaktorproduktion auslöst, sondern auch das Gen, das die LF-Synthase steuert. Weil Geschmack und Tränenfaktor nun offensichtlich nicht in Zusammenhang miteinander stehen, ist der Weg auch frei, für eine genetisch veränderte Zwiebel, bei der dieses Enzym fehlt oder unterdrückt ist. Eine Art Super-Zwiebel, die den charakteristischen Geschmack, denselben Nährwert aufweist und obendrein das Zwiebelschneiden zum tränenfreien Event macht. Wegen dieser günstigen Eigenschaften könnte die neue Küchenzwiebel womöglich als erstes gentechnisch verändertes Produkt auf Anhieb die Herzen der Verbraucher erobern und sogar eine Wegbereiterfunktion bei der Etablierung von GM-Produkten einnehmen.

Was dem Menschen das Wasser in die Augen treibt, ist im Übrigen nichts anderes als ein artspezifischer Schutzmechanismus mit dem sich die Zwiebel Eindringlinge wie Pilze, Mäuse, Insekten oder eben auch Hobbyköche vom Leibe zu halten versucht.

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