1. Cómo la enzima forma las lágrimas de la cebolla en el momento del corte
Dentro de las células de la cebolla hay materiales que son los precursores de las lágrimas. Al cortar con un cuchillo, las células se rompen y estos materiales entran en contacto con enzimas, pasando por varias etapas para convertirse en el componente que irrita los ojos [1]. En 2002, Shinsuke Imai y su equipo de House Foods reportaron haber encontrado la enzima responsable de la última etapa de este proceso [1]. Esta enzima se llama «enzima sintetizador del factor lacrimatorio» o LFS por sus siglas en inglés. La LFS actúa sobre una sustancia intermedia producida por otra enzima presente naturalmente en la cebolla, llamada aliinasa, para completar la formación de las lágrimas [6]. Por lo tanto, las lágrimas son el resultado de la colaboración entre dos enzimas: la aliinasa y la LFS. Sin embargo, este segundo componente permaneció desconocido durante mucho tiempo.
2. Qué creían los investigadores antes de 2002 sobre cómo se formaban los componentes
Antes del año 2002, los investigadores sostenían una idea diferente: creían que la aliinasa descomponía los materiales de la cebolla y que, después de esa reacción inicial, el componente lacrimatorio se formaba por sí solo, sin intervención adicional [2]. Esta explicación parecía lógica a primera vista. Si una sola enzima iniciaba la reacción y el resto ocurría espontáneamente, no había nada más que buscar en el proceso químico. No obstante, existían pistas provenientes de otras verduras que ponían en duda esta teoría.
3. Por qué el ajo, con la misma aliinasa, no nos hace llorar
Al cortar ajo, no se producen lágrimas. Sin embargo, el ajo también posee aliinasa [3]. Si la aliinasa fuera suficiente para crear el componente lacrimatorio, el ajo debería irritar los ojos de la misma manera que la cebolla. Los científicos realizaron un experimento mezclando el material precursor de la cebolla (llamado PRENCSO) con la aliinasa extraída del ajo. El resultado fue claro: no se formó ningún componente lacrimatorio [3]. De aquí se dedujo que la cebolla tenía una enzima aún desconocida. Esta simple comparación entre dos vegetales que comparten la aliinasa reveló la existencia de ese componente ausente. Pero, si ya se conocían los componentes químicos, ¿por qué no se había descubierto antes esta enzima?
4. Por qué la enzima que produce el componente lacrimatorio pasó desapercibida
El componente lacrimatorio en sí mismo fue identificado en la década de 1970, pero los inventores de la cebolla sin lágrimas afirman que la enzima que lo produce se había pasado por alto [5]. También mencionan que purificar y estudiar esta enzima no era una tarea extremadamente difícil [5]. El descubrimiento de la LFS no provino de la búsqueda directa de las lágrimas, sino de una investigación sobre un fenómeno distinto. Los investigadores de House Foods notaron la presencia de la LFS mientras estudiaban por qué, al mezclar pastas de cebolla y ajo, a veces se producía un cambio de color a verde [4]. Se trataba de una investigación sobre el raro cambio a verde que ocurre ocasionalmente en currys envasados. Así, la enzima responsable de las lágrimas apareció mientras se perseguía la respuesta a otra pregunta científica.
5. Qué pasó con las lágrimas en cebollas con menor actividad del gen LFS
Una vez encontrada la enzima faltante, la siguiente pregunta era qué ocurriría si se detuviera su funcionamiento. En un estudio de 2008, se crearon cebollas donde se redujo la actividad del gen LFS mediante una técnica llamada interferencia de ARN [6]. En seis de estas plantas, la actividad de la LFS bajó drásticamente y, al cortarlas, la cantidad de componente lacrimatorio disminuyó notablemente [6]. Como consecuencia, aumentó la conversión de la sustancia intermedia en otros compuestos de azufre diferentes [6]. Es importante leer con cuidado los datos reportados: la cifra de «hasta 1/1544» se refiere a la reducción de la actividad de la enzima, no significa que la cantidad de lágrimas sea exactamente 1544 veces menor [6]. House Foods explica que vende estas cebollas con la actividad del gen LFS reducida bajo el nombre «Smile Ball» como producto fresco desde 2015 [4]. Además, en 2013, esta investigación ganó el Premio Ig Nobel de Química [4]. Un experto señala además que el componente lacrimatorio podría tener la función de proteger a la cebolla contra insectos y microorganismos [3].
6. Cómo comparar ajo y cebolla para entender la diferencia
Pueden pedirle a un adulto que corte una cebolla y un ajo. Asegúrense de que el uso del cuchillo esté a cargo de un adulto. Comparen si sienten picor en los ojos y cómo es el olor de cada uno. Aunque ambos poseen aliinasa, la forma en que producen lágrimas es muy diferente [3]. Esa diferencia fue precisamente la pista que llevó a los investigadores a descubrir la LFS. Además del picor al cortar, pueden comparar cuánto tiempo tarda en aparecer el olor para tener más datos de su observación.
Al registrar cómo difieren las lágrimas y el olor al cortar ajo y cebolla, pueden experimentar directamente la lógica de que la aliinasa sola no determina las lágrimas (recuerden que los cuchillos deben ser usados solo por adultos).