JAKARTA – Hampir setiap orang mengalami mata perih dan berlinang air saat mengiris bawang merah. Fenomena umum ini ternyata merupakan hasil dari mekanisme pertahanan kimiawi canggih yang dikembangkan tumbuhan untuk melindungi diri dari ancaman.
Penyebab utama iritasi mata adalah senyawa yang dikenal sebagai faktor lakrimatori—suatu zat kimia yang terbentuk melalui serangkaian reaksi enzimatik kompleks ketika struktur sel bawang rusak akibat pemotongan.
**Proses Kimia Kompleks dalam Sel Bawang**
Josie Silvaroli, peneliti farmasi dari The Ohio State University dan penulis utama studi 2017 tentang faktor lakrimatori, menjelaskan bahwa dalam kondisi normal, bawang utuh menyimpan senyawa cysteine sulfoxides terpisah dari enzim alliinase dalam kompartemen sel yang berbeda.
Ketika pisau merusak struktur seluler, barrier pemisah kedua komponen ini hancur, memungkinkan interaksi langsung yang memicu cascade reaksi kimia. Enzim alliinase segera mengkatalis transformasi cysteine sulfoxides menjadi asam sulfenat.
“Asam sulfenat tidak stable, sehingga harus berubah menjadi senyawa lain,” ungkap Silvaroli. Ketidakstabilan ini menjadi titik percabangan untuk dua jalur reaksi berbeda.
**Dua Jalur Transformasi Asam Sulfenat**
Asam sulfenat hasil reaksi awal memiliki dua kemungkinan transformasi yang menentukan apakah bawang akan menghasilkan aroma khas atau memicu air mata:
**Pembentukan senyawa organosulfur**: Jalur spontan dimana asam sulfenat mengalami kondensasi membentuk kompleks organosulfur yang bertanggung jawab atas karakteristik aroma dan rasa pedas bawang. Mekanisme serupa terjadi pada bawang putih, menghasilkan flavor yang intens.
**Sintesis faktor lakrimatori**: Jalur kedua melibatkan enzim spesifik bernama lachrymatory factor synthase yang merearrangement asam sulfenat menjadi propanethial S-oxide—senyawa volatil yang dikenal sebagai faktor lakrimatori.
Sifat volatile propanethial S-oxide memungkinkannya menguap dengan cepat dan mencapai mata, dimana ia mengiritasi nerve endings di kornea. Respons alami tubuh adalah memproduksi air mata untuk mengeliminasi irritant.
**Strategi Pertahanan Evolusioner**
Menurut Silvaroli, evolusi dual-pathway ini merupakan adaptasi pertahanan yang sophisticated untuk menghalangi herbivora, serangga, dan patogen yang berpotensi merusak tanaman bawang. Kombinasi chemical deterrent berupa rasa tidak sedap dan physical discomfort melalui iritasi mata menjadi defense mechanism yang efektif.
Strategi ini menunjukkan bagaimana tumbuhan, meski tidak dapat bergerak, mengembangkan chemical warfare untuk survival dalam ecosystem yang kompetitif.
**Riset Terbaru: Teknik Memotong Optimal**
Studi 2025 yang dipublikasikan dalam jurnal PNAS menggunakan high-speed video analysis untuk menganalisis dynamics pelepasan faktor lakrimatori selama proses pemotongan bawang. Penelitian ini mengungkap bahwa release pattern tidak uniform seperti yang diprediksi sebelumnya.
“Bawang tidak melepaskan cairan pemicu air mata dalam satu burst,” catat researchers. Initial cut menghasilkan “high-velocity mist” yang diikuti slower liquid release yang “fragmentasi menjadi droplets.”
Temuan ini menunjukkan bahwa teknik pemotongan significantly mempengaruhi quantity dan distribution faktor lakrimatori yang dilepaskan ke udara.
**Rekomendasi Praktis untuk Minimalisasi Iritasi**
Berdasarkan understanding mekanisme pelepasan, peneliti merekomendasikan strategi practical untuk mengurangi tear production:
**Gunakan pisau tajam**: Sharp blade menghasilkan clean cuts yang meminimalkan cellular damage dan subsequent chemical release. Dull knives menyebabkan crushing yang extensive, meningkatkan volume faktor lakrimatori.
**Potong dengan tempo lambat**: Slow cutting motion mengurangi energi kinetik droplets lakrimatori, membatasi dispersal ke area mata.
**Hindari bawang dingin**: Contrary to popular belief, penelitian menunjukkan refrigerated onions meningkatkan tear production dibandingkan room-temperature onions.
**Implementasi barrier fisik**: Penggunaan safety glasses atau contact lenses dapat memberikan mechanical protection terhadap volatile compounds.
**Implikasi untuk Food Science**
Understanding detailed mechanism di balik lachrymation response memiliki applications dalam food processing industry. Knowledge tentang optimal cutting techniques dapat inform development mechanical onion processing equipment yang minimizes worker discomfort.
Additionally, breeding programs dapat memanfaatkan genetic understanding lachrymatory factor synthase untuk develop onion varieties dengan reduced tear-inducing properties tanpa mengorbankan flavor characteristics.
Research ini juga berkontribusi pada broader understanding plant chemical defense mechanisms, dengan potential applications dalam agricultural pest management dan crop protection strategies.
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait:
Seri Nat Geo: Mengapa Tidak? 1.111 Jawaban Beraneka Pertanyaan