Reaksi Kimia Bawang Saat Dipotong dan Peran Enzim Alliinase serta LFS

Daftar Isi

Reaksi kimia bawang saat dipotong berlangsung dalam tiga tahap, yakni sel pecah, alliinase membentuk asam sulfenat, lalu LFS menghasilkan gas PTSO pemicu air mata.

• Bawang utuh menyimpan senyawa sulfur dan enzim di tempat berbeda.
• Alliinase mengubah sistein sulfoksida menjadi asam sulfenat 1-PSA.
• Enzim LFS mengubah 1-PSA menjadi gas PTSO secara cepat.
• Gas PTSO mudah menguap dan mencapai kornea mata.

ARTIKDIA.WEB.ID - Di balik tetes air mata saat mengiris bawang, ada rangkaian reaksi biokimia yang berlangsung hanya dalam hitungan detik.

Rangkaian ini melibatkan dua enzim utama dan satu senyawa iritan yang sangat mudah menguap.

Gambaran umum fenomena ini tersedia pada artikel pilar Kenapa Bawang Bikin Menangis dan Penjelasan Ilmiah Lengkapnya. Artikel ini fokus pada tahapan kimianya.

Sel Bawang Utuh Menyimpan Senyawa dan Enzim Secara Terpisah

Pada bawang utuh, sistein sulfoksida (trans-1-PRENCSO) tersimpan terpisah di dalam sel dari enzim alliinase, sehingga tidak ada gas iritan yang terbentuk.

Pemisahan ini berfungsi seperti pengaman alami. Selama dinding sel masih utuh, kedua komponen tidak bertemu dan bawang tidak melepaskan aroma tajam.

Karena itu bawang yang disimpan di dapur tidak membuat orang menangis sampai pisau menyentuhnya.

Bagi pelaku agribisnis bawang merah dan bawang putih, fakta ini menjelaskan mengapa aroma khas baru muncul ketika umbi dipotong, dihaluskan, atau rusak saat penanganan.

Alliinase Membentuk Asam Sulfenat Begitu Dinding Sel Pecah

Begitu pisau memecah dinding sel, alliinase bertemu sistein sulfoksida dan langsung memecahnya menjadi (E)-1-propene-sulfenic acid yang disingkat 1-PSA.

Kerusakan sel menjadi pemicu seluruh rangkaian reaksi. Semakin banyak sel yang pecah, semakin banyak senyawa yang diproses enzim.

Hal ini menjelaskan mengapa pisau tumpul yang menghancurkan jaringan sering dikaitkan dengan mata lebih perih.

Asam sulfenat 1-PSA bersifat sementara, artinya senyawa ini hanya menjadi zat antara sebelum diolah enzim berikutnya.

Enzim LFS Mengubah Asam Sulfenat Menjadi Gas PTSO

Enzim lachrymatory factor synthase (LFS) dengan cepat mengubah 1-PSA menjadi syn-propanethial-S-oxide (PTSO), gas volatil yang menjadi penyebab langsung air mata.

Kajian dalam jurnal ACS Catalysis oleh Arakawa dan kolega menelaah mekanisme atomik LFS melalui kristalografi dan simulasi QM/MM.

Pemahaman terhadap enzim ini memperlihatkan bahwa produksi gas pemicu air mata diatur secara spesifik oleh tanaman.

Tanpa LFS, 1-PSA umumnya mengikuti jalur reaksi lain, sehingga peran enzim ini menentukan jumlah gas pemicu air mata yang terbentuk.

Sains tentang enzim juga muncul pada organisme lain, seperti dalam ulasan fungsi dan cara kerja miselium jamur tiram.

Alur reaksi dari sistein sulfoksida, alliinase, asam sulfenat 1-PSA, enzim LFS, hingga gas PTSO

Gas PTSO Mudah Menguap dan Mencapai Permukaan Kornea

Gas PTSO sangat mudah menguap sehingga cepat naik dari irisan bawang dan menyentuh kornea, yaitu permukaan bening di bagian depan mata.

Riset Cornell University yang dilaporkan Cornell Chronicle pada 2025 menunjukkan tetesan mikro bawang terlontar 5 sampai 40 meter per detik. Kecepatan itu membantu senyawa belerang menjangkau wajah dalam sekejap.

Di kornea, ujung saraf sensorik mendeteksi iritan dan memicu air mata refleks. Karena sifatnya volatil, gas ini tidak perlu bersentuhan langsung dengan cairan bawang untuk memicu rasa perih.

Saraf Siliaris dan Kelenjar Air Mata Merespons Gas PTSO

Saraf siliaris, cabang saraf trigeminal, mendeteksi PTSO di kornea lalu mengirim sinyal nyeri ke otak yang memerintahkan kelenjar air mata mengeluarkan air mata.

Air mata ini disebut irritant tears dan fungsinya membilas serta mengencerkan zat iritan. Ulasan Hello Sehat yang ditinjau secara medis oleh dr. Andreas Wilson Setiawan, M.Kes. menjelaskan persarafan kornea dan fungsi air mata refleks tersebut.

Kornea memiliki banyak ujung saraf sensorik, sehingga mudah merasakan iritan.

Pemahaman Reaksi Ini Relevan bagi Dunia Agribisnis Bawang

Pemahaman reaksi kimia bawang relevan bagi agribisnis karena membantu pelaku usaha menjelaskan karakter komoditas, dari aroma tajam hingga cara penanganan umbi yang tepat.

Umbi yang rusak akibat benturan dapat memicu reaksi enzim yang sama, sehingga penanganan pascapanen yang hati-hati membantu menjaga kualitas.

Secara umum, kajian tentang LFS juga membuka peluang penelitian varietas dengan iritasi lebih rendah, meski hasilnya perlu diuji lebih lanjut.

Informasi ini bersifat umum dan perlu dipadukan dengan panduan teknis budidaya setempat.

Kesimpulan

Air mata saat mengiris bawang berawal dari pecahnya sel, kerja alliinase, dan sentuhan akhir enzim LFS yang menghasilkan PTSO.

Memahami urutan ini membantu pembaca memilih cara memotong yang lebih aman bagi mata. Urutan reaksi ini juga menjelaskan mengapa pisau tajam dan potongan lambat berguna.

Sumber Rujukan

• ACS Catalysis, Arakawa dkk., mekanisme pembentukan senyawa pemicu air mata bawang
• Cornell Chronicle (2025), Mist opportunity reveals how onions make cooks cry
• Elshinta.com, ulasan sifat irritant tears dan peran enzim LFS